三峡大学水利水电工程测量(水工建筑物的放样）

'第六节圆曲线的测设圆曲线的测设工作一般分两步进行，先测设曲线主点桩，然后进行曲线细部放样即曲线桩加密，从而完整地标定出圆曲线的位置。注：R-----在设计时选定；α-----实地测出。（二）主点里程计算交点JD的里程由中线丈量得到，根据交点的里程和曲线元素值，可算出各主点的里程。ZY点里程＝JD里程－TYZ点里程＝ZY里程＋L=QZ点里程+L/2QZ点里程＝ZY点里程+L/2=YZ里程－L/2JD点里程＝QZ里程＋J/2（校核）一、圆曲线主点测设（一）圆曲线要素计算 （三）主点测设1、安置经纬仪于JD，后视ZY方向，自JD点沿此方向量切线长T，打下木桩得出ZY点；2、然后转动望远镜前视YZ方向，自JD点沿此方向量切线长T，打下木桩得出曲线终点YZ；3、以YZ为零方向，测设水平角（180°－α）／2，可得外矢距的方向，沿此方向，从JD量外矢矩E，打下曲线中点桩QZ。 二、圆曲线细部点的测设主点测设后，还要设置更多的曲线桩才能比较确切地反映圆曲线的形状。圆曲线的细部放样，就是指测设除主点桩以外的一切曲线桩。对于桩距一般有如下规定：R≥50m时：l0＝20m；20m＜R＜50m时：l0＝10m；R≤20m时：l0＝5m。圆曲线细部放样的主要方法有：偏角法，直角坐标法和全站仪法。（一）偏角法偏角弦长弧弦差偏角法测设圆曲线加桩是依据极坐标原理进行的，以曲线起点ZY至曲线任一待定点Pi的弦线与切线之间的弦切角（偏角）Δi和弦长Ci来确定Pi点的位置。如下图所示，根据几何原理，偏角Δi应等于相对应弧长所对圆心角φi之半，即：ΔiRlC 用偏角法测设各细部点的具体步骤如下：（1）检核三个主点（ZY、QZ、YZ）的位置测设是否正确。（2）安置经纬仪于ZY点，照准JD点，将水平度盘配置为0°00′00″点。（3）向右转动照准部，用钢尺沿ZY－P1方向测设整弦长C1以标定细部点P1。继续转动照准部，并从点P1起量弦长C与ZY－P2方向相交（即距离与方向交会），以定细部点P2，依此方法逐一测设曲线上所有细部点。（4）最后应闭合于曲线终点YZ。如两者不闭合，其闭合差不得超过规范要求。即半径方向（横向）：±0.1米切线方向（纵向）：±L/1000（L为曲线长）其差若超过规定值，则重测。（5）当遇有障碍物阻挡视线时，如测设P4点时，（）原理：A、同一圆弧段两端的弦切角（即偏角相等）；B、同一圆弧的弦切角和圆周角相等。 （二）直角坐标法（切线支距法）直角坐标法又叫切线支距法，以曲线起点ZY或终点YZ为坐标原点，以切线为X轴，切线的垂线为Y轴，如右图所示。根据坐标xi、yi来测设曲线上各细部点。设各细部点间弧长为l，所对的圆心角为φ，则已知R，又定出l值后即可求出xi、yi。l值一般为10m（即每隔10m测设一个细部点）、20m、30m……测设前可按上述公式计算，将算得结果列表备用。测设的具体步骤如下：1、首先检核已测设的三个主点ZY、QZ、YZ的点位有无错误。2、用钢尺沿切线ZY－JD方向测设x1、x2、x3……，并在地面上标出垂足m、n、p……。 3、在垂足m、n、p……处用经纬仪、直角尺或以“勾股弦”法作切线的垂线，分别在各自的垂线设y1、y2、y3……，以标定细部点1、2、3……等。4、为了避免支距过长，影响测设精度，可用同法，从YZ－JD切线方向上测设圆曲线另一半弧上的细部点。 第15章水工建筑物的放样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。本章介绍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。 1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。下面介绍常用的混凝土重力坝施工测量工作。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按其结构和建筑材料相对土坝来说较为复杂，其放样精度要求高。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。 1.1坝轴线的测设先在图纸上设计坝轴线的位置，然后计算出两端点的坐标以及和附近三角点之间的关系，在现场用交会法测设坝轴线的两端点。 1.2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。1.2.1坝体控制网混凝土坝采取分层施工，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，Ⅱ．．．．．．V和I′、Ⅱ′……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"，再沿坝轴线按分块的长度钉出坝基点2，3……10，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1′2′，……11′，和1"、2"……11"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AB(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，按一定公式换算为便于放样的统一坐标系统。图14-10 1.2.2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。 1.3清基中的放样工作 1.3混凝土重力坝坝体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Ⅱ点安置经纬仪，瞄准Ⅱ′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。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β1、β2、β3，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14-11 14.3水闸施工测量水闸一般由闸室段和上、下游连接段三部分组成(图14-17)。闸室是水闸的主体，这一部分包括底板、闸墩、闸门、工作桥和交通桥等。上、下游连接段有防冲槽、消力池，翼墙、护坦(海漫)、护坡等防冲设施。由于水闸一般建筑在土质地基甚至软土质地基上，因此通常以较厚的钢筋混凝土底板作为整体基础，闸墩和翼墙就浇筑在底板上，与底板结成一个整体。放样时，应先放出整体基础开挖线：在基础浇筑时，为了在底板上预留闸墩和翼墙的连接钢筋，应放出闸墩和翼墙的位置。具体放样步骤和方法如下： 图14-17水闸组成图 14.3.1主轴线的测设和高程控制网的建立水闸主轴线由闸室中心线(横轴)和河道中心线(纵轴)两条互相垂直的直线组成。从水闸设计图上可以量出两轴交点和各端点的坐标，根据坐标反算出它们与邻近测图控制点的方位角，用前方交会法定出它们的实地位置。主轴线定出后，应在交点检测它们是否相互垂直：若误差超过10"，应以闸室中心线为基准，重新测设一条与它垂直的直线作为纵向主轴线，其测设误差应小于10″。主轴线测定后，应向两端延长至施工影响范围之外，每端各埋设两个固定标志以表示方向(图14-18)。高程控制采用三等或四等水准测量方法测定。水准基点布设在河流两岸不受施工干扰的地方，临时水准点尽量靠近水闸位置，可以布设在河滩上。 图14-18主轴线方向 测图实习简介购买实习资料测图应掌握的技术过程实地测图 碎部测量方法 一、碎部点的选择(一)地物的特征点碎部点：地物、地貌的特征点。碎部测量：测定碎部点的平面位置和高程并按测图比例尺缩绘在图纸上的工作。特征点：指决定地物形状的地物轮廓线上的转折点、交叉点、弯曲点及独立地物的中心点等。如房角点、道路转折点、交叉点、河岸线转弯点等一般规定：主要地物凸凹部分在图上大于0.4mm均要表示出来，小于0.4mm，可以用直线连接。 1、地物测绘要求：依比例表示的地物，将其正射投影位置的几何形状相似地描绘在图上，或将其边界位置表示在图上，边界内绘上相应符号；不能依比例表示的地物，在图上以相应的地物符号表示在地物中心位置；根据规定的比例尺，按规范和图式的要求综合取舍；测定地物形状的特征点（拐点）。 2、居民地测绘测图比例尺不同，综合取舍不一样；外围轮廓准确测绘，内部主要街道及较大的空地应区分出来；散列式居民地、独立房屋应分别测绘；一般只测绘房屋的三个角或相邻的两角顶并量取房屋宽度。 3、道路测绘①铁路：标尺应立于中心线上，直线立尺稀，曲线立尺密；附属物按实际位置测定。路堤测绘 路堑测绘 ②公路：一律按实际位置测绘。立尺位置：中心、两侧、一侧实量宽度。转弯、交叉处尺点密，附属物实测。路堤、路堑测绘方法同铁路。大车路立尺于道中心，按图式绘制。小路视其重要程度综合取舍，弯曲程度综合取舍，与田埂重合不绘田埂。 4、管线的测绘架空管线转折处的支架塔柱实测，直线部分用档距长度图解确定；塔柱上有变压器时其位置按其与塔柱的相应位置绘制；电线和管道按符号绘制。5、水系的测绘无特殊要求时均以岸边为界，如要求测水涯线、洪水位、平水位，按要求在调查研究的基础上测绘。河岸在保证精度的前提下，小的弯曲、岸边不甚明显地段适当取舍。单线表示的小沟只测中心位置； 渠道两岸有堤可参照公路的测法，田间临时小渠不必测绘。湖泊边界如不明显，可视具体情况确定湖岸或水涯线6、植被的测绘测绘边界，用地类界符号表示范围，加植被符号和说明。地类界与道路、河流、栏栅等重合时不绘地类界，与境界线、高压线等重合应移位绘地类界。行树两端实测，中间配置。 地貌特征点：方向变化和坡度变化的位置(二)、地貌特征点的选择山脊山谷公路 三、经纬仪测图一个测站点的工作1.安置仪器（对中、整平、量仪器高）2.定向（盘左后视读数置零、图板定向定量角器）3.立尺（概括全貌、点少、能检核）4.观测（瞄准、读尺间隔、中丝读数、竖盘读数水平角读数）5.记录计算（表格记录计算）6.刺点（图上标定注记高程）7.描绘（对照实地按图式描绘地物） 1a 地形碎部测量手簿 经纬仪或水准仪与小平板仪联合测图六、碎部测量方法和地物地貌的描绘 (一)地物点地貌点的测定 （三）地物地貌的描绘1、地物的描绘按地形图图式规定的符号来描绘2、等高线的内插与勾绘（1）地形图的基本等高距比例尺丘陵基本等高距(m)山地基本等高距(m)1:5001:10001:20001:50000.50.51.02.00.5125不能用等高线表示的地形，按图式符号表示 （2）连接地性线实线连成山脊，虚线连成山谷，随碎部点的测定随时连接。 前提：相邻点等坡度原理：比例内插（3）求等高线通过点（内插的方法） （4）勾绘光滑曲线返回 一、图的拼接 拼接误差(不大于规定的细部点平面、高程中误差的倍）地区分类点位中误差(图上mm)建筑区、平地及丘陵0.5山地及旧街坊内部0.75地形分类平地丘陵地山地高山地高程中误差(等高距)1/31/22/31地物点位中误差等高线插求点的高程中误差 二、图的检查1、图面检查2、野外巡视3、设站检查次序：先图框内、后图框外，先注记、后符号，先地物、后地貌。等高线通过注记和地物应断开。按图式规定描绘和书写。图框外注记内容齐全。三、图的整饰'