毕业论文土坝施工测量研究分析.doc
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1、目 录言1 研究的主要目的和意义2 研究现状及发展趋势3 研究的主要内容1.4 研究方法4坝的控制测量1 平面控制网加密1.1 主轴线加密2.1.2 设置平行线41.3 设置垂直线(断面方向桩)1.4 测设方法2 坝轴线的确定3 坝身控制线的测设3.1 坝体控制网2.3.2 矩形网63.3 三角网2.3.4 平行于坝轴线的控制线的测设62.3.5 垂直于坝轴线的控制线的测设64 高程控制网的建立5 高程网布设6.1 测设方法坝施工测量放样1 清基开挖线的放样2.1 填筑放样2.2 轴距杆法2.3 坡度尺法3.2.4 横断面法2.5 平行线法3.3 边坡放样3.4 坡面修整5 直线型重力坝的立模
2、放样5.1 方向线交会法5.2 前方交会(角度交会)法6 拱坝的立模放样坝施工控制测量在苏丹麦洛维电站测量的实际应用1 麦洛维电站的概况2 施工测量平面控制网2.1 平面控制网的布设2.2 平面控制网的观测及平差计算3 施工测量高程控制网论与建议1 结论2 建议参 考 文 献致 谢附录1:英文文献原文附录2 外文文献译文摘 要在水利工程建设中,大坝施工测量是测量工作中不可或缺的重要组成部分。其中河道和渠道的测量规格和道路测量规格基本一致,而大坝的施工测量都有重大的区别。文章结合大坝施工测量实践,对于大坝施工测量的施测步骤和主要测量方法进行了详细的阐述。重点研究分析了土坝在施工测量中所涉及到的土
3、坝测量工序,主要运用的施工测量方法,为更多的大坝施工测量提供更全面的更专业的参考实例。关键词: 概况;控制测量;施工放样;研究分析ABSTRACTIn the construction of water conservancy projects, dam construction survey is an important part of the measurement work.The measurement specifications of the channels and channels are basically the same as the road measurement,
4、 and the dam construction survey has a major difference.Therefore, the article combined with the dam construction survey practice, for dam engineering construction survey of general steps and technical points of the detailed elaboration.Focus on analysis the dam engineering control survey and constr
5、uction lofting measurement techniques, to provide more comprehensive professional reference example for more dam construction survey.Key words: Survey;Control survey;Construction lofting;Research and analysis土坝施工测量主要测量方法及测量步骤1 引言1.1 研究的主要目的和意义土坝材料应用十分广泛,可以利用当地的土石料很多材料,例如当地的砂,石磕,卵砾等。土坝从古代开始,就被当做挡水建筑物
6、使用。直到当今天,也在不断地发展和使用。土坝在国内有时也被称作土石坝。现在土坝被广泛的的研究,并研发出很多的坝型,其中有均质土坝、粘土斜墙坝、粘土心墙坝、碾压土坝等。土坝在水利工程工程中的主要用途是兼顾防洪、灌溉、开发水库等,有利于提高我国水资源的综合利用效率。土坝作为水利工程中的重要组成部分,它的相关的施工测量也是水利工程测量的关键环节,一旦出现细微的超标或者误差,都会导致工程的无法实施,也会造成重大的经济损失。所以,土坝施工测量研究分析,具有广泛的研究意义和价值。土坝作为水利工程中的主体建筑物,其施工测量工作自然是重中之重,其施工测量的精度则与建筑物的大小、结构形式、建筑材料以及放样点的位
7、置有关。各部分之间的位置和尺寸,设计上有严格要求,施工测量工作一旦出现小小的误差,都会造成严重的工程事故,造成巨大的经济损失。所以,土坝施工测量工作具有非常重要的研究意义和目的。1.2 研究现状及发展趋势土坝是由土、砂或石块构成主体部分和不透水材料(如粘土或混凝土)构成坝心的坝。它是一种古老而至今还不断发展并得到广泛使用的挡水建筑物,有时也称土石坝。土坝主要是用坝址附近的土坝土料,经碾压、抛填等方法筑成的挡水建筑物。这类坝的筑坝材料可以就地采取,并且坝体具有柔性,能适应地基变形,对地基的地质条件要求比混凝土坝、浆砌石坝等刚性坝要低。土坝按坝体材料及防渗体的设置,有均质土坝、粘土斜墙坝、粘土心墙
8、坝及多种土质坝。按施工方法的不同,土坝可分为碾压土坝、水力冲填狈、水坠坝、水中倒土坝及土中灌水坝等。土坝的结构比较简单、工作可靠、便于维修、加高和扩建,施工技术也容易掌握,便于机械化快速施工。因此,土坝是国内外广泛采用的一种坝型1。土坝的施工测量指的是在土坝施工阶段进行的测量工作,是土坝测量的重要内容。土坝施工测量(测设或放样)的目的是将图纸上设计的建筑物的平面位置、形状和高程标定在施工现场的地面上,并在施工过程中指导施工,使土坝严格按照设计的要求进行建设。土坝施工测量与地形图测绘都是研究和确定地面上点位的相互关系。测图是地面上先有一些点,然后测出它们之间的关系,而放样是先从设计图纸上算得点位
9、之间的距离、方向和高差,再通过测量工作把点位测设到地面上2。距离测量、角度测量、高程测量同样是土坝施工测量的基本内容。土坝的施工测量需按施工顺序进行: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;清基开挖的放样;坝体细部放样等3。根据上网查阅相关资料,早在公元前2200多年,古巴比伦人就已经在幼发拉底河修建土坝。公元前印度和埃及,也建了一些土坝。而为了治理黄河洪水,早在春秋(公元前770前476)以前中国人民就沿黄河两岸修建土堤,经历代扩充加固,至今总长已达1498km。就结构而言土堤也是土坝。公元前598591年在安徽省寿县修建堤堰,形成安丰
10、塘水库。在17和18世纪俄国在乌拉尔等地修了 200多座土坝。在19世纪末美国修建一些水力冲填坝,到1900年,美国土坝总数超过100座4。随着科技的发展,大量高科技的机械设备的广泛使用,大功率高工效的大型土方机械相继出现,加之土坝本身所具有的上述优点,遂使土坝得到迅速发展,在世界坝工中所占比例日益增加。在19611968年世界修建的100m以上高坝中,土坝仅占38%,而19751977年迅速提高到62%。苏联罗贡坝高335m,为世界最高的坝。自19491980年底,在中国已建约2600座大中型水库大坝中,其中土坝约占90%,土坝成为国内外广泛采用的一种坝型5。根据文献中对土坝施工测量的研究分
11、析,土坝具有诸多优点:筑坝材料取自当地,可节省水泥、钢材和木材;对坝基工程地质条件要求比其他坝型低;抗震性能较好等。同事也有缺点:一般需在坝外另行修建昂贵的泄水建筑物,如溢洪道、隧洞等;如库水漫顶,将垮坝失事,故抵御超标准洪水能力较差6。查阅土坝施工测量有关文献,土坝的施工测量控制网,在进行土坝主体工程项目,实施作业之前,测量人员在接收到,所提供的各项测量基准之后,要与施工人员共同针对,基准线测量精度实施复合测量,对相关数据,以及资料的准确性等进行复核。对于提交的土坝测量的,首级测控网相应的测控点的点位,点号等实施现场熟悉。就控制点大地坐标的数据实施校算和实际的测量,严格规避用错数据用错点位的
12、情况; 就原有平面上的水准点,控制点以及导线点等7。点位的位置构标埋石等,工作的执行质量标志及标示,相应的状态等进行准确核实就施工区域范围内的,交通运输状况、行政划分、气象条件、地质条件、风俗习惯、社会治安等。地理环境和人文环境进行详细了解。对于施工控制网相应的测量结果,要在相关审核人员,审核批复后才能采用。科学综合不定期方式和定期的方式,就首级测量控制网开展复测管理工作,对于复测的精度要高于或等于施测的精度。工程的测量期间,要每隔固定的时间段,实施测量控制网的复测,将复测的结果及时上报至相关人员中8。根据相关论文文献,土坝施工测量的测控网,测量依据工程施工环境周围,及建筑物的布设情况,施工现
13、场的地形地貌,工程进展,实施施工测量控制网点的,相关加密布设工作,对实施加密布设的施工测量,控制网的平面控制可采用多种方式。如导线测量方式、边角组合测量方式、三角测量方式等。高程的控制可以采用三角高程测量,以及水准测量两种方式。将测量的控制网,科学地设置成多种形式,如闭合环线形式、结点网形式、附合线路形式等9。根据论文文献,在施工测量中,施工控制网所有的布设资料,测量平差实施计算后的,相应的资料等,都要提交至相关人员进行复审批复。监理审批,并确认无误之后,才可实施施工测量。然后依据工程设计方案,相关施工要求中,对测量控制网各项测量精度的要求。编制测量控制网完善合理的布设方案,结合施工测量区域内
14、的地形特征,及地貌特征等。在布设方案中完成,图形结构比较强的测控网的设计10。根据相关论文文献,土坝施工测量点设置和控制点保护,依据工程实际,进行测量的相关控制网点的合理布设。对于布设的点位要严格执行测量规范,以及测量要求。布设点位要尽量位于符合测量放样的要求,以及能够符合施工控制相关要求的点位上,控制点要埋设在不易被破坏、基础坚硬,并且可视条件较好的位置。对施工测量控制点,要进行埋设路面标石方式的选用,将标石的浇筑部位埋在地面以下11。测量控制点,是实施水利工程施工测量和施工建设的依据,要严格保护水利工程的测量控制点,对其采用必要和适当的保护措施,避免人为因素引发的破坏测量控制点的现象。 此
15、时,施工的主控点、网点如果给土坝的施工、建设造成影响时,测量人员需要及时的上报监理人员,得到监理的批复之后,进行测量主控点、网点等的重新选定和测设。同样,数据平差计算值也要上报监理单位批准之后才能使用12。1.3 研究的主要内容通过查阅土坝施工测量研究有关的书籍和文献,深入探讨土坝施工测量过程中有关的技术和方法。有关土坝的控制测量,土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量,混凝土坝的施工控制测量,混凝土坝清基开挖线的放样,混凝土重力坝坝体的立模放样,坝体细部放样等方面。重点分析研究土坝施工中不同施工环节所采用不同的施工测量方法和工艺。研究其中存在的问题,分析土坝施工测量存在的问题和未来发展的趋势。1.
16、4 研究方法通过阅读土坝施工测量文献和书籍,了解施工测量问题的理论基础。通过图书馆和网络收集资料,了解国内外对于土坝施工测量的最新研究成果。对已获取的资料和信息进行分析研究,根据老师意见修改完善论文。并结合国内外相关文献,分析实际案例技术方法,多角度、宽领域、系统性的透视分析。2 土坝的控制测量土坝是一种较为普遍的坝型。根据土料在坝体的分布及其结构的不同,其类型又有多种。土坝的控制测量是根据基本网确定坝轴线,然后以坝轴线为依据布设坝身控制网以控制坝体细部的放样。坝身控制测量分平面与高程两部分,现分述如下:对于材料的收集,设计部门提供的坝轴线点位,高程点位数据成果,施工图招标文件,土坝工程施工技
17、术要求及测量技术规范13。2.1 平面控制网加密为了便于对土坝的施工放样,因此对原控制网进行加密,加密依据:主控制网、施工图、施工规范。为了提高等级应使用先进的光学仪器。2.1.1 主轴线加密主轴线一般布设在左右山顶部,施工放样时相当不便,因此在左右山坡中部,及山脚处各作两点,并测出其里程桩号,点位用砼埋设、测设方法不详述。2.1.2 设置平行线由于施工干扰大,直接从坝轴线向两边丈量距离不便,因此依据图纸及施工需求,在土坝上、下游设置若干条平行线,具体如图1所示14。图1 土坝施工平行线2.1.3 设置垂直线(断面方向桩)设置垂直线目的便于确定桩号,从而利于放样,垂线的条数,由地形及图纸确定,
18、一般布设三条可满足施工放样。2.1.4 测设方法a.用光电测距仪或全站仪b.用基线法测设,如图2图2 基线法在河谷平坦处,投设轴线上点B,作坝轴线垂线并量取50m作点C,然后观测角a(两侧回),可计算出AB距离,从而得B桩号(A点桩号设计已给出),根据B点桩号来布设所需垂线的桩号,并在土坝上、下游工作线外作引桩加固15。2.2 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。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比较,确定建
19、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,为了将图上设计好的坝轴线标定在实地上,一般可根据预先建立的施工控制网用角度交会法测设到地面上16。坝轴线的两端点在现场标定后,应用永久性标志标明。为了防止施工时端点被破坏,应将坝轴线的端点延长到两面山坡上。2.3 坝身控制线的测设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)。2.3.1 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
20、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。2.3.2 矩形网直线型混凝土重力坝分层分块示意图,(A以坝轴线基准布设的矩形网,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。2.3.3 三角网由基本网的一边加密建立的定线网,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船岁为依据的,因此应根据设计图纸求其得施工坐标系原点O的测量坐标和坐标方位角,换算为便于放样的统一坐标系统。2.3.4 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、下游马道中线,也可按一定间隔
21、布设(如10、20、30m等),以便控制坝体的填筑和进行收方。2.3.5 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50m、30m或20m的间距以里程来测设,其步骤如下:沿坝轴线测设里程桩。由坝轴线的一端定出坝顶与地面的交点,作为零号桩,其校号为0十000。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丈量距离,顺序钉下0十030、060、090等里程桩,直至另一端坝顶与地面的交点为止。测设垂直于坝轴线的控制线。将经纬仪安置在里程桩上,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,作为测量横断面和放样的依据,这些桩亦称横断面方向桩17。2.4
22、高程控制网的建立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瑞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测量的要求施测,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、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,以便安置仪器和视标。分两级布没,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。作业水准点多布设在施工区内,应经常由基本水准点检测
23、其高程,如有变化应及时改正。用于土坝施工放样的高程控制,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,用三等或四等水准测量的方法施测。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地方。临时水准点应根据施工进程及时设置,附合到永久水准点上。库区所给的高程点往往满足不了施工放样的需求,为了保证高程测量的精度及施工时高程的衔接,因此在施工区布设永久性的水准点,其等级根据土坝等级来布设,一般四等即可,此外根据需求,可布设一些临时性水准点,其密度为150m一点。2.5 高程网布设高程网应布设在左右坝肩的山
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