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第15章水利工程测量
概述
土坝施工测量
混凝土重力坝施工测量
在农业水利工程中,主要的测设工作是河道、大坝的施工放样。河道、渠道施工测量步骤和方法与道路测量大致相同,在此主要介绍大坝的测设。
拦河大坝按功能可将大坝分为以农田灌溉、防洪蓄洪为主的土石大坝和以水力发电为主的混凝土重力坝。
修建大坝的测量工作:
布置平面和高程基本控制网
确定坝轴线和布设控制坝体细部的定线控制网
清基开挖的放样
坝体细部的放样等
概述
土坝施工测量
坝轴线的定位
坝轴线即坝顶中心线,一般先由设计图纸量得轴线两端点的坐标值,反算出它们与附近施工控制网中的已知点的方位角,用角度(方向)交会法,测设其地面位置。
对于中、小型土坝的坝轴线,一般由工程设计人员根据地形和地质情况,经过方案比较,直接在现场选定轴线两端点的位置。
轴线两端点在现场标定后,应用永久性标志标明。还需沿轴线方向在山坡上设立埋石点(轴线控制桩),以便检查。
心
墙
坝壳
排水棱体
坝轴线
坝顶
坝脚线
马道
坝
脚
线
为放样方便,应测设若干条垂直(或平行)于坝轴线的坝身控制线。
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。
基本网布设在施工范围以外,用三等或四等水准施测方法,以闭合或附和水准路线形式测设,这些点必须和国家水准点连测。为了便于施工,还须在坝体工作面附近不同高程的位置测设临时性的水准点,并做到安置一、两次仪器就可放样高程。
清基开挖线放样
为使坝体与岩基很好结合,在坝体施工前,必须对基础进行清理。为此,应放出清基开挖线,即坝体与原地面的交线。
清基开挖线的放样精度要求不高,可用图解法求得放样数据在现场放样。为此,先沿坝轴线测量纵断面。即测定轴线上各里程桩的高程,绘出纵断面图,求出各里程桩的中心填土高度,再在每一里程桩进行横断面测量,绘出横断面图,最后根据里程桩的高程、中心填土高度与坝面坡度,在横断面图上套绘大坝的设计断面。
清基时,位于坝轴线上的里程桩将被毁掉,为了以后放样工作的需要,应在清基开挖线以外放出各里程桩的横断面桩。
A'
B'
A
B
心
墙
d
1
d
2
d
3
d
4
A
B
C
D
根据横断面图上套绘的大坝设计断面,如左上图为某一横断面处的情况,由坝轴线分别向上、下游量取d1、d2得A、B为清基开挖点, 量d3、d4得C、D为心墙开挖点。因清基有一定的深度,开挖时要有一定的边坡,故实际开挖线应根据地面情况和深度向外适当放宽1~2m,用白灰连接相邻的开挖点,即为清基开挖线。
清基工作结束后,应标出填土范围,即找出坝体和清基后地面的交线——坡脚线。
首先做两个与上、下游坝脚坡度一致的三角形坡度放样板。然后在上、下游清基开挖点上各钉一木桩(如图中A),用水准仪测量其高程,使桩顶高程等于清基开挖前地面高程。
A
将坡度放样板的斜边放在桩顶,左右移动,使圆水准气泡居中,则斜边延长线与地面的交点即为土坝坡脚点,相邻坡脚点的连线,即为坡脚线。
坡脚线的放样
上料桩的轴距是根据上料层的高程计算出来的。例如,,顶宽为8m,上游边坡为1∶,,则上料桩的轴距:
心
墙
8



上料桩
轴
距
杆

2

由于坡面需要压实,所以应根据不同的土质,在填土时将计算的轴距外加1~2m,即为上料桩位置。随着土坝筑高,应随时修定上料桩。
放样时,在填土处以外预先埋设轴距杆,轴距杆距坝轴线的距离主要考虑便于量距、放样,如图中为80m。此时,从坝轴杆向坝轴线方向量取
80-(+2)=(m)
即为上料桩的位置。
坝坡面的放样
混凝土重力坝施工测量
用混凝土浇筑,主要依靠坝体自重来抵抗上游水压力及其它外荷载并保持稳定的坝,叫做混凝土重力坝。
我国的三峡工程混凝土重力坝,坝顶高程185米,最大坝高181米(坝基开挖最低高程为4米);坝顶宽度(亦称坝顶厚度)15米,底部宽度(亦称底部厚度)一般为124米;从右岸非溢流坝段起点至左岸非溢流坝段终点,大坝轴线全长2310米。
混凝土重力坝的放样精度比土坝要求高。一般在浇筑混凝土坝时,整个坝体是沿轴线方向划分成许多坝段的,而每一坝段在横向上又分成若干个坝块。
浇筑时按高程分层进行,~3m。混凝土坝施工放样的工作包括:坝轴线的测设、坝体控制测量、清基开挖放样和坝体立模等。
坝体控制测量