水利工程中水闸和土坝测量方法

       摘要：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：放样；主轴线；清基 

　　中图分类号： TV641 文献标识码： A 文章编号： 1674-0432（2013）-18-86-1 

　　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 清基开挖线的放样 

　　清基开挖线是坝体与自然地面的交线，亦即自然地表上的坝脚线。套绘断面法是最简易的清基开挖线放样方法。 

　　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。 

　　2.2 起坡线的放样 

　　清基完工后，位于基坑底面上的坝脚线称为起坡线。起坡线的放样精度要求较高。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。 

　　2.3 坝体边坡的放样 

　　土石坝边坡放样很简单，通常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。 

　　2.3.1 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。 

　　2.3.2 轴距杆法 根据土石坝的设计坡度，算出不同层高坡面点的轴距d，编制成表。此表按高程每隔1米计算一值。由于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。