论文部分内容阅读
【摘 要】 近年来，我国的水利工程建设得到了良好的发展，水闸和土坝是水利工程中常见的施工项目，在施工前都要经过精确的测量，根据测量的实际数据再结合设计图，才能根据具体的情况找到施工的切入点，才能更加有序而高效的施工。
【关键词】 水利工程;水闸;土坝;测量;方法
前言：在所有的工程建设项目开始前，首先要进行工程测量。在水利工程的测量中需要工程测量具有高度的精确性和可靠性，才能保证工程的施工质量。水闸和土坝是水利工程的重要组成部分，其施工测量成为水利工程测量的关键。一旦出现超越规定范围内的误差，将会产生非常严重的后果。因此，研究与分析水利工程中水闸和土坝施工中的测量具有重要的价值和意义。
1 水闸的放样测量方法
1.1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秒，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秒。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。
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。
1.2基础开挖线的放样
水闸基坑开挖线是由水闸底板的周界以及翼墙、护坡等与地面的交线决定的。为了定出开挖线，可以采用套绘断面法。首先，从水闸设计图上查取底板形状变换点至闸室中心线的平距，再实地沿纵向主轴线标出这些点的位置，并测定其高程和测绘相应的河床横断面图。然后根据设计数据（即相应的底板高程和宽度，翼墙和护坡的坡度）在河床横断面图上套绘相应的水闸断面，量取两断面线交点到测站点（纵轴）的距离，即可在实地放出这些交点，连成开挖边线。
为了控制开挖高程，可将斜高注在开挖边桩上。当挖到接近底板高程时，一般应预留0.3米左右的保护层，待底板浇筑时再挖去，以免间隙时间过长，清理后的地基受雨水冲刷而变化。在挖去保护层时，要用水准测定底面高程，测定误差不能大于10毫米。
1.3水闸底板的放样
底板是闸室和上、下游翼墙的基础。闸孔较多的大中型水闸底板是分块浇筑的。底板放样的目的首先是放出每块底板立模线位置，以便装置模板进行浇筑。底板浇筑完后，要在底板上定出主轴线、各闸孔中心线和门槽控制线，并弹墨标明。然后以这些轴线为基准标出闸墩和翼墙的立模线，以便安装模板。
1.3.1底板立模线的标定和装模高度的控制
为了定出立模线，先应在清基后的地面上恢复主轴线及其交点的位置，于是必须在原轴线两端的标桩上安置经纬仪进行投测。轴线恢复后，从设计图上量取底板四角的施工坐标（即至主轴线距离），便可在实地上标出立模线的位置。
1.3.2翼墙和闸墩位置及其立模线的标定
由于翼墙与闸墩是和底板结成一个整体，因此它们的主筋必须一道结扎。于是在标定底板立模线时，还应标定翼墙和闸墩的位置，以便竖立连接钢筋。翼墙、闸墩的中心位置及其轮廓线，也是根据它们的施工坐标进行放样，并在地基上打桩标明。
底板浇筑完后，应在底板上再恢复主轴线，然后以主轴线为依据，根据其他轴线对主轴线的距离定出这些轴线（包括闸孔和闸墩中心线以及门槽控制线等），且弹墨标明。因为墨线容易脱落，故必须每隔2～3米用红漆画一圈点表示轴线位置。各轴线应按不同的方式进行编号。根据墩，墙的尺寸和已标明的轴线，再放出立模线的位置。圆弧形翼墙的立模线可采用弦线支距法进行放样。
2 土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量
2.1坝轴线定位
在进行坝轴线定位时，先根据设计图纸量得轴线两端点的坐标值，然后计算他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。一般，中小型大坝的坝轴线由工程设计人员根据地形和地质情况，经过多方比较，直接在现场选定轴线两端点的位置。而大型土坝则需要经过严格的现场勘测与规划、多方比较与研究后才能进行坝轴线定位。最重要的是轴线两端点定位后必须用永久性标志标明，并且需要沿轴线方向设立轴线控制桩，以便检查。
2.2高程控制网建立
高程控制网由很多永久性水准点组成基本网和临时作业水准点两级构成。其中，基本网是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。临时水准点则需要根据施工进度及时设置，且保证附和在永久水准点上，通常直接用于坝身的高程放样。
2.3清基开挖线的放样
清基开挖线即自然地表上的坝脚线。清基开挖线一般采用套绘断面法进行，这是最简易的一种方法。此法与渠道断面放样相仿。首先测定各里程桩高程，沿垂直线方向测绘断面图（即横断面图），在各断面图上再套绘坝体设计断面，从图上量出两断面线交点（即坝脚点）至里程桩的距离，然后据此在实地垂线上放样出坝脚点。将各垂线上的坝脚点连起来就是清基开挖线。但清基有一定的深度，为了防止塌方，应放一定的边坡，因此实际开挖线需根据地质情况从所定开挖线向外放宽一定距离，撒上白灰标明。
2.4起坡线的放样
起坡线就是位于基坑底面上的坝脚线。这一测量精度要求非常高。无论采用哪种方法放样，都应进行检查。检查时，用水准测量测定此点高程，则此点至坝轴里程桩的实地平距（或放点时所用的平距）应等于按下式所算出来的轴距，即如果实地平距与计算的轴距相差大于1/1000，应在此方向移动标尺重测高程和重量平距，直至量得立尺点的平距等于所算出的轴距为止，这时的立尺才是起坡点应用的位置。所有的坡点标定后，连成起坡线。
2.5坝体边坡的放样
这一环节要求不高，一般采用坡度尺法或轴距杆法。混凝土坝的边坡放样必须装置模板，模板的斜度用坡度尺确定。
2.5.1坡度尺法
按设计坝面坡度1：X特制一个大三角板，使两直角边的长度分别为1市尺和X市尺;在长为X的直角边上安一个水准管。放样时，将小绳一头系于起坡桩上，另一头系在坝体横断面方向的竹杆上，将三角板斜边靠着绳子，当绳子拉到水准居中时，绳子的坡度即等于应放样的坡度。
2.5.2轴距杆法
这一方法是依据土石坝的设计坡度，算得不同层高坡面点的轴距d，编制成表。该表按高程每隔1米计算一值。因为坝轴里程桩会被淹埋，必须以填土范围之外的坝轴平行线为依据进行量距。为此，在这条平行线上设置一排竹杆（称轴距杆）。设平行线的轴距为D，则上料桩（坡面点）离轴距杆为D-d，据此即可定出上料桩的位置。随着坝体增高，轴距杆可逐渐向坝轴线移近。上料桩的轴距是按设计坝面坡度计算的，实际填土时应超出上料位置，即应留出夯实和修整的余地。
2.6坡面修整
坡面修整就是为了保证大坝填筑至一定高度且坡面压实后，坝坡面符合设计要求。为了确保坡面修整的精度，可以利用水准仪或经纬仪按照测设坡度线的方法求得修坡量，决定是否削坡或回填。
3 结束语
综上所述，在水利工程水闸和土坝的建设中，工程测量工作是非常重要的工作，施工测量工作是为工程施工服务，测量精度要求相当高，尤其水利工程测量。为了保证水闸和土坝施工测量的工作质量，必须做好坝轴线、控制网、清基开挖等工作的施工放样工作，并注意每一项测量工作的关键点。
参考文献：
[1]李碧荷.上峰水库大坝施工测量方法初探[J].海峡科学，2009，（09）.
[2]张凤琪.浅谈水利工程施工测量[J].科技资讯，2011，（18）.
[3]梁小勃.GPS系统在水利工程测量中的应用[J].内蒙古水利，2011，（03）
[4]符忠帅.3S测量技术在水利工程测量中的研究应用[J].中国新技术新产品，2010，（08）.
【关键词】 水利工程;水闸;土坝;测量;方法
前言：在所有的工程建设项目开始前，首先要进行工程测量。在水利工程的测量中需要工程测量具有高度的精确性和可靠性，才能保证工程的施工质量。水闸和土坝是水利工程的重要组成部分，其施工测量成为水利工程测量的关键。一旦出现超越规定范围内的误差，将会产生非常严重的后果。因此，研究与分析水利工程中水闸和土坝施工中的测量具有重要的价值和意义。
1 水闸的放样测量方法
1.1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秒，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秒。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。
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。
1.2基础开挖线的放样
水闸基坑开挖线是由水闸底板的周界以及翼墙、护坡等与地面的交线决定的。为了定出开挖线，可以采用套绘断面法。首先，从水闸设计图上查取底板形状变换点至闸室中心线的平距，再实地沿纵向主轴线标出这些点的位置，并测定其高程和测绘相应的河床横断面图。然后根据设计数据（即相应的底板高程和宽度，翼墙和护坡的坡度）在河床横断面图上套绘相应的水闸断面，量取两断面线交点到测站点（纵轴）的距离，即可在实地放出这些交点，连成开挖边线。
为了控制开挖高程，可将斜高注在开挖边桩上。当挖到接近底板高程时，一般应预留0.3米左右的保护层，待底板浇筑时再挖去，以免间隙时间过长，清理后的地基受雨水冲刷而变化。在挖去保护层时，要用水准测定底面高程，测定误差不能大于10毫米。
1.3水闸底板的放样
底板是闸室和上、下游翼墙的基础。闸孔较多的大中型水闸底板是分块浇筑的。底板放样的目的首先是放出每块底板立模线位置，以便装置模板进行浇筑。底板浇筑完后，要在底板上定出主轴线、各闸孔中心线和门槽控制线，并弹墨标明。然后以这些轴线为基准标出闸墩和翼墙的立模线，以便安装模板。
1.3.1底板立模线的标定和装模高度的控制
为了定出立模线，先应在清基后的地面上恢复主轴线及其交点的位置，于是必须在原轴线两端的标桩上安置经纬仪进行投测。轴线恢复后，从设计图上量取底板四角的施工坐标（即至主轴线距离），便可在实地上标出立模线的位置。
1.3.2翼墙和闸墩位置及其立模线的标定
由于翼墙与闸墩是和底板结成一个整体，因此它们的主筋必须一道结扎。于是在标定底板立模线时，还应标定翼墙和闸墩的位置，以便竖立连接钢筋。翼墙、闸墩的中心位置及其轮廓线，也是根据它们的施工坐标进行放样，并在地基上打桩标明。
底板浇筑完后，应在底板上再恢复主轴线，然后以主轴线为依据，根据其他轴线对主轴线的距离定出这些轴线（包括闸孔和闸墩中心线以及门槽控制线等），且弹墨标明。因为墨线容易脱落，故必须每隔2～3米用红漆画一圈点表示轴线位置。各轴线应按不同的方式进行编号。根据墩，墙的尺寸和已标明的轴线，再放出立模线的位置。圆弧形翼墙的立模线可采用弦线支距法进行放样。
2 土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量
2.1坝轴线定位
在进行坝轴线定位时，先根据设计图纸量得轴线两端点的坐标值，然后计算他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。一般，中小型大坝的坝轴线由工程设计人员根据地形和地质情况，经过多方比较，直接在现场选定轴线两端点的位置。而大型土坝则需要经过严格的现场勘测与规划、多方比较与研究后才能进行坝轴线定位。最重要的是轴线两端点定位后必须用永久性标志标明，并且需要沿轴线方向设立轴线控制桩，以便检查。
2.2高程控制网建立
高程控制网由很多永久性水准点组成基本网和临时作业水准点两级构成。其中，基本网是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。临时水准点则需要根据施工进度及时设置，且保证附和在永久水准点上，通常直接用于坝身的高程放样。
2.3清基开挖线的放样
清基开挖线即自然地表上的坝脚线。清基开挖线一般采用套绘断面法进行，这是最简易的一种方法。此法与渠道断面放样相仿。首先测定各里程桩高程，沿垂直线方向测绘断面图（即横断面图），在各断面图上再套绘坝体设计断面，从图上量出两断面线交点（即坝脚点）至里程桩的距离，然后据此在实地垂线上放样出坝脚点。将各垂线上的坝脚点连起来就是清基开挖线。但清基有一定的深度，为了防止塌方，应放一定的边坡，因此实际开挖线需根据地质情况从所定开挖线向外放宽一定距离，撒上白灰标明。
2.4起坡线的放样
起坡线就是位于基坑底面上的坝脚线。这一测量精度要求非常高。无论采用哪种方法放样，都应进行检查。检查时，用水准测量测定此点高程，则此点至坝轴里程桩的实地平距（或放点时所用的平距）应等于按下式所算出来的轴距，即如果实地平距与计算的轴距相差大于1/1000，应在此方向移动标尺重测高程和重量平距，直至量得立尺点的平距等于所算出的轴距为止，这时的立尺才是起坡点应用的位置。所有的坡点标定后，连成起坡线。
2.5坝体边坡的放样
这一环节要求不高，一般采用坡度尺法或轴距杆法。混凝土坝的边坡放样必须装置模板，模板的斜度用坡度尺确定。
2.5.1坡度尺法
按设计坝面坡度1：X特制一个大三角板，使两直角边的长度分别为1市尺和X市尺;在长为X的直角边上安一个水准管。放样时，将小绳一头系于起坡桩上，另一头系在坝体横断面方向的竹杆上，将三角板斜边靠着绳子，当绳子拉到水准居中时，绳子的坡度即等于应放样的坡度。
2.5.2轴距杆法
这一方法是依据土石坝的设计坡度，算得不同层高坡面点的轴距d，编制成表。该表按高程每隔1米计算一值。因为坝轴里程桩会被淹埋，必须以填土范围之外的坝轴平行线为依据进行量距。为此，在这条平行线上设置一排竹杆（称轴距杆）。设平行线的轴距为D，则上料桩（坡面点）离轴距杆为D-d，据此即可定出上料桩的位置。随着坝体增高，轴距杆可逐渐向坝轴线移近。上料桩的轴距是按设计坝面坡度计算的，实际填土时应超出上料位置，即应留出夯实和修整的余地。
2.6坡面修整
坡面修整就是为了保证大坝填筑至一定高度且坡面压实后，坝坡面符合设计要求。为了确保坡面修整的精度，可以利用水准仪或经纬仪按照测设坡度线的方法求得修坡量，决定是否削坡或回填。
3 结束语
综上所述，在水利工程水闸和土坝的建设中，工程测量工作是非常重要的工作，施工测量工作是为工程施工服务，测量精度要求相当高，尤其水利工程测量。为了保证水闸和土坝施工测量的工作质量，必须做好坝轴线、控制网、清基开挖等工作的施工放样工作，并注意每一项测量工作的关键点。
参考文献：
[1]李碧荷.上峰水库大坝施工测量方法初探[J].海峡科学，2009，（09）.
[2]张凤琪.浅谈水利工程施工测量[J].科技资讯，2011，（18）.
[3]梁小勃.GPS系统在水利工程测量中的应用[J].内蒙古水利，2011，（03）
[4]符忠帅.3S测量技术在水利工程测量中的研究应用[J].中国新技术新产品，2010，（08）.