学习情境五：水利工程施工测量.ppt

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1、水利工程施工测量,资源与勘测工程系 工程测量教研室 焦亨余,一、河道工程控制测量 平面控制测量 布设平面控制网时，可用GPS静态测量的方法布， 也可用常规方法分为三级，即基本平面控制网 高程控制测量 高程控制测量一般分为三级：即基本高程控制、加 密高程控制和测站点高程。,子情境1 河道测量,二、界桩测设的基本要求,界桩的布设,界桩测设的精度要求,3、界桩测设,三、水下地形测量,1.测深断面和测深点的布设,2.交会法测定水下地形点的平面位置,1）前方交会法,2）后方交会法,3. 无线电定测深点的平面位置,4. 全站仪和GPS定测深点的平面位置,子情境2 水利枢纽工程测量,施工干扰较大的情况下，只

2、有一条轴线是不能满足施工需要的,平面控制测量,1）平行于坝轴线的控制线的测设,高程控制测量,N,M,N,M,A,B,F,C,D,E,a,b,c,a,b,c,平行线相距5m、10m或20m,一、控制控制测量,2）垂直于坝轴线的控制线的测设,M,B,坝轴线上与坝顶设计高程一致的地面点作为坝轴线里程桩的起点，称为零号桩。,0+000,b=HM+a-H顶,零号桩的读数,M点的高程,后视尺的读数,坝顶设计 高程,2）垂直于坝轴线的控制线的测设,M,N,A,B,0+000,0+020,0+040,0+060,E,B,K,坝轴线,坝轴线方向坡度太陡，测设距离较为困难,该点应位于向下游或上游便于测距的地方,S

3、EK,SAE=SEKtan ,M,N,A,B,0+000,0+020,0+040,0+060,E,坝轴线,将垂线投测到围堰上或山坡上，用木桩或混凝土桩标志各垂直线的端点。这些端点桩称为横断面方向桩，它们是施测横断面以及放样清基开挖线、坝坡面的控制桩。,2.高程控制测量,1）在施工范围外布设三等或四等的永久性水准点。,2）在施工范围内设置临时性水准点，用于坝体的高程放样。,3）临时性水准点应与永久性水准点构成附合或闭合水准路线，按等外精度施测。,二、水工建筑物的施工放样,水闸的施工放样，包括测设水闸的主要轴线AB和CD，闸墩中线、闸孔中线、闸底板的范围，各细部的平面位置和高程。,A,D,C,B,

4、坝体,侧墙,工作闸门,检修闸门,水闸中线,闸孔中线,闸墩中线,闸墩,水闸中心轴线,闸室,水流,水闸主要轴线的放样,A,D,C,B,水闸中心轴线,B,A,水流,G,O,H,从水闸设计图量出AB轴线的端点A、B的坐标，并将施工坐标换算 成测图坐标，再根据控制点进行放样。 对于独立的小型水闸，也可在现场直接选定端点位置。,SAB,引桩应位于施工范围外、地势较高、稳固易保存的位置。 设立引桩的目地，是检查端点位置是否发生移动、并作为恢复 端点位置的依据。,闸底板的放样,A,C,B,水闸中心轴线,B,A,水流,G,O,H,I,E,K,F,D,边墩中线,闸底板的放样,A,B,I,E,K,F,施工场地测设距

5、离比较困难，也可利用水闸轴线的端点AB作为控制点,(int(xa),int(ya),(xb, yb),( xi,yi),( xk,yk),( xe,ye),( xf,yf),i, i,k, k,e, e,f, f,闸底板的高程放样是根据底板的设计高程及临时水准点的高程，采用水准测量法，根据水闸的不同结构和施工方法，在闸墩上标志出底板的高程位置。,闸墩的放样,闸孔中线、闸墩中线、闸墩基础开挖线 以及闸底板的边线 。待水闸基础打好混凝 土垫层后，在垫层上再精确地放出主要轴线 和闸墩中线等。,A,B,闸孔中线,水闸中心轴线,闸墩中线,闸墩平面位置轮廓线的放样,直线部分的放样：,曲线部分的放样：,根据

6、平面图上设计的尺寸，用直角坐标法放样。,(闸墩上游一般设计成椭圆曲线),M,N,B,A,T,L,P,1,1,L1,2,L2,2,3,L3,3,1,2,3,施工人员根据测设的曲线放样线立模。闸墩椭圆部分的模板，若为预制块并进行预安装， 只要放出曲线上几个点，即可满足立模的要求。,闸墩高程放样,水准测量 钢卷尺丈量,下游溢流面的放样,O,溢流面起点线,溢流面曲线,i,y,x下游,yi,xi,yi=0.006x2,变坡点,设O点高程为Ho,Hi=Ho-yi,O1的距离为12m,（3）在闸室下游两侧设置垂直的样板架，根据选定的水平距离，在两侧样板架上作一垂线。再用水准仪按放样已知高程点的方法，在各垂线

7、上标出相应点的位置。（4）将各高程标志点连接起来，即为设计的抛物面与样板架的交线，该交线就是抛物线。施工员根据抛物线安装模板，浇筑混凝土后即为下游溢流面。,三、土坝的施工放样,三、土坝的施工放样,坝轴线的测设,坝身控制测量,清基开挖线的放样,坡脚线和坝体边坡线的放样,修坡桩的标定,小型土坝的轴线位置，一般由工程设计和有关人员，根据坝址的地质和地形情况，在现场直接选定，可用大木桩或混凝土桩标定轴线的端点。,1 坝轴线的测设,大、中型土坝或与混凝土坝连接的土坝（称为副坝），其轴线位置必须根据设计的坝轴线端点的坐标，通过坐标系换算，利用坝址附近的测图控制点，放出坝轴线的端点，并用永久性标志确定端点位

8、置。,清基开挖线:坝体与原地面的交线,3 清基开挖线的放样,为了使坝体与地面很好结合，在坝体填挖前，必须先清理坝基。,图解法量取放样数据,B,A,C,0+080,中线桩,原地面,1:m,马道,坝体设计断面,M,N,0+080,C,A,B,d1,d2,清基开挖线,4 坡脚线的放样,坡角线 : 清基完成后，坝体与地面的交线。,平行线法,放样方法:,趋近法,中线桩,B,C,0+080,原地面,1:m,di,b,i,b/2,di-b/2,x,Hi=H顶-1/m(di-b/2),多余的填土部分称为余坡，余坡的厚度取决于土质及施工方法，一般为0.30.5m。,测设Hi的各坡角点(与测设轴线上零号桩位置的方

9、法相同)。连接各坡角点即为坡角线。,趋近法,B,C,1:m,d,b,A,b/2,A,H顶,d=b/2+m(H顶-HA),坝顶设计宽度,坝坡面设计坡度的 分母设计宽度,坝顶设计高程,d,测定的A到坝轴线的距离,计算出的轴距,当dd时A向左移动,当dd时A向右移动,当dd1/1000时 定下A点的位置,5 坝体边坡线的放样,B,C,d轴5n,b,di,di,余坡厚度,坝轴线,第一层填土,轴距杆,上料桩,di= d轴- di,轴距杆向坝体内测设di ，即可定出该层的上料桩位置。一般用竹杆插在已碾压的坝体内，并在杆上涂红漆标明上料的高度。,轴距杆法,坡度尺：根据坝体设计的边坡坡度用木板制成的直角三角形

10、尺。,坡度尺法,A,B,C,M,N,1m,2m,例如：坝坡面的设计坡度若为1：2,1.较长的一条直角边上安装一个水准管,2.挂一个垂球,A/M,绳子,水准管气泡居中,垂球线与尺子上MN直线重合,坡度尺法,6 修坡桩的测设,坝体修筑到设计高程后，要根据设计的坡度修整坝坡面。,1水准仪法,修坡是根据修坡桩上标明的削坡厚度进行的。,2. 经纬仪法,(1)在已填筑的坝坡面上，钉上若干排平行于坝轴线的木桩。,(2)丈量各木桩至坝轴线的距离，计算桩的坡面设计高程: Hi=H顶 - i(d i- b/2)。,(3)用水准仪测定各木桩的坡面高程，各点坡面与设计高程之差即为该点的削坡厚度。,(1)设坝坡面的设计

11、坡度为1:2,计算坡倾角 =arctg1/2=263354。,2. 经纬仪法,设计边坡线,碾压后的边坡线,坝轴线,L,i,标尺, = i - L,修坡厚度,标尺读数,仪器高, = (i-L)( H测H顶 ),修坡厚度,护坡桩的标定,坝坡线,5m,10m,沿坝坡面高差每隔5m布设一排，每排都与坝轴线平行,在设计高程处钉一小钉，称为高程钉,活动绳,活动线沿横断面线的绳子 上、下移动时，其轨迹就是设计的坝坡面,坝面修整后，为使坡面符合设计要求，需用草皮或石块根据护坡桩进行护坡。,护坡桩的标定,块石护坡，应以设计要求预留铺盖厚度,护坡桩的标定,草皮护坡，高程钉一般高出坝坡面5cm,四、混凝土坝体放线测

12、设,石门水库位于陕西省汉中市境内汉江支流的褒河下游。该工程由混凝土双曲拱坝、岸边引水式电站、东西高干渠渠首电站和橡胶坝反调节池等建筑物组成。,拱形坝,坝的平面布置,用混凝土或浆砌石筑成，坝轴线一般为直线，并有垂直于坝轴线方向的横缝将坝体分成若干段,堆石坝一期面板首个仓号准备完毕,混凝土坝的施工测量,布设施工控制网,测设坝轴线,放样各坝段的分段线,标定每层每块的放样线,确定立模线,混凝土坝的施工测量过程,混凝土坝施工平面控制网,观测墩,每块的个角点都有施工坐标，连接这些角点的直线称为立模线。,第五段,第四段,第三段,第一块,第二块,第三块,放出与立模线平行且与立模线相距0.51.0的放样线， 作

13、为立模的依据。,直线型水坝用方向线交会法放样,拱坝则采用前方交会法,放样方法：,图14-8 直线型混凝土重力坝分层分快示意图,1 测设直线型坝体的放样线,B1,B2,B1,B2,A1,A2,A1,A2,g,f,d,e,方向线,分块线,分段线,A,B,D,C,E,1,2,3,坝轴线,围堰与坝轴线平行,D点的坐标,CDDE, DE CD,定向点,10cm10cm钢板的混凝土标石,间距,间距是根据坝体分段及分块的长度与宽度确定,围堰与坝轴线相交,M,x,2,A,MA,1,1,2,3,N,N,1,2,3,M1 M2 M3 MN为任意整数,二、测设重力式拱坝放样线,x,115,R=243,487.732,O(500.0,500.0),2+40.000,重力式拱坝平面图,1,12,13,27,21,20,r=236.5,3+70.5,3+71,3+83.5,3+84,0.5m,12.5m,立模线,20段 1块,1,2,3,4,1,2,3,4,R=243,r=236.5,3+71,1,2400,L371240131m,五、 安装测量,安装轴线及安装点的测设,安装高程测量,铅垂投点,1. 平面闸门的安装测量,1）底槛和门枕放样,2）门轨安装测量,（1）门轨控制点的放样,2. 弧形闸门的安装测量,3. 人字闸门的安装测量,