数字技术在水利工程隧道施工测量中的应用

冷世兴

【摘要】施工测量贯穿于水利工程建设的各个过程，尤其在隧道施工中起着决定成败的关键作用。施工测量质量的好坏直接决定了整个工程项目的质量与品质，在水利工程隧道施工建设中发挥着极其重要的作用。本文根据现阶段水利工程隧道施工测量中出现的问题进行了研究分析，提出了几点基于现代化数字技术的解决实际测量问题的具体办法，希望能为推进水利工程隧道施工建设的发展贡献一定的力量。

【关键词】数字技术；水利工程；隧道施工测量

引言

测量对于国民经济的发展以及国防的建设都有重要的意义。在进行水利工程建设的时候，无论是引水涵洞、泄洪洞、导流洞、交通洞，从开始的勘探设计、具体的施工和最后的完工都离不开测量。伴随科技的不断发展，隧道测量技术也在迅速的发展。测量技术只有不断地对方法技术进行革新，适应经济科学的发展要求，才可以对隧道施工的开展进行有效的指导和控制，才可能实现水利工程测量的快速优化，有利于提高水利设施的利用效率和水平，从而对人类水利工程施工技术的进步起到促进作用。

一、AUTOCAD技术的应用

AUTOCAD软件是Autodesk公司开发的计算机辅助设计软件，推出了计算机辅助设计方面应用最广泛的技术，该技术在施工测量方面主要用于精确的位置计算、构造模拟。在目前的水利工程建设施工中，工程一般是分成若干个部分进行施工，在这些分成的小部分里面可能要包含很多的构造物和隧道，所以导致目前施工测量的难度越来越大、施工精度要求越来越高、施工测量放样任务越来越重，为了保证测量放样结果的快速和准确，我们在测量的工程中就需要提前对相关的坐标数据进行计算，变外业为内业，简化外业放样的任务，这也是提高测量放样效率的创新做法。

AUTOCAD技术的应用是通过对图纸相关坐标的计算以实现工程施工的可视化管理的过程，利用该技术可以有效地减轻测量工作的工作量，简化步骤，使施工过程更为简洁高效，實现无纸化管理，提高工作的效率，并且有利于改善数据的精确度，在工程实施之前对工程整体结构有详细的认知。在使用该项技术的过程中我们发现，CAD软件计算出来的数据更加的精确，完全可以实现毫米级的精度，而高精度的测量数据是水利工程隧道施工所必不可少的前提条件，还可以有效的减少人为的错误出现。

二、三维实体建模技术的应用

水利工程不是一个简单的平面构型，它本身包含了平面、纵面两个部分，是一个复杂的几何构造。我们要评价一个水利工程的构造是不是合理，就要全方面综合考虑水利工程构造物的平面和纵面。如果要实现构造物的测量放样就需要结合三维模型和动态连续透视图的帮助。目前构建模型比较成熟的专业技术是三维实体建模技术，利用该技术可以构建出最理想的工程模型，对于这个模型人们可以随意的剖切缩放，从而得到自己想要的应用信息。这项建模技术也是目前测量领域运用最广泛的模拟技术。

进行测量之前为了更好地利用三维实体模型，工程技术人员需要全面了解工程建设的详细信息，对于工程的设计思路和设计细节必须进行全面的掌握，从而加速对工程项目的熟悉程度。利用三维实体模型能够完整的展现出水利工程的设计情况和设计细节，在施工测量的具体过程中就可以脱离二维平面图，通过对三维模型进行合理的剖切就可以得到想要部位的细部施工图纸。总的来讲三维实体模型可以有效地摆脱传统平面图靠施工人员工作经验的做法，使实际施工测量更加详细，并且还可以提高测量的精度，是施工测量过程中是优化设计、体现设计思路的一个重要环节。建模技术也是公路设计的准备环节的重要技术手段，通常来讲水利工程的设计都是要经过反复的修改和对比，优选最有利的隧道围岩条件，调整围岩支护参数，最终得到一个工程施作的最优方案。在设计中经常会出现的一种现象就是横断面数据与实际原地面的存在较大差距的情况，设计方案经常因为地质条件的影响进行不断地调整。在这样的情况下为了使设计方案更加合理、可行，在设计的过程中就需要利用三维建模优化的方法进行改善。在水利工程隧道施工质量的主要影响因素就是施工测量的精度，施工测量的精度主要体现为隧道的超欠挖，所以关于隧道施工超欠挖的管理和控制是施工测量过程中的重点和难点。例如检测隧道施工质量时一个重要的指标就是隧道的超欠挖控制，利用三维立体模型就可以建立隧道施工测量超欠挖数据库和三维模拟图，用来模拟和管理隧道的超欠挖情况，是隧道的施工管理转化为三维立体模型，更加直观化、矢量化和立体化。

三、辅助测量软件技术的应用

辅助测量软件技术是通过全站仪内置或外置的测量数据处理软件，实现日常的施工测量数据采集、放样定位，该系统由全站仪和电子手簿、内置辅助测量软件组成。辅助测量软件技术作为一种高效的测量技术结合了计算机技术和全站仪技术，全站仪在这个系统中处于核心的地位。全站仪就是一个电子测距仪，它是电子计算结合光学经纬仪产生的设备。全站仪的用途就是测量距离、角度以及高差的。而辅助测量软件技术能够实现对于高度、角度和距离的有效测量与计算。在测量的过程中可以实现对数据的自动测量、存储以及转换和数据处理。用户只需通过显示器就可以直观的看到测量数据的处理结果，目前依据数据处理软件的安装方式不同，分为外置便携式电子手簿和全站仪内置软件两种。在辅助测量软件系统中全站仪除了可以实现精确地测量，还能够实现全站仪和便携式计算机的相互交联，这样也为后期进行的计算机辅助设计做好了准备。全站仪测量的功能多种多样，但在测量的进程中是需要依据固定的程序进行工作的，而辅助测量软件技术打破了这种限制，该技术的数据处理软件让全站仪更加的智能化，功能丰富化，实现了多种技术应用的组合。

结束语

伴随我国经济的不断发展，水利工程事业也在不断地推进，目前国内正在建设众多大型、超大型水利枢纽工程，随着现代化数字技术的发展，施工测量的技术也不断的推陈出新。庆幸的是伴随着基础科学的不断发展，近几年水利工程测量尤其是隧道测量的技术发展十分迅速、日新月异，尤其是数字化技术的应用更是为施工测量工作插上了智能的翅膀。借助AutoCAD技术和三维实体建模技术我们可以提前模拟工程项目的建成效果，辅助测量软件技术的运用使施工测量工作摆脱了以往传统测量工作枯燥乏味、运算复杂、进度缓慢的状态，使施工测量工作更加智能，更加精确，为水利工程的隧道施工建设创造了不可替代的作用。这些技术的结合运用为我国水利工程隧道施工测量事业做出了巨大的贡献，提高了我国建设水利工程的技术和能力。

参考文献

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