海洋测绘第9章港口工程测量

§9-1港口工程§9-2港口工程勘测设计的测量工作§9-3港口工程施工控制的建立§9-4高桩板梁式码头施工测量§9-5重力式码头施工测量§9-6其他典型港口工程施工测量§9-7港口工程建筑物的变形观测§9-8港口工程岸坡稳定性监测第九章港口工程测量一、港口工程港口设施（码头、船坞、防波堤）的新建、改建、维护、修复等工程。§9-1港口工程二、港口工程特点1、海上作业：港口工程以海上作为工作现场。2、使用工程船舶：打桩船、钻探船、挖泥船、测量船等。3、预制装配化：混凝土结构物预制、现场装配。4、有潜水作业5、受波浪、潮汐、潮流影响三、港口工程测量港口工程测量是指港口工程设计、施工和管理阶段的测量工程。1、勘测设计阶段：控制测量、地形图测量和海洋资料测量2、施工阶段：控制网的建立、细部放样、竣工测量和施工阶段的变形观测3、运行维护阶段：变形监测§9-1港口工程1、规划选址：1/5000~1/10000地形图2、初步设计：1/1000~1/2000地形图3、施工设计：1/500~1/1000地形图§9-2港口工程勘测设计的测量工作还需要气象、海洋水文和地质方面的资料一、港口工程设计阶段二、港口工程地形测量1、陆地地形：港口及其周围局部地形2、水下地形：测深1）测深方法：测深线法2）测深平面定位：交会法、极坐标法、无线电定位、GPS定位等。3）平面定位精度：图上±1.5mm。4）测深仪器：测深竿、测深锤、回声测深仪等。5）测深精度：小于10m为0.15m；10m-20m之间为0.2m；大于20m为水深的1%§9-2港口工程勘测设计的测量工作测图比例尺测深线间距（m）测深点间距（m）等深距（m）1：10001：20001：50001：1000015~2520~5080~130200~25012~1515~2040~8060~1000.5111测图比例尺与测深线、测深点间距的关系§9-2港口工程勘测设计的测量工作二、港口工程地形测量一、施工控制网1、光电测距导线2、三角测量网3、GPS控制网§9-3港口工程施工控制的建立除必须建立控制网外，还需结合港口工程的特点布设构筑物修建中专用的基线和局部的矩形网。二、施工基线的布设1、两条相互垂直的基线正面基线侧面基线§9-3港口工程施工控制的建立2、两条任意夹角的基线§9-3港口工程施工控制的建立二、施工基线的布设三、矩形控制网常见施测方法：归化法矩形方格网:§9-3港口工程施工控制的建立K22FHFHK码头：高桩板梁式码头、重力式码头利用打入地基中的桩将作用在上部结构中的荷载传到地基深处。优点是适宜做成镂空结构、波浪反射轻、波纹条件好、沙石料用量少。§9-4高桩板梁式码头工程施工测量水上桩位定位是高桩板梁式码头施工测量的主要工作。其又可分为直桩定位测量和斜桩定位测量及方形断面桩定位测量和圆形断面桩定位测量。一、直桩定位测量1、方形直桩定位测量：直角坐标交会法和在正面基线上的前方交会法1）直角坐标交会法22LMPMRMbYYYYbYY2PMbXX§9-4高桩板梁式码头工程施工测量打桩定位的实施一、直桩定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量2）前方交会法12()tan2()tan2BMMCMMbYYXbYYX一、直桩定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量2、圆形直桩定位测量：采用辅助测杆法和切线法1）辅助测杆法在桩两侧安置测杆，测杆与圆桩之间保持一定的几何关系，其中线通过圆桩的圆心。定位时交会点在测杆上，两根测杆可看作方形桩的棱角点，其坐标计算方法与方形桩基本相同。§9-4高桩板梁式码头工程施工测量一、直桩定位测量2）切线法利用两台经纬仪交会的视线与桩的侧面相切，从而进行定位的方法。正、侧基线法§9-4高桩板梁式码头工程施工测量一、直桩定位测量'2PAbYY2）切线法利用两台经纬仪交会的视线与桩的侧面相切，从而进行定位的方法。任意基线法§9-4高桩板梁式码头工程施工测量一、直桩定位测量1122=2=2bSbS3）扭角放样一、直桩定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量图6-27二、斜桩定位测量1、方形斜桩基线法定位测量倾斜度:倾斜桩在垂直方向上的投影与在水平方向上的投影的比值俯仰打§9-4高桩板梁式码头工程施工测量水平扭角:斜桩中心轴线的水平投影与X轴间的夹角。§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量1、方形斜桩基线法定位测量定位控制点：3-tan-cosPPAAAAYYXdYY1）正面基线上定位控制点的计算§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量2）侧面基线上定位控制点的计算选用设计标高时定位控制点的计算二、斜桩定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量2cos1cos2tantan2LMQXXXXXXLMLMLNMNPQMNAPbnPQnbMNNQ左扭俯仰打计算公式相同，以左扭俯打为例2）侧面基线上定位控制点的计算斜桩为右扭应计算R点坐标，其公式为？二、斜桩定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量选用控制标高时桩位定位控制点的计算俯打仰打§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量++=coscosLLQLLQXXXXXXXXXXXXhXan俯打：仰打：以左扭为例，右扭呢？斜桩以控制标高定位时，四种不同情况的水平投影§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量侧面基线定位控制点计算公式总结(角度取正值)§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量3）定位作业§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量2、方形斜桩前方交会法定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量1）在设计标高面上计算测点坐标左扭转时测点坐标计算右扭转时测点坐标计算二、斜桩定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量2）在控制标高面上计算测点坐标右扭转时棱边测点坐标计算左扭转时棱边测点坐标计算§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量4）定位施工二、斜桩定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量3）扭角放样3、圆形斜桩定位测量1）用正、侧面基线切线法交会§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量2）任意基线切点交会法§9-4高桩板梁式码头工程施工测量二、斜桩定位测量三、桩顶标高定位测量1、直桩桩顶标高定位测量00=itdAtdbHHhhHaHhhA0aitdHHHhh仪器视线高A点高程桩顶设计高程A点读数替打厚度垫层厚度标尺上的最后读数：§9-4高桩板梁式码头工程施工测量2、斜桩桩顶标高定位测量标尺上的最后读数：)(cos/)(00hhhhHHbtdti仰0()/cos()ittdbHHhhh俯三、桩顶标高定位测量§9-4高桩板梁式码头工程施工测量0thh替打角桩角四、GPS定位测量系统主要包括：GPS实时定位倾斜仪姿态监控测距仪抱桩改正声控传感器桩锤与贯入监控无线传输设备打桩定位系统软件§9-4高桩板梁式码头工程施工测量GPS打桩船系统1.GPS实时定位：GPS实时定位系统一般由一台基准站和两台流动站组成2.倾斜仪姿态监控：倾斜仪姿态监控包括船身姿态监控和桩架姿态监控。3.测距仪抱桩改正：在得到桩架的实时定位后，需测得桩架与桩的实时相对位置。4.声控传感器桩锤与贯入监控：水上打桩都需要提供贯入度资料，其中最主要的是桩锤数、标高控制和单位锤击下沉量。5.无线传输设备：由于将多项设备安装在打桩船的旋转平台及桩架上，考虑到操作空间的可行性和方便性，把电脑、显示器等监控设备安装在船的后驾驶仓内。6.打桩定位系统软件：打桩定位系统软件主要是实现各个硬件部分的数据整合、解算和定位资料的记录、输出。§9-4高桩板梁式码头工程施工测量组成：墙身、基床、墙后抛石棱体、上部结构等1）专用基线测设2）设置挖泥和抛填导标3）基床整平4）预制件安装§9-5重力式码头工程施工测量一、基槽开挖测量工作开挖基槽一般由挖泥船进行。测量工作的主要任务：设置挖泥导标以控制开挖的宽度和方向，进行挖泥前后的横断面测量以检查开挖是否合乎设计要求。§9-5重力式码头工程施工测量二、基床抛填测量工作根据设计要求，基床施工的顺序是先铺砂后抛石，然后对基床表面进行粗平、细平和极细平。测量放样的任务必须为基床抛填设置方向标，同时为基床平整进行放样工作。§9-5重力式码头工程施工测量1、基床抛填方向标设置§9-5重力式码头工程施工测量2、基床整平放样工作§9-5重力式码头工程施工测量三、方块吊装的放样工作方块安装的测量主要是确保码头前沿线和码头横断线安装在设计位置上。一般在水下底层方块外缘约5~10cm处测设一条安装基准线，作为潜水员进行水下安装的依据。§9-5重力式码头工程施工测量1、吊垂法安装基准线的测设§9-5重力式码头工程施工测量2、方块的安装§9-5重力式码头工程施工测量四、墙后抛填的放样工作在吊装方块2、3层后，就可开始墙后抛填，测量放样工作和基床抛填一样，在岸上或水区布置抛填标志，控制各层标高。§9-5重力式码头工程施工测量一、防波堤工程施工测量防波堤是港口的防护构筑物，其作用是抵挡外水域的波浪，保证港内水面的平稳，以确保港内停靠的船舶和港内作业的安全。防波堤形式：单突堤双突堤岛堤组合堤§9-6其他典型港口工程施工测量防波堤工程施工测量：1、水下断面测量2、抛石方量计算3、基槽开挖4、施工测量§9-6其他典型港口工程施工测量二、干船坞工程施工测量1、干船坞组成：1）翼墙2）坞门3）坞墙4）坞室5）输水系统2、基坑开挖：地基处理、支护结构、安全监测§9-6其他典型港口工程施工测量3、施工放样：1）底板、坞墙测设2）输水系统测设3）坞首部分测设③④①①②③⑤⑤③ABC§9-6其他典型港口工程施工测量