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水电工程中测量监理的计量

【摘要】本文以土石方明挖为例，简要的说明了工程计量中的测量计量及应注意的问题（The text according to soil and stone’s excavate, accunt to measure in engineering of survey and the problem to attention）
【关键词】水电工程（hydrodynamic）；测量（survey）；计量（measure）
一． 前言
在水电工程中，计量工作是控制工程投资、反映工程实物进度的直观指标, 如实的描述工程建设完成的工程量，对于业主进行建设资金筹备决策、监理人进行工程进度、投资分析、控制，解决承包人的工程建设资金，提高承包人的施工积极性是非常重要的，而测量计量则担负了工程计量中土石方开挖及比例划分、回填、混凝土、不规则形体等工程量的确定工作，是工程计量的重要组成部分，而如何准确地计算各工程量就显得尤为重要。下面以土石方明挖的计量为例加以阐述。
1. 控制网的复核、加密
在工程开工前，监理工程师必须依据合同文件，会同业主、承包人完成控制网的交桩、交点工作，然后与承包人一起及时进行控制网的复核。若复核后发现有点位移位或沉陷，应及时上报业主，进行复核、平差，调整控制点坐标，再依据新的坐标成果作为工程的首级控制网成果；若复核无误，则根据工程的具体情况确定是否需要布设加密控制网，若需要，则根据合同文件中的《技术条款》、现行国家、行业规程、规范等要求，确定加密网等级，并按相应等级的施测要求，精心布设、施测加密控制网，为指导工程施工、监测等做好准备。
2. 原始地形施测
在进行土石方开挖时，无论业主或设计是否提供施工区的原始地形图，在开工前，监理工程师都必须会同承包人对施工区的原始地形进行测绘（根据业主要求的不同，确定是否请测量中心参加），作为最终计量的依据（因为根据工程的具体情况，业主一般对工程进行了分标，承担不同标段施工的承包人可能不同，进退场的时间也可能不同，这样可能会造成工程最初的原始地形的变化，从而引
起工程量的变化）。在进行原始地形进行测绘时，根据合同文件与设计相关技术要求，确定采样点的密度，并在特殊部位加密，同时在施测过程中做好点之记，施测范围一般超出开口线3m~10m。对于使用全站仪红外线无棱镜采集、自动记录的数据应在完成施测后，立即将数据传输到内业处理的计算机内，监理工程师随即拷贝1份，并将原始数据打印，承包人签字，待监理工程师完成数据分析后签字认可。
3. 土石分界线测定
对于存在土方、石方混合区域或有覆盖层、堆积层的开挖区，其工程量单价必然不同，因此随着开挖的进行，监理工程师必须随时督促承包人进行土石分界线的地形测量，在进行土石分界线测量时，注意应尽量施测“面”而少施测“线”，以避免后期绘制断面时因点位密度不足而产生断面失真，之后及时整理资料，并单独成图，作为不同性质工程量划分的依据。
4. 开挖后工作面的施测
由于在工程建设中，因不可避免的会出现设计变更或开挖揭露的工程实际地质情况与原勘测或预想的有所不同而引起开挖建基面的调整或处理，从而引起开挖工程量的变化，因而必须对开挖后最终的工作面进行测量。在对这些部位进行测量时，应根据合同技术条款规定和规程、规范要求（测绘地形图、断面图的比例尺），并根据实际地形特点，确定测站点的分布，适当加密采样点的密度（根据经验，一般每1.5m～2.0m采集一点）既可以满足计量精度要求，又不至于因数据过多，而增加内业的工作量，但对于地质刻槽处，应以能反映出现场实际开挖地形为准而决定采样点的间距），以提高工程量计算的精度。当施测完成后，及时整理数据，并单独成图。
5. 数据分析与处理
对于利用全站仪免棱镜采集的数据，在施测过程中，因仪器受潮、工作温度过高、过低、仪器照准部转动过快或非地形物阻碍仪器视线（如过往车辆、行人）等，可能造成所采集的某些数据失真，因此，监理工程师必须及时、仔细地对数据进行分析，剔除失真数据，并在输出的数据（承包人签字认可的打印数据）中注明予以剔除。随后采用数字化测量应用软件（如南方测绘CASS、清华山维
EPS2003等）绘制相应比例尺的地形图。在绘制地形图时，当展点完成后，应观察、分析测点分布情况，当发现局部点位密度不足或漏测时，在地形图上找出其四角点坐标，在野外放样后，补齐放样区域内的地形；而当发现展点重叠部位时，应根据工程实际情况，删除以前或现在的重叠区域的展点。对于不同时段施测的数据，应采用上述工作部骤 （可交叉、重复），进行数据处理，保证所绘测区地形图不漏、不重，最后将所有数据绘制成一幅完整的地形图。
6. 断面布设
土石方明挖时，开挖出的最终建基面一般均为不规则的型体，因此必须对断面布设进行分区。一般主断面平行或垂直建筑物主轴线布设，而辅助断面应根据其原始地形或开挖后与建筑物主轴线的关系，采取合理的、灵活的布设方式。断面的合理布设，对最终工程量的准确计算至关重要。
7. 工程量计算
当绘制完原始地形图、土石分界线地形图、最终工作面地形图后，再依据设计蓝图、设计修改通知单、地质缺陷处理通知单等具有法定、合同效力的文件在断面图中绘制出原始地面线、土石分界线、最终设计开挖线，利用CAD或数字化测量应用软件（如南方测绘CASS、清华山维EPS2003等）的相应功能计算出最终设计开挖线范围内的土方、石方开挖工程量。在进行工程量计算时一般采用平均断面法，但当所计算的相邻两断面面积相差较大时，应采用棱台公式：
V＝((Si+Si+1+SQRT(Si×Si+1))/3×L进行计算。
式中：Si——表示任意断面面积；
Si+1——表示任意断面的下一个断面面积；
L——表示断面Si与Si+1间的间距；
V——表示体积（方量）
作为最终计量，提交业主审批。
8. 工程实例
在广西某特大型水电站中，其围堰、坝基土石方开挖总量达150万方。在开挖过程中，笔者采用上述的工作方法，合理的断面布设形式，计算的最终各项工程量，与承包人、业主计算的最终工程量相差不大，均远小于业主规定的“同一
区域、部位两次独立测算的工程量之差值：土方工程量不大于7%，石方工程量不大于5%”的比例，业主最终采用监理工程师（笔者）计算的土石方工程量作为最终结算工程量，收到了良好的效果。
二、结束语
在工程建设，特别是水电建设中，测量计量工作是一项相当复杂的工作，需要测绘工作者在掌握专业理论知识的同时，对现行行业规范、工程建设合同、相关法律、法规等也要熟悉、了解。希望上述计量工作体会，能于测绘同仁共同探讨。