第十二章-大坝施工测量课件.ppt

1、第十二章第十二章 大坝施工测量大坝施工测量西藏大学农牧学院西藏大学农牧学院 达娃达娃 20052005年年1 1月月2222日日 大坝的控制测量大坝的控制测量土坝清基开挖土坝清基开挖混凝土坝的施工控制测量混凝土坝的施工控制测量混凝土坝清基开挖线的放样混凝土坝清基开挖线的放样混凝土重力坝坝体的立模放样混凝土重力坝坝体的立模放样12.1 12.1 地形图的基本知识地形图的基本知识一、坝轴线的确定一、坝轴线的确定 对于中小型土坝的坝轴线，一般是由工程设计人对于中小型土坝的坝轴线，一般是由工程设计人员和勘测人员组成选线小组，深入现场进行实地踏勘，员和勘测人员组成选线小组，深入现场进行实地踏勘，根据当地

2、的地形、地质和建筑材料等条件，经过方案根据当地的地形、地质和建筑材料等条件，经过方案比较，直接在现场选定。比较，直接在现场选定。对于大型土坝以及与混凝土坝衔接的土质副坝，对于大型土坝以及与混凝土坝衔接的土质副坝，一般经过现场踏勘，图上规划等多次调查研究和方案一般经过现场踏勘，图上规划等多次调查研究和方案比较，确定建坝位置，并在坝址地形图上结合枢纽的比较，确定建坝位置，并在坝址地形图上结合枢纽的整体布置，将坝轴线标于地形图上，如图整体布置，将坝轴线标于地形图上，如图12-3中坝轴中坝轴线测设示意图。线测设示意图。（）（）二、坝身控制线的测量二、坝身控制线的测量 坝身控制线一般要布设与坝轴线平行和

3、垂直的一些控制线。这项工作坝身控制线一般要布设与坝轴线平行和垂直的一些控制线。这项工作需在清理基础前进行（如修筑围堰，在合拢后将水排尽，才能进行）。需在清理基础前进行（如修筑围堰，在合拢后将水排尽，才能进行）。（一）平行于坝轴线的控制线的测设（一）平行于坝轴线的控制线的测设 平行于坝轴线的控制线可布设在坝顶上下游线、上下游坡面变化处、平行于坝轴线的控制线可布设在坝顶上下游线、上下游坡面变化处、下游马道中线，也可按一定间隔布设（如下游马道中线，也可按一定间隔布设（如10、20、30m等），以便控制坝等），以便控制坝体的填筑和进行收方。体的填筑和进行收方。测设平行于坝轴线的控制线时，分别在坝轴线的

4、端测设平行于坝轴线的控制线时，分别在坝轴线的端点点M1和峡安置经纬仪，用测设和峡安置经纬仪，用测设90的方法各作一条垂直于坝线的横向基准的方法各作一条垂直于坝线的横向基准线（图线（图124），然后沿此基准线量取各平行控制线距坝线的距离，得个平），然后沿此基准线量取各平行控制线距坝线的距离，得个平行线的位置，用方向桩在实地标定。行线的位置，用方向桩在实地标定。（二）垂直于坝轴线的控制线的测设（二）垂直于坝轴线的控制线的测设 垂直于坝轴线的控制线，一般按垂直于坝轴线的控制线，一般按50 m、30 m或或20 m的间距以里程来测的间距以里程来测设，其步骤如下。设，其步骤如下。（1）沿坝轴线测设里程桩

5、。由坝轴线的一端，如图）沿坝轴线测设里程桩。由坝轴线的一端，如图2-4中的中的M,，在轴线上定出坝顶与地面的交点，作为零号桩，其桩号为，在轴线上定出坝顶与地面的交点，作为零号桩，其桩号为0十十000。方法是：在。方法是：在M1安置经纬仪，瞄准另一端点安置经纬仪，瞄准另一端点M2得坝轴线得坝轴线方向，用第十一章高程放样的方法，根据附近水准点（高程为已方向，用第十一章高程放样的方法，根据附近水准点（高程为已知）上水准尺的后视读数及坝顶高程，求得水准尺上的前视读数知）上水准尺的后视读数及坝顶高程，求得水准尺上的前视读数b(HBM+a-H顶顶），而后持水准尺在坝轴线方向（由经纬仪控制），而后持水准尺在

6、坝轴线方向（由经纬仪控制）移动，当水准仪读得的前视读数为移动，当水准仪读得的前视读数为b时，立尺点即为零号桩。时，立尺点即为零号桩。然后由零号桩起，由经纬仪定线，沿坝轴线方向按选定的间然后由零号桩起，由经纬仪定线，沿坝轴线方向按选定的间距（图距（图12-4中为中为30m）丈量距离，顺序钉下）丈量距离，顺序钉下0十十030、060、090.等里程桩，直至另一端坝顶与地面的交点为止。等里程桩，直至另一端坝顶与地面的交点为止。（2）测设垂直于坝轴线的控制线。将经纬仪安置在里程桩上，）测设垂直于坝轴线的控制线。将经纬仪安置在里程桩上，瞄准瞄准M1或或M2，转，转90即定出垂直于坝轴线的一系列平行线，并

7、即定出垂直于坝轴线的一系列平行线，并在上下游施工范围以外用方向桩标定在实地上，作为测量横断面在上下游施工范围以外用方向桩标定在实地上，作为测量横断面和放样的依据，这些桩亦称横断面方向桩（图和放样的依据，这些桩亦称横断面方向桩（图12-4）三、高程控制网的建立三、高程控制网的建立可由若干永久性水准点组成基本网和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。基本网布临时作业水准点两级布设。基本网布设在施工范围以外，并应与国家水准设在施工范围以外，并应与国家水准点连测，组成闭合或附合水准路线点连测，组成闭合或附合水准路线（图（图12-5),用三等或四等水准测量的用三等或四等水准测量的方法施

8、测。方法施测。临时水准点直接用于坝体的高程放临时水准点直接用于坝体的高程放样，布置在施工范围以内不同高度的样，布置在施工范围以内不同高度的地方，并尽可能做到安置一、二次仪地方，并尽可能做到安置一、二次仪器就能放样高程。临时水准点应根据器就能放样高程。临时水准点应根据施工进程及时设置，附合到永久水准施工进程及时设置，附合到永久水准点上。点上。12.2 12.2 土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量一、清基开挖线的放样一、清基开挖线的放样 为使坝体与岩基很好结合，坝体填筑前，必须对基础进行清理。为使坝体与岩基很好结合，坝体填筑前，必须对基础进行清理。为此，应放出清基开挖

9、线，即坝体与原地面的交线。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（图土高度与坝面

10、坡度，在横断面图上套绘大坝的设计断面（图12-6)。从。从图中可以看出图中可以看出R1、R2为坝壳上下游清基开挖点，为坝壳上下游清基开挖点，n1、n2为心墙上下为心墙上下游清基开挖点，它们与坝轴线的距离分别为游清基开挖点，它们与坝轴线的距离分别为d,、d2、d3、d4,可从图上可从图上量得，用这些数据即可在实地放样。但清基有一定深度，开挖时要有量得，用这些数据即可在实地放样。但清基有一定深度，开挖时要有一定边坡，故一定边坡，故d1和和d2应根据深度适当加宽进行放样，用石灰连接各断应根据深度适当加宽进行放样，用石灰连接各断面的清基开挖点，即为大坝的清基开挖线。面的清基开挖点，即为大坝的清基开挖线

11、。二、坡脚线的放样二、坡脚线的放样 清基以后应放出坡脚线，以便填筑坝体。坝底与清基后地面的交线即为坡脚清基以后应放出坡脚线，以便填筑坝体。坝底与清基后地面的交线即为坡脚线，下面介绍两种放样方法。线，下面介绍两种放样方法。（一）横断面法（一）横断面法 仍用图解法获得放样数据。首先恢复轴线上的所有里程桩，然后进行纵横断仍用图解法获得放样数据。首先恢复轴线上的所有里程桩，然后进行纵横断面测量，绘出清基后的横断面图，套绘土坝设计断面，获得类似图面测量，绘出清基后的横断面图，套绘土坝设计断面，获得类似图2-6的坝体与的坝体与清基后地面的交点清基后地面的交点R1及及R 2（上下游坡脚点），（上下游坡脚点）

12、，d11Xd2即分别为该断面上、下即分别为该断面上、下游坡脚点的放样数据。在实地将这些点标定出来，分别连接上下游坡脚点即得上游坡脚点的放样数据。在实地将这些点标定出来，分别连接上下游坡脚点即得上下游坡脚线，如图下游坡脚线，如图12-4虚线所示。虚线所示。（二）平行线法（二）平行线法 这种方法以不同高程坝坡面与地面的交点获得坡脚线。在第九章地形图的应这种方法以不同高程坝坡面与地面的交点获得坡脚线。在第九章地形图的应用中，介绍的在地形图上确定土坝的坡脚线，是用已知高程的坝坡面（为一条平用中，介绍的在地形图上确定土坝的坡脚线，是用已知高程的坝坡面（为一条平行于坝轴线的直线），求得它与坝轴线间的距离，

13、获得坡脚点。行于坝轴线的直线），求得它与坝轴线间的距离，获得坡脚点。三、边坡放样三、边坡放样 坝体坡脚放出后，就可填土筑坝，为了标明上料填土的界线，每坝体坡脚放出后，就可填土筑坝，为了标明上料填土的界线，每当坝体升高当坝体升高lm左右，就要用桩（称为上料桩）将边坡的位置标定出来。左右，就要用桩（称为上料桩）将边坡的位置标定出来。标定上料桩的工作称为边坡放样。标定上料桩的工作称为边坡放样。为了使经过压实和修理后的坝坡面恰好是设计的坡面，一般应加为了使经过压实和修理后的坝坡面恰好是设计的坡面，一般应加宽宽1 2 m填筑。上料桩就应标定在加宽的边坡线上（图填筑。上料桩就应标定在加宽的边坡线上（图12

14、-8中的虚中的虚线处）线处）12.312.3混凝土坝的施工控制测量混凝土坝的施工控制测量一、基本平面控制网一、基本平面控制网 基本网作为首级平面控制，一般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（图的两端点纳入网中作为网的一条（图12-10）。根据建筑物重要性的不同要）。根据建筑物重要性的不同要求，一般按三等以上三角求，一般按三等以上三角J测量的要求测量的要求施测，大型混凝土坝的基本网兼作变施测，大型混凝土坝的基本网兼作变形观测监测网，要求更高，需按一、形观测监测网，要求更高，需按一、二等三角测量要求施测。为了减少

15、安二等三角测量要求施测。为了减少安置仪器的对中误差，三角点一般建造置仪器的对中误差，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，以便安置仪器和规标。中设备，以便安置仪器和规标。二、坝体控制网二、坝体控制网 混凝土坝采取分层施工，每一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，坝体法和前方交会法放样，为此，坝体放样的控制网放样的控制网定线网，有矩形网定线网，有矩形网和三角网两种，前者以坝轴线为基和三角网两种，前者以坝轴线为基准，

16、按施工分段分块尺寸建立矩形准，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，后者则由基本网加密建立三角网作为定线网。网作为定线网。（一）矩形网（一）矩形网 图图12-12（a）为直线型混凝土重）为直线型混凝土重力坝分层分块示意图，（力坝分层分块示意图，（b）为以坝）为以坝轴线轴线AB为基准布设的矩形网，它是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制线所组成，格网尺寸按施工分段分块的大小而定。分块的大小而定。（二）三角网（二）三角网 图图12-13为由基本网的一为由基本网的一边边AB（拱坝轴线两端点）（拱坝轴

17、线两端点）加密建立的定线网加密建立的定线网ADCBFEA，各控制点的坐，各控制点的坐标（测量坐标）可测算求得。标（测量坐标）可测算求得。但坝体细部尺寸是以施工坐但坝体细部尺寸是以施工坐标系标系x0 y为依据的，图为依据的，图12-13定线三角网示意图因此应定线三角网示意图因此应根据设计图纸求算得施工坐根据设计图纸求算得施工坐标系原点标系原点0的测量坐标和的测量坐标和0 x的坐标方位角，按式（的坐标方位角，按式（11-1)或式（或式（11-2)换算为便于放样换算为便于放样的统一坐标系统。的统一坐标系统。12.412.4混凝土坝清基开挖线的放样混凝土坝清基开挖线的放样 清基开挖线是确定对大坝基础进

18、清基开挖线是确定对大坝基础进行清除基岩表层松散物的范围，它的行清除基岩表层松散物的范围，它的位置根据坝两侧坡脚线、开挖深度和位置根据坝两侧坡脚线、开挖深度和坡度决定。标定开挖线一般采用图解坡度决定。标定开挖线一般采用图解法。和土坝一样先沿坝轴线进行纵横法。和土坝一样先沿坝轴线进行纵横断面测量绘出纵横断面图，由各横断断面测量绘出纵横断面图，由各横断面图上定坡脚点，获得坡脚线及开挖面图上定坡脚点，获得坡脚线及开挖线如图线如图12-12（b）所示。实地放样时，）所示。实地放样时，可用与土坝开挖线放样相同的方法，可用与土坝开挖线放样相同的方法，在各横断面上由坝轴线向两侧量距得在各横断面上由坝轴线向两侧

19、量距得开挖点。如果开挖点较多，可以用大开挖点。如果开挖点较多，可以用大平板仪测放也较为方便。方法是按一平板仪测放也较为方便。方法是按一定比例尺将各断面的开挖点绘于图纸定比例尺将各断面的开挖点绘于图纸上，同时将平板仪的设站点及定向点上，同时将平板仪的设站点及定向点位置也绘于图上，如图位置也绘于图上，如图12-14.12.512.5混凝土重力坝坝体的立模放样混凝土重力坝坝体的立模放样一、坡脚线的放样一、坡脚线的放样 基础清理完毕，可以开始坝体的基础清理完毕，可以开始坝体的立模浇筑，立模前首先找出上、下立模浇筑，立模前首先找出上、下游坝坡面与岩基的接触点，即分跨游坝坡面与岩基的接触点，即分跨线上下游

20、坡脚点。放样的方法很多，线上下游坡脚点。放样的方法很多，在此主要介绍逐步趋近法。如图在此主要介绍逐步趋近法。如图12一一15中，欲放样上游坡脚点中，欲放样上游坡脚点a，可，可先从设计图上查得坡顶先从设计图上查得坡顶B的高程的高程HB，坡顶距坝轴线的距离为坡顶距坝轴线的距离为D，设计的，设计的上游坡度为上游坡度为1:m，为了在基础面上，为了在基础面上标出标出a点，可先估计基础面的高程点，可先估计基础面的高程为为Ha,，则坡脚点距坝轴线的距离，则坡脚点距坝轴线的距离可按下式计算。可按下式计算。二、直线型重力坝的立模放样二、直线型重力坝的立模放样 在坝体分块立模时，应将分块线投影到基础面上或已浇好图

21、在坝体分块立模时，应将分块线投影到基础面上或已浇好图2-10坝坡脚放样示意图坝坡脚放样示意图175的坝块面上，模板架立在分块线上，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（图内侧弹出平行线，称为放样线（图12-12b中虚线所示），用来立中虚线所示），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0.2一一0.5m。（一）方向线交会法（一）方向线交会法 如图如图12-12（b）所示的混凝土重力坝，

22、已按分块要求布设了）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。如要测设分块分块2的顶点的顶点b的位置，可在的位置，可在7安置经纬仪，瞄准安置经纬仪，瞄准7 点，同时在点，同时在点安置经纬仪，瞄准点安置经纬仪，瞄准点，两架经纬仪视线的交点即为点，两架经纬仪视线的交点即为b的位的位置。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，得出分块个顶点的位置，得出分块2的立模线。的立模线。（二）前方交会（角度交会）法（二）前方交会（

23、角度交会）法 如图如图12-16，由，由A、B,C三控制点用前方交会法先三控制点用前方交会法先测设某坝块的四个角点测设某坝块的四个角点d,e,f、g，它们的坐标由设计，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图纸上查得，从而与三控制点的坐标可计算放样数据一一交会角。如欲测设一一交会角。如欲测设g点，可算出，便可在实地定点，可算出，便可在实地定出出g点的位置。依次放出点的位置。依次放出d,e,f各角点，也应用分块边各角点，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。线的四个角点。方向线交会法简易方便，放样速度也较快，但往方向线交会法简易方便，放样速度也较快，但往往受到地形限制，或因坝体浇筑逐步升高，挡住方向往受到地形限制，或因坝体浇筑逐步升高，挡住方向线的视线不便放样，因此实际工作中可根据条件把方线的视线不便放样，因此实际工作中可根据条件把方向线交会法和角度交会法结合使用。向线交会法和角度交会法结合使用。三、拱坝的立模放样三、拱坝的立模放样 拱坝坝体的立模放样，一般多采用前方交会法。图拱坝坝体的立模放样，一般多采用前方交会法。图12-17为某水利枢纽工程的拦河大坝轴线为某水利枢纽工程的拦河大坝轴线