水利工程大壩及其水閘施工測(cè)量實(shí)施探析

摘 要 大壩以及水閘作為主要水工建筑物之一，其在施工過(guò)程中需要采取一系列測(cè)量工作，本文通過(guò)結(jié)合工程實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，就大壩及其水閘施工的測(cè)量而展開(kāi)探討，提出控制網(wǎng)的測(cè)設(shè)，同時(shí)總結(jié)出具體的測(cè)量技術(shù)，通過(guò)采用這些方法和措施可以有效的控制施工過(guò)程中的各種精度。

關(guān)鍵詞 水利工程；水閘測(cè)量；大壩測(cè)量；控制網(wǎng)

中圖分類號(hào) TV66 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼 A 文章編號(hào) 1673-9671-（2012）112-0118-02

水利施工測(cè)量的精度要求取決于水利建筑物和構(gòu)筑物的結(jié)構(gòu)、材料、大小、用途和施工方法等因素。施工放樣與地形測(cè)圖工作過(guò)程正好相反，測(cè)圖工作足以地面控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，測(cè)算出碎部點(diǎn)的平面位置和高程，并繪制成地形圖。放樣工作則需要根據(jù)圖紙上設(shè)計(jì)好的建筑物或構(gòu)筑物的位置和尺寸，算出其各部分特征點(diǎn)至附近控制點(diǎn)的水平距離、水平角及高差等放樣數(shù)據(jù)，然后以地面控制點(diǎn)為基礎(chǔ)，將建筑物或構(gòu)筑物的特征點(diǎn)在實(shí)地標(biāo)定出來(lái)。同時(shí)施工測(cè)量易受施工現(xiàn)場(chǎng)的影響，由于施工現(xiàn)場(chǎng)交叉作業(yè)頻繁、機(jī)械設(shè)備多，而且土石方的填挖又造成地形的變化等一些因素的影響，各種測(cè)量標(biāo)志必須埋沒(méi)在穩(wěn)囪且不易破壞的位置，并應(yīng)妥善保管和經(jīng)常的檢查，如被破壞應(yīng)及時(shí)修復(fù)。

1 控制網(wǎng)測(cè)設(shè)

1.1 工程首級(jí)測(cè)量控制網(wǎng)

在主體工程開(kāi)工前，項(xiàng)目部在接收監(jiān)理提供的測(cè)量基準(zhǔn)后，與監(jiān)理人共同校測(cè)其基準(zhǔn)點(diǎn)（線）的測(cè)量精度，并復(fù)核其資料和數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性。首先對(duì)于監(jiān)理移交本工程首級(jí)測(cè)量控制網(wǎng)的控制點(diǎn)位、點(diǎn)號(hào)熟悉，控制點(diǎn)的大地坐標(biāo)數(shù)據(jù)校算和實(shí)測(cè)，以免用錯(cuò)點(diǎn)位及數(shù)據(jù)。對(duì)原有的平面控制點(diǎn)、導(dǎo)線點(diǎn)、水準(zhǔn)點(diǎn)、的位置，標(biāo)石和標(biāo)志的現(xiàn)狀，其造標(biāo)埋石的質(zhì)量；了解施工區(qū)的行政劃分、社會(huì)治安、交通運(yùn)輸、風(fēng)俗習(xí)慣、氣象、地質(zhì)情況。

1.2 施工控制網(wǎng)測(cè)設(shè)

對(duì)工程采取施工控制網(wǎng)測(cè)設(shè)，根據(jù)工程建筑物布設(shè)和現(xiàn)場(chǎng)地形情況，結(jié)合施工進(jìn)度加密布設(shè)施工測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)。同時(shí)應(yīng)當(dāng)適當(dāng)加密布設(shè)的施工測(cè)量控制網(wǎng)，對(duì)于控制網(wǎng)的平面控制采用三角測(cè)量、邊角組合測(cè)量、導(dǎo)線測(cè)量，高程控制可采用水準(zhǔn)測(cè)量和三角高程測(cè)量，布設(shè)成閉合環(huán)線、附合線路或結(jié)點(diǎn)網(wǎng)。施工控制網(wǎng)布設(shè)、測(cè)量平差計(jì)算后的資料報(bào)監(jiān)理批準(zhǔn)，監(jiān)理批準(zhǔn)后方可進(jìn)行施工測(cè)量。通過(guò)結(jié)合水利工程的設(shè)計(jì)意圖及其對(duì)控制網(wǎng)的精度要求，制定合理可行的控制網(wǎng)布設(shè)方案，利用測(cè)區(qū)地形地物特點(diǎn)在圖上設(shè)計(jì)出一個(gè)圖形結(jié)構(gòu)強(qiáng)的網(wǎng)。

另外應(yīng)當(dāng)結(jié)合水利工程布設(shè)測(cè)量控制網(wǎng)點(diǎn)，點(diǎn)位布設(shè)嚴(yán)格遵守測(cè)量規(guī)范要求，點(diǎn)位要布設(shè)在能夠滿足施工控制和測(cè)量放樣條件，控制點(diǎn)的埋設(shè)在基礎(chǔ)堅(jiān)硬、不易被壞、通視條件好的地方。施工測(cè)量控制點(diǎn)采用埋設(shè)地面標(biāo)石，標(biāo)石澆筑埋設(shè)于地面。對(duì)于布設(shè)好的點(diǎn)號(hào)、編號(hào)應(yīng)采取總體編號(hào)，在測(cè)量點(diǎn)號(hào)注記上記錄清楚。在施工測(cè)量中，對(duì)后視點(diǎn)位要進(jìn)行后視測(cè)量檢查，以防止用點(diǎn)錯(cuò)誤。

2 大壩施工測(cè)量實(shí)施

土壩施工放樣的主要內(nèi)容包括：壩軸線的測(cè)設(shè)、壩身控制測(cè)量、清基開(kāi)挖線的放樣坡腳線和壩體邊坡線的放樣等。

2.1 壩軸線的測(cè)設(shè)

土壩的壩軸線即壩頂中心線，如圖1所示，—般由設(shè)計(jì)部門根據(jù)壩址的具體條件選定。為了實(shí)地標(biāo)出它的位量，首先應(yīng)根據(jù)設(shè)計(jì)圖上壩軸線端點(diǎn)的坐標(biāo)及壩址附近的側(cè)圖控制點(diǎn)坐標(biāo)計(jì)算放樣數(shù)據(jù)，由于放樣方法的不問(wèn)，放樣數(shù)據(jù)可以是水平角、水平距離，也可以是坐標(biāo)增量等，然后放樣出壩軸線的端點(diǎn)位置。放樣時(shí)，除了放樣壩軸線端點(diǎn)的位置外，還滯放樣出軸線中間一點(diǎn)。

圖1 壩軸線示意圖

2.2 壩身控制測(cè)量

壩軸線處土壩施工放樣的主要依據(jù)，但是，在進(jìn)行整個(gè)壩體紉部點(diǎn)的施工放樣時(shí)，只有一條壩軸線是不能滿足施工需要的，還必須建立壩身控制測(cè)量，為紉部點(diǎn)的測(cè)設(shè)提供依據(jù)。壩身控制測(cè)旦主要有平面控制測(cè)量和高程控制測(cè)量。平面控制測(cè)量包括平行于壩軸線的直線洲設(shè)和垂直于壩軸線的直線測(cè)設(shè)。高程控制測(cè)量進(jìn)行，主要是為了進(jìn)行壩體的高程放樣，需在施工范圍外布設(shè)水準(zhǔn)基點(diǎn)，水準(zhǔn)基點(diǎn)要埋沒(méi)永久性標(biāo)志，并構(gòu)成環(huán)形路線，用三等精皮測(cè)定它們的高程。此外，還應(yīng)在施工范圍內(nèi)設(shè)置臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)，這些臨時(shí)性水準(zhǔn)點(diǎn)應(yīng)靠近壩體，以便安置l-2次儀器就能放出需要的高程點(diǎn)。臨時(shí)水難點(diǎn)應(yīng)與水限基點(diǎn)構(gòu)成復(fù)合水準(zhǔn)路線，技四等精度施測(cè)。臨時(shí)水難點(diǎn)一般不采用閉合路線施測(cè)，以免用錯(cuò)起算高程而引起事故。

2.3 清基開(kāi)挖線的放樣

清基開(kāi)挖線就是壩體與白然地面的交線，即白然地面上：的壩腳線。為了使壩體與地基緊密結(jié)合，增強(qiáng)大壩的穩(wěn)定性，必須清除壩基自然地回的松散土壤、樹(shù)根等雜物。在清理基礎(chǔ)時(shí)，測(cè)量人員應(yīng)事先根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙放出清基開(kāi)挖線，以確定清基開(kāi)挖范圍。 對(duì)土壩修坡樁的測(cè)定，當(dāng)土壩碾壓后應(yīng)進(jìn)行修整，使坡面與設(shè)計(jì)要求相符時(shí)，修整后用草皮或石塊護(hù)坡，修坡常用水難儀法和經(jīng)緯儀法。

3 水閘施工測(cè)量

水閘是水利工程的重要建筑物，準(zhǔn)確的施工測(cè)量放樣相當(dāng)關(guān)鍵。水閘主要軸線的放樣就是在施工現(xiàn)場(chǎng)標(biāo)定水閘軸線端點(diǎn)的份量。首先，從水閘設(shè)計(jì)圖上量出軸線端點(diǎn)的坐標(biāo)，根據(jù)所采用的放樣方法、軸線端點(diǎn)的坐標(biāo)及鄰近測(cè)圖控制點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算所需放樣數(shù)據(jù)，計(jì)算時(shí)要注意進(jìn)行坐標(biāo)系的換算，然后將儀器安置在測(cè)圖控制點(diǎn)上進(jìn)行放樣。先放樣出相互悉直的兩條主軸線，兩條主軸線確定后，還應(yīng)在其交點(diǎn)安置儀器檢測(cè)兩線的禾直度，若誤差超限，應(yīng)以間室為基準(zhǔn)，重新測(cè)設(shè)一條與其垂直的直線作為縱向主軸線。主軸線測(cè)定后，應(yīng)向兩端延長(zhǎng)至施工范圍外，并埋設(shè)標(biāo)志以示方向。其目的是檢查端點(diǎn)位冒是行發(fā)生移動(dòng)，并作為恢復(fù)端點(diǎn)位置的依據(jù)。

對(duì)閘底板的放樣目前大多采用比較簡(jiǎn)單的全站儀測(cè)距法。如圖2所示，在主軸線的交點(diǎn)門安胃全站儀，根據(jù)閘底板設(shè)計(jì)尺寸，在軸線凹卜分別向上、下游各側(cè)設(shè)底板長(zhǎng)度的一半，得G、H陶點(diǎn)。在G、H點(diǎn)分別安置儀器，以軸線CD定向，測(cè)設(shè)與CD線相垂直的兩條方向線，兩方向線分別與邊墩中線交于E、F、P、Q點(diǎn)，這四個(gè)點(diǎn)即為間底板的四個(gè)角點(diǎn)。 底板的高程放樣是根據(jù)底板的設(shè)計(jì)高程及臨時(shí)水準(zhǔn)點(diǎn)的高秤，采用水淮測(cè)量的方法根據(jù)水閘的個(gè)問(wèn)結(jié)構(gòu)和施工方法，在閘墩上標(biāo)志出底板的高程位蓋。

圖2 水閘放樣的主要控制線

對(duì)閘墩放樣時(shí)首先放出間墩中線，然后以中線為依據(jù)放山閘墩的輪廓線。閘墩中線是根據(jù)主軸線測(cè)設(shè)的，以主軸線為依據(jù)，在現(xiàn)場(chǎng)定出間孔中線、閘墩中線、閘墩基礎(chǔ)開(kāi)挖線以及問(wèn)底板的邊線等。待水閘基礎(chǔ)引好混凝土墊層后，在墊層上再精確地放出主要軸線和問(wèn)墩中線，然后根據(jù)閘墩中線放出閘墩平面位置的輪廓線。閘墩平面位置的輪廓線分為直線和曲線，直線部分可用直角坐標(biāo)法故樣，閘墩上游一般設(shè)計(jì)成橢圓形曲線，放樣前，府根據(jù)橢圓方程式計(jì)算放樣數(shù)據(jù)，然后根據(jù)極坐標(biāo)法放樣。

4 結(jié)束語(yǔ)

文章通過(guò)結(jié)合水利工程施工測(cè)量實(shí)踐，提出水利工程中大壩及其水閘進(jìn)行施工測(cè)量的一般步驟和技術(shù)要點(diǎn)，重點(diǎn)對(duì)大壩及水閘工程的控制測(cè)量和施工放樣的測(cè)量技術(shù)；同時(shí)結(jié)合筆者實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)提出相關(guān)技術(shù)要點(diǎn)，可為同類大壩工程施工測(cè)量提供參考借鑒。

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