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土石坝施工测量七步曲

0204水利工程2021-07-15 10:52:26


土石坝的测量工作具体包括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、清基开挖放样及坝体细部放样工作等。具体到土石大坝,施工测量工作主要内容包括坝轴线定位、控制线测设、高程控制网建立、清基放样、坡脚线放样、边坡放样及坡面修整等七项。

①坝轴线定位

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。通常情况下,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坝身控制线测设    

为了施工放样方便,应当测设若干条垂直或平行于坝轴线的坝身控制线。一般情况下,垂直于坝轴线的坝身控制线的布设需要按照20m、30m、50m的间距以里程来布设,而平行于坝轴线的坝身控制线可以布设在坝顶上下游线、上下游坡面变化处及下游马道中线,也可按照间距方式来测设。其中,垂直于坝轴线的坝身控制线布设较为复杂,需要分为两个步骤来完成:第一,沿坝轴线测设里程桩:将一端坝顶与地面的交会点定位零号桩,然后从零号桩起沿着坝轴线按照间距丈量距离,直到另一端坝顶与地面的交会点。第二,测设垂直于坝轴线的坝身控制线:将经纬仪正确安置在里程桩上,然后准确测出一系列平行于坝轴线的控制线,并在上下游施工范围外定位横断面方向桩,用于作为测量横断面和施工放样的依据。  

③高程控制网建立

高程控制网由由若干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,一般布设在施工分为以外。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。

④清基放样

清基放样工作的主要目的是保证坝体与岩基衔接牢固,为此,应在坝体与原地面接触处放出清基开挖线。由于清基开挖线的放样精度要求并不高,所以可以采用图解法计算得到施工放样的数据。第一,测定坝轴线上各里程桩的高度,得出各里程桩的中心填土高度;第二,在每一里程桩处进行截断面测量,并绘制出横断面图;第三,结合里程桩的高程、中心填土高度等数据在横断面图基础上绘制大坝的设计断面。由于清基具有一定深度,开挖时需要一定的边坡,所以实际清基开挖线应向外适当放宽1m-2m。另外,清基过程中位于坝轴线上的里程桩将被毁掉。为了接下来施工放样工作的需要,应在清基开挖线外设置各里程桩的横断面桩,避免其被毁掉。当前,随着科学技术水平提高大大增强了测量手段技术性,故清基放样工作主要采用全站仪坐标法等方式进行,精确性得到了显著提高。  

⑤坡脚线放样

清基放样工作完成后,应标出填土范围,即找出坝体和清基后地面的交线,即坡脚线。具体操作工序:首先,做出两个与上下游坝脚坡度相一致的三角形坡度放样板;其次在上下游清基开挖点位置处各定位一个木桩,并用水准仪测量木桩高程,确保木桩高程等于清基开挖前的地面高程;然后,将三角形坡度放样板的斜面放在桩顶位置,斜边延长线与地面的交会点就是为土坝坡脚点;最后,连接相邻坡脚点,形成坡脚线。

⑥边坡放样

坝体坡脚线放出后,则可以进行填土筑坝工作。为了标明上料填土的界线,每当坝体上升1m就需要用上料桩将边坡位置明确标定出来,这项工作则可称之为边坡放样工作。为了保证边坡放样的工作质量,之前应当依据大坝的设计坡度计算得出不同层面坡面点的轴距。同时,还要使上料桩的轴距比设计计算值大出1m-2m,能够有效确保压实修理后的坝坡面与设计坡面相符。  

⑦坡面修整

坡面修整的目的是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。为了保证坡面修整的精度,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。

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