水利精品課程大壩施工測(cè)量講義（內(nèi)容詳細(xì)）

1、第十二章 大壩施工測(cè)量Unit 8 Construction and measure on dam西安理工大學(xué)工程管理系 陳莉靜Project Management Department of XIAn University of Technology Chen Lijing大壩的控制測(cè)量Measure and domination on dam土壩清基開挖Digging and clearing the dam混凝土壩的施工控制測(cè)量Construction and measure on concrete dam混凝土壩清基開挖線的放樣混凝土重力壩壩體的立模放樣12.1 地形圖的基本知識(shí) 12

2、.1 Basic Knowledge of Relief Map 一、壩軸線的確定Confirm the axes of the dam 對(duì)于中小型土壩的壩軸線，一般是由工程設(shè)計(jì)人員和勘測(cè)人員組成選線小組，深入現(xiàn)場(chǎng)進(jìn)行實(shí)地踏勘，根據(jù)當(dāng)?shù)氐牡匦?、地質(zhì)和建筑材料等條件，經(jīng)過(guò)方案比較，直接在現(xiàn)場(chǎng)選定。 對(duì)于大型土壩以及與混凝土壩銜接的土質(zhì)副壩，一般經(jīng)過(guò)現(xiàn)場(chǎng)踏勘，圖上規(guī)劃等多次調(diào)查研究和方案比較，確定建壩位置，并在壩址地形圖上結(jié)合樞紐的整體布置，將壩軸線標(biāo)于地形圖上，如圖12-3中壩軸線測(cè)設(shè)示意圖。（）二、壩身控制線的測(cè)量 Measure the controlling line on dam 壩身控

3、制線一般要布設(shè)與壩軸線平行和垂直的一些控制線。這項(xiàng)工作需在清理基礎(chǔ)前進(jìn)行（如修筑圍堰，在合攏后將水排盡，才能進(jìn)行）。 （一）平行于壩軸線的控制線的測(cè)設(shè) 平行于壩軸線的控制線可布設(shè)在壩頂上下游線、上下游坡面變化處、下游馬道中線，也可按一定間隔布設(shè)（如10、20、30m等），以便控制壩體的填筑和進(jìn)行收方。 測(cè)設(shè)平行于壩軸線的控制線時(shí)，分別在壩軸線的端點(diǎn)M1和峽安置經(jīng)緯儀，用測(cè)設(shè)90的方法各作一條垂直于壩線的橫向基準(zhǔn)線（圖124），然后沿此基準(zhǔn)線量取各平行控制線距壩線的距離，得個(gè)平行線的位置，用方向樁在實(shí)地標(biāo)定。 （二）垂直于壩軸線的控制線的測(cè)設(shè) 垂直于壩軸線的控制線，一般按50 m、30 m或20

4、 m的間距以里程來(lái)測(cè)設(shè)，其步驟如下。 （1）沿壩軸線測(cè)設(shè)里程樁。由壩軸線的一端，如圖2-4中的M,，在軸線上定出壩頂與地面的交點(diǎn)，作為零號(hào)樁，其樁號(hào)為0十000。方法是：在M1安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)另一端點(diǎn)M2得壩軸線方向，用第十一章高程放樣的方法，根據(jù)附近水準(zhǔn)點(diǎn)（高程為已知）上水準(zhǔn)尺的后視讀數(shù)及壩頂高程，求得水準(zhǔn)尺上的前視讀數(shù)b (HBM+a-H頂），而后持水準(zhǔn)尺在壩軸線方向（由經(jīng)緯儀控制）移動(dòng)，當(dāng)水準(zhǔn)儀讀得的前視讀數(shù)為b時(shí)，立尺點(diǎn)即為零號(hào)樁。 然后由零號(hào)樁起，由經(jīng)緯儀定線，沿壩軸線方向按選定的間距（圖12-4中為30m）丈量距離，順序釘下0十030、060、090 .等里程樁，直至另一端壩頂與地

5、面的交點(diǎn)為止。 （2）測(cè)設(shè)垂直于壩軸線的控制線。將經(jīng)緯儀安置在里程樁上，瞄準(zhǔn)M1或M2，轉(zhuǎn)90即定出垂直于壩軸線的一系列平行線，并在上下游施工范圍以外用方向樁標(biāo)定在實(shí)地上，作為測(cè)量橫斷面和放樣的依據(jù)，這些樁亦稱橫斷面方向樁（圖12-4）三、高程控制網(wǎng)的建立Setting up a web of controlling height可由若干永久性水準(zhǔn)點(diǎn)組成基本網(wǎng)和臨時(shí)作業(yè)水準(zhǔn)點(diǎn)兩級(jí)布設(shè)?；揪W(wǎng)布設(shè)在施工范圍以外，并應(yīng)與國(guó)家水準(zhǔn)點(diǎn)連測(cè)，組成閉合或附合水準(zhǔn)路線（圖12-5),用三等或四等水準(zhǔn)測(cè)量的方法施測(cè)。 臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)直接用于壩體的高程放樣，布置在施工范圍以內(nèi)不同高度的地方，并盡可能做到安置一、二次

6、儀器就能放樣高程。臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)根據(jù)施工進(jìn)程及時(shí)設(shè)置，附合到永久水準(zhǔn)點(diǎn)上。12.2 土壩清基開挖與壩體填筑的施工測(cè)量 12.2 Digging and clearing the dam一、清基開挖線的放樣 為使壩體與巖基很好結(jié)合，壩體填筑前，必須對(duì)基礎(chǔ)進(jìn)行清理。為此，應(yīng)放出清基開挖線，即壩體與原地面的交線。 清基開挖線的放樣精度要求不高，可用圖解法求得放樣數(shù)據(jù)在現(xiàn)場(chǎng)放樣。為此先沿壩軸線測(cè)量縱斷面，即測(cè)定軸線上各里程樁的高程，繪出縱斷面圖，求出各里程樁的中心填土高度，再在每一里程樁進(jìn)行橫斷面測(cè)量，繪出橫斷面圖，最后根據(jù)里程樁的高程、中心填土高度與壩面坡度，在橫斷面圖上套繪大壩的設(shè)計(jì)斷面（圖12-6

7、)。從圖中可以看出R1、R2為壩殼上下游清基開挖點(diǎn)，n1、n2為心墻上下游清基開挖點(diǎn)，它們與壩軸線的距離分別為d,、d2、d3、d4,可從圖上量得，用這些數(shù)據(jù)即可在實(shí)地放樣。但清基有一定深度，開挖時(shí)要有一定邊坡，故d1和d2應(yīng)根據(jù)深度適當(dāng)加寬進(jìn)行放樣，用石灰連接各斷面的清基開挖點(diǎn)，即為大壩的清基開挖線。二、坡腳線的放樣 清基以后應(yīng)放出坡腳線，以便填筑壩體。壩底與清基后地面的交線即為坡腳線，下面介紹兩種放樣方法。 （一）橫斷面法 仍用圖解法獲得放樣數(shù)據(jù)。首先恢復(fù)軸線上的所有里程樁，然后進(jìn)行縱橫斷面測(cè)量，繪出清基后的橫斷面圖，套繪土壩設(shè)計(jì)斷面，獲得類似圖2-6的壩體與清基后地面的交點(diǎn)R1及R 2（

8、上下游坡腳點(diǎn)），d11Xd2即分別為該斷面上、下游坡腳點(diǎn)的放樣數(shù)據(jù)。在實(shí)地將這些點(diǎn)標(biāo)定出來(lái)，分別連接上下游坡腳點(diǎn)即得上下游坡腳線，如圖12-4虛線所示。 （二）平行線法 這種方法以不同高程壩坡面與地面的交點(diǎn)獲得坡腳線。在第九章地形圖的應(yīng)用中，介紹的在地形圖上確定土壩的坡腳線，是用已知高程的壩坡面（為一條平行于壩軸線的直線），求得它與壩軸線間的距離，獲得坡腳點(diǎn)。三、邊坡放樣 壩體坡腳放出后，就可填土筑壩，為了標(biāo)明上料填土的界線，每當(dāng)壩體升高lm左右，就要用樁（稱為上料樁）將邊坡的位置標(biāo)定出來(lái)。標(biāo)定上料樁的工作稱為邊坡放樣。 為了使經(jīng)過(guò)壓實(shí)和修理后的壩坡面恰好是設(shè)計(jì)的坡面，一般應(yīng)加寬1 2 m填筑

9、。上料樁就應(yīng)標(biāo)定在加寬的邊坡線上（圖12-8中的虛線處）12.3混凝土壩的施工控制測(cè)量 12.3 Construction and measure on concrete dam一、基本平面控制網(wǎng) 基本網(wǎng)作為首級(jí)平面控制，一般布設(shè)成三角網(wǎng)，并應(yīng)盡可能將壩軸線的兩端點(diǎn)納入網(wǎng)中作為網(wǎng)的一條（圖12-10）。根據(jù)建筑物重要性的不同要求，一般按三等以上三角J測(cè)量的要求施測(cè)，大型混凝土壩的基本網(wǎng)兼作變形觀測(cè)監(jiān)測(cè)網(wǎng)，要求更高，需按一、二等三角測(cè)量要求施測(cè)。為了減少安置儀器的對(duì)中誤差，三角點(diǎn)一般建造混凝土觀測(cè)墩，并在墩頂埋設(shè)強(qiáng)制對(duì)中設(shè)備，以便安置儀器和規(guī)標(biāo)。二、壩體控制網(wǎng) 混凝土壩采取分層施工，每一層中還分

10、跨分倉(cāng)（或分段分塊）進(jìn)行澆筑。壩體細(xì)部常用方向線交會(huì)法和前方交會(huì)法放樣，為此，壩體放樣的控制網(wǎng)定線網(wǎng)，有矩形網(wǎng)和三角網(wǎng)兩種，前者以壩軸線為基準(zhǔn)，按施工分段分塊尺寸建立矩形網(wǎng)，后者則由基本網(wǎng)加密建立三角網(wǎng)作為定線網(wǎng)。（一）矩形網(wǎng) 圖12 -12（a）為直線型混凝土重力壩分層分塊示意圖，（b）為以壩軸線AB為基準(zhǔn)布設(shè)的矩形網(wǎng)，它是由若干條平行和垂直于壩軸線的控制線所組成，格網(wǎng)尺寸按施工分段分塊的大小而定。（二）三角網(wǎng) 圖12-13為由基本網(wǎng)的一邊AB（拱壩軸線兩端點(diǎn)）加密建立的定線網(wǎng)ADCBFEA，各控制點(diǎn)的坐標(biāo)（測(cè)量坐標(biāo)）可測(cè)算求得。但壩體細(xì)部尺寸是以施工坐標(biāo)系x0 y為依據(jù)的，圖12-13定線

11、三角網(wǎng)示意圖因此應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙求算得施工坐標(biāo)系原點(diǎn)0的測(cè)量坐標(biāo)和0 x的坐標(biāo)方位角，按式（11-1)或式（11-2)換算為便于放樣的統(tǒng)一坐標(biāo)系統(tǒng)。12.4混凝土壩清基開挖線的放樣 清基開挖線是確定對(duì)大壩基礎(chǔ)進(jìn)行清除基巖表層松散物的范圍，它的位置根據(jù)壩兩側(cè)坡腳線、開挖深度和坡度決定。標(biāo)定開挖線一般采用圖解法。和土壩一樣先沿壩軸線進(jìn)行縱橫斷面測(cè)量繪出縱橫斷面圖，由各橫斷面圖上定坡腳點(diǎn)，獲得坡腳線及開挖線如圖12-12（b）所示。實(shí)地放樣時(shí)，可用與土壩開挖線放樣相同的方法，在各橫斷面上由壩軸線向兩側(cè)量距得開挖點(diǎn)。如果開挖點(diǎn)較多，可以用大平板儀測(cè)放也較為方便。方法是按一定比例尺將各斷面的開挖點(diǎn)繪于圖紙

12、上，同時(shí)將平板儀的設(shè)站點(diǎn)及定向點(diǎn)位置也繪于圖上，如圖12-14.12.5混凝土重力壩壩體的立模放樣一、坡腳線的放樣 基礎(chǔ)清理完畢，可以開始?jí)误w的立模澆筑，立模前首先找出上、下游壩坡面與巖基的接觸點(diǎn)，即分跨線上下游坡腳點(diǎn)。放樣的方法很多，在此主要介紹逐步趨近法。如圖12一15中，欲放樣上游坡腳點(diǎn)a，可先從設(shè)計(jì)圖上查得坡頂B的高程HB，坡頂距壩軸線的距離為D，設(shè)計(jì)的上游坡度為1:m，為了在基礎(chǔ)面上標(biāo)出a點(diǎn)，可先估計(jì)基礎(chǔ)面的高程為Ha,，則坡腳點(diǎn)距壩軸線的距離可按下式計(jì)算。二、直線型重力壩的立模放樣 在壩體分塊立模時(shí)，應(yīng)將分塊線投影到基礎(chǔ)面上或已澆好圖2-10壩坡腳放樣示意圖175的壩塊面上，模板架

13、立在分塊線上，因此分塊線也叫立模線，但立模后立模線被覆蓋，還要在立模線內(nèi)側(cè)彈出平行線，稱為放樣線（圖12-12b中虛線所示），用來(lái)立模放樣和檢查校正模板位置。放樣線與立模線之間的距離一般為0.2一0.5m。 （一）方向線交會(huì)法 如圖12-12（b）所示的混凝土重力壩，已按分塊要求布設(shè)了矩形壩體控制網(wǎng)，可用方向線交會(huì)法，先測(cè)設(shè)立模線。如要測(cè)設(shè)分塊2的頂點(diǎn)b的位置，可在7安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)7 點(diǎn)，同時(shí)在點(diǎn)安置經(jīng)緯儀，瞄準(zhǔn)點(diǎn)，兩架經(jīng)緯儀視線的交點(diǎn)即為b的位置。在相應(yīng)的控制點(diǎn)上，用同樣的方法可交會(huì)出這分塊的其他三個(gè)頂點(diǎn)的位置，得出分塊2的立模線。 （二）前方交會(huì)（角度交會(huì)）法 如圖12-16，由A、B, C三控制點(diǎn)用前方交會(huì)法先測(cè)設(shè)某壩塊的四個(gè)角點(diǎn)d, e, f、g，它們的坐標(biāo)由設(shè)計(jì)圖紙上查得，從而與三控制點(diǎn)的坐標(biāo)可計(jì)算放樣數(shù)據(jù)一一交會(huì)角。如欲