水工建筑物及水库测量(ppt ).ppt

《水工建筑物及水库测量(ppt ).ppt》由会员分享，可在线阅读，更多相关《水工建筑物及水库测量(ppt ).ppt（48页珍藏版）》请在优知文库上搜索。

1、水工建筑物及水库测量水工建筑物及水库测量水利工程一般由若干建筑物组成，这些建筑物的综合体称为水利枢纽。按照这些建筑物在该综合体中的主要任务和作用不同，一般将其分为挡水建筑物，泄水建筑物，通航建筑物，为发电而建的建筑物。挡水建筑物即拦河大坝，是主要的水工建筑物，按照其建筑材料和结构分为土石坝，混凝土重力坝，拱坝和支墩坝。本章分别介绍土石坝、混凝土重力坝及拱坝建设中的测量工作。按照大坝的施工顺序，测量工作一般应完成下列任务：布设平面和高程基本控制网，控制整个工程的施工放样；确定坝轴线和布设控制坝体细部放样的定线控制网；清基开挖放样;坝体细部放样等。14.1 土坝施工测量土坝施工测量14.1.1 土

2、坝控制测量土坝控制测量14.1.1.1坝轴线的确定对于大型土坝以及与混凝土坝衔接的土质副坝，一般经过现场踏勘，图上规划等多次调查研究和方案比较，确定建坝位置，并在坝址地形图上结合枢纽的整体布置，将坝轴线标于地形图上，如图141中的M1、M2。再根据预先建立的基本控制网用角度交会法将M1和M2放样到地面上。坝轴线的两端点在现场标定后，应用永久性标志标明。为了防止施工时端点被破坏，应将坝轴线的端点延长到两面山坡上，如图141中的M1、M2。图14-1图14-1坝轴线测设示意图14.1.2建立平面控制网直线型坝的放样控制网通常采用矩形网或正方形方格网作平面控制。1.测设坝轴垂直线具体测设步骤和方法如

3、下：(1)在坝轴线两端找出与坝顶设计高程相同的地面点。为此，将经纬仪安置在坝轴线上，以坝轴线定向；从水准点向上引测高程，当水准仪的视线高达到略高于坝顶设计高程时，算出符合坝顶设计高程应有的前视标尺读数，再指挥标尺在坝轴线上移动寻找两个坝轴端点，并打桩标定，如图142中的M和N。(2)以任一个坝顶端点作为起点，距离丈量有困难时，可采用交会法定出里程桩的位置。如图142，在便于量距的地方作坝轴线MN的垂线EF，用钢尺量出EF的长度，测出水平角MFE，算出平距ME。图14-2图14-2测设坝轴垂直线EFMEtg201这时，设欲放样的里程桩号为o+020，先按公式计算出角，然后用两台经纬仪分别在M点和

4、F点设站，M点的经纬仪以坝轴线定向，F点的经纬仪测设出角，两仪器视线的交点即为0+020桩的位置。其余各桩按同法标定。(3)在各里程桩上测设坝轴线的垂线。垂线测设后，应向上、下游延长至施工影响范围之外，打桩编号，如图143所示。图14-32.测设坝轴平行线在河滩上选择两条便于量距的坝轴垂直线，根据所需间距，从坝轴里程桩起，沿垂线向上、下游丈量定出各点，并按轴距(即至坝线的平距)进行编号，如上10、上20、，下10、下20等。两条垂线上编号相同的点连线即坝轴平行线，应将其向两头延长至施工影响范围之外，打桩编号(图143)。在测设平行线的同时，还可一道放出坝顶肩线和变坡线，它们也是坝轴平行线。图1

5、4-314.1.1.3高程控制网的建立用于土坝施工放样的高程控制,可由若干永久性水准点组成基本网和临时作业水准点两级布设。基本网一般在施工影响范围之外布设水准点，用三等水准测量按环形路线(如图14-3中由A经BM1BM6，再至A测定它们的高程；临时水准点直接用于坝体的高程放样,布置在施工范围内不同高度的地方并尽可能做到安置一、二次仪器就能放样高程。临时水准点应根据施工进程临时设置，附合到永久水准点上。(如图144中由BM1经13再至BM3)从水准基点引测它们的高程，并应经常检查，以防由于施工影响发生变动。图14-4图14-514.1.2 土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量土坝清基开挖与坝体填筑的

6、施工测量1.清基开挖线的放样清基开挖线是坝体与自然地面的交线，亦即自然地表上的坝脚线。套绘断面法是最简易的清基开挖线放样方法。此法与渠道断面放样相仿。首先测定各里程桩高程，沿垂直线方向测绘断面图(即横断面图)，在各断面图上再套绘坝体设计断面(图145)，从图上量出两断面线交点(即坝脚点)至里程桩的距离(如图中的D1和D2，)，然后据此在实地垂线上放样出坝脚点。将各垂线上的坝脚点连起来就是清基开挖线。但清基有一定的深度，为了防止塌方，应放一定的边坡，因此实际开挖线需根据地质情况从所定开挖线向外放宽一定距离，撒上白灰标明，如图143中的虚线所示。图14-32.起坡线的放样清基完工后，位于基坑底面上

7、的坝脚线称为起坡线。起坡线是填筑土石或浇筑混凝土的边界线。起坡线的放样也可采用套绘断面法。如果采用断面法，首先必须恢复里程桩，修测横断面图(即在原断面图上修测靠坝脚开挖线部分)，从修测后的横断面图上量出坝脚点的轴距再去放样。起坡线的放样精度要求较高。无论采用哪种方法放样，都应进行检查。如图14-6，设所放出的点为P。检查时，用水准测量测定此点高程为Hp，则此点至坝轴里程桩的实地平距(或放点时所用的平距)Dp应等于按下式所算出来的轴距，即Dp=+(H顶-HP)m如果实地平距与计算的轴距相差大于11000，应在此方向移动标尺重测高程和重量平距，直至量得立尺点的平距等于所算出的轴距为止，这时的立尺才

8、是起坡点应有的位置。所有起坡点标定后，连成起坡线。2b图14-63.坝体边坡的放样通常采用坡度尺法或轴距杆法。混凝土坝的边坡放样必须装置模板，模板的斜度用坡度尺确定。(1)坡度尺法按设计坝面坡度1：阴特制一个大三角板，使两直角边的长度分别为1市尺和阴市尺；在长为n的直角边上安一个水准管。放样时，将小绳一头系于起坡桩上，另一头系在坝体横断面方向的竹杆上，将三角板斜边靠着绳子，当绳子拉到水准气泡居中时，绳子的坡度即等于应放样的坡度(图147)。(2)轴距杆法具体作法见教材。图14-714.2 混凝土坝的施工测量混凝土坝的施工测量混凝土坝主要有混凝土重力坝、拱坝和支墩坝。下面就分别介绍常用的混凝土重

9、力坝和拱坝的施工测量工作。主要是施工控制测量和立模放样。14.2.1 混凝土坝的施工控制测量混凝土坝的施工控制测量混凝土坝按其结构和建筑材料相对土坝来说较为复杂，其放样精度比土坝要求高。施工平面控制网一般按两级布设，不多于三级，精度要求最末一级控制网的点位中误差一般不超过l0mm。14.2.1.1基本平面控制网基本网作为首级平面控制，一般布设成三角网，并应尽可能将坝轴线的两端点纳入网中作为网的一条边。根据建筑物重要性的不同要求，一般按三等以上三角侧量的要求施测。为了减少安置仪器的对中误差，三角点一般建造混凝土观测墩，并在墩顶埋设强制对中设备，以便安置仪器和觇标。14.2.1.2坝体控制网混凝土

10、坝采取分层施工，每一层中还分跨分仓(或分段分块)进行浇筑。坝体细部常用方向线交会法和前方交会法放样，为此，坝体放样的控制网定线网，有矩形网和三角网两种，前者以坝轴线为基准，按施工分段分块尺寸建立矩形网，后者则由基本网加密建立三角网作为定线网。其做法如下：1.矩形网图14-8为直线型混凝土重力坝分层分块示意图，图14-9为以坝轴线AB为基准布设的矩形网，它是由若干条平行和垂直于坝轴线的控制线所组成，格网尺寸按施工分段分块的大小而定。测设时，将经纬仪安置在A点，照准B点，在坝轴线上选甲、乙两点，通过这两点测设与坝轴线相垂直的方向线，由甲、乙两点开始，分别沿垂直方向按分块的宽度钉出e、f和g、h、m

11、以及e、f，和g、h、m等点。最后将ee、ff、gg、hh及mm等连线延伸到开挖区外，在两侧山坡上设置I，V和I、V等放样控制点。然后在坝轴线方向上，按坝顶的高程，找出坝顶与地面相交的两点Q与Q，(方法可参见土坝控制测量中坝身控制线的测设)，再沿坝轴线按分块的长度钉出坝基点2，310，通过这些点各测设与坝轴线相垂直的方向线，井将方向线延长到上、下游围堰上或两侧山坡上，没置12，11，和1、211等放样控制点。在测设矩形网的过程中，测设直角时须用盘左盘右取平均，丈量距离应细心校核，以免发生差错。图14-8直线型混凝土重力坝分层分快示意图图14-9矩形控制网2.三角网图14-10为由基本网的一边A

12、B(拱坝轴线两端点)加密建立的定线网ADCBFEA，各控制点的坐标(测量坐标)可测算求得。但坝体细部尺寸是以施工坐标系xoy为依据的，因此应根据设计图纸求算得施工坐标系原点o的测量坐标和OX的坐标方位角，按式(111)或式(112)换算为便于放样的统一坐标系统。图14-1014.2.1.3高程控制网高程控制分两级布设，基本网是整个水利枢纽的高程控制。视工程的不同要求按二等或三等水准测量施测，并考虑以后可用作监测垂直位移的高程控制。作业水准点或施工水准点，随施工进程布设，尽可能布设成闭合或附合水准路线。14.2.2 混凝土重力坝坝体的立模放样混凝土重力坝坝体的立模放样14.2.2.1直线型重力坝

13、的立模放样在坝体分块立模时，应将分块线投影到基础面上或已浇好的坝块面上，模板架立在分块线上，因此分块线也叫立模线，但立模后立模线被覆盖，还要在立模线内侧弹出平行线，称为放样线(图14-9中虚线所示)，用来立模放样和检查校正模板位置。放样线与立模线之间的距离一般为0.2一0.5m。1.方向线交会法如图14-9所示的混凝土重力坝，已按分块要求布设了矩形坝体控制网，可用方向线交会法，先测设立模线。如要测设分块2的顶点b的位置，可在7，安置经纬仪，瞄准7点，同时在点安置经纬仪，瞄准点，两架经纬仪视线的交点即为b的位置。在相应的控制点上，用同样的方法可交会出这分块的其他三个顶点的位置，得出分块2的立模线

14、。利用分块的边长及对角线校核标定的点位，无误后在立模线内侧标定放样线的四个角顶，如图14-9中分块abcd内的虚线。2.前方交会(角度交会)法如图14-11，由A、B、C三控制点用前方交会法先测设某坝块的四个角点d、e、f、g，它们的坐标由设计图纸上查得，从而与三控制点的坐标可计算放样数据交会角。如欲测设g点，可算出1、2、3，便可在实地定出g点的位置。依次放出d、e、f各角点.也应用分块边长和对角线校核点位，无误后在立模线内侧标定放样线的四个角点。图14-1114.2.2.2拱坝的立模放样拱坝有单曲拱坝和双曲拱坝两种类型。单曲拱坝的坝面弧线采用统一圆心，双曲拱坝坝面弧线的圆心随高度变动。单曲

15、拱坝的放样比较简单，和双曲拱坝中放样一个拱圈的方法相同，本节先以某水利工程为例介绍单曲拱坝的放样方法,相当于双曲拱坝的每一层的放样再介绍双曲拱坝的放样。1.单曲拱坝的放样拱坝的放样常用前方交会法；如果量距方便，有时也采用极坐标法。当测图控制点的精度和密度能满足放样要求时，可以直接依据这些控制点按测图坐标进行放样，若精度和密度都不够时，可按测图坐标重新布设，并在使用比较频繁的控制点上设置固定仪器座架(仪器墩)。图14-12为某水利枢纽工程的拦河大坝，系一拱坝，坝迎水面的半径为243m，以115度夹角组成一圆弧，孤长为487732m，分为27跨，按弧长编成桩号，从0+13.286-5+01.000

16、(加号前为百米)。施工坐标XOY，以圆心O与12、13分跨线(桩号2+40.000)为X轴，为避免坝体细部点的坐标出现负值,令圆心O的坐标为(500000，50000)。图14-12现以第11跨的立模放样为例介绍放样数据的计算，图14-13是第11、12跨坝体分跨分块图，图中尺寸从设计图上获得，一跨分三块浇筑，中间第二块在浇筑一、三块后浇筑，因此只要放出一、三块的放样线(图中虚线所示a1a2b2c2d2d1c1b1及a3a4b4c4d4d3c3b3)。(1)放样点施工坐标计算由图14-13可知，放样点的坐标可按下列各式求得aiaiRxcos)5.0(0bibiRxcos)5.0(0aiaiRyysin)5.0(0bibiRyysin)5.0(0didiRxcos)5.0(0ciciRxcos)5.0(0ciciRyysin)5.0(0didiRyysin)5.0(0;1801)5.0(11112Rlla;1801)1(315.0(1111112Rlllb式中0。5m为放样线与圆弧立模线的间距：i=1,3取“-”，i=2,4取“+”；(i=1,2,3,4);1801)1(325.0(11