罗闸河水电站大坝施工测量要点

2018-12-28谢彦军曹子妍

智能城市 2018年23期

谢彦军曹子妍

中国水电第四工程局，青海西宁 810000

1 开挖放样控制测量

由于该大坝为抛物线型双曲拱坝，左右岸拱槽及基坑是以拱冠中心为界渐变抛物曲线，不同高程的拱端是以该高程拱端与拱冠中心的最大圆心角和径向半径控制。放样点位高程不同，距拱冠中心上下和左右距离不同，实际平面位置将会不同，变化因子比较大，施工放样测量有一定的难度。该工程的解决思路是以设计提供的典型断面及平面位置坐标和不同高程左右岸拱端的上下游及拱坝中心的设计坐标绘制拱坝平面图和平切图，以此作为检查放样计算数据的正确性。线性内插加密绘制不同高程的设计开挖轮廓线，通过现场测得的实际开挖高程和平面位置就能相当方便的检查验证到现场实际开挖及超欠挖情况。灵活运用坐标系的正反算程序，结合设计拱端坐标可以快速准确地确定出实际开口线及设计开挖边界线。

2 抛物线型双曲线砼拱坝浇筑体型放样控制测量

罗闸河水电站大坝是抛物线型双曲线砼拱坝，它的特点是拱冠中心为拱坝厚度最大，高程不同拱坝厚度不同。同一高程左右岸拱端厚度和拱端夹角不同，在同一高程距离拱冠中心左岸及右岸距离不同拱坝径向厚度。在施工中为了快速准确有效控制模板定位，利用fx-5800计算器，根据设计图纸编写拱坝放样计算测量程序。该程序可以计算出任意高程左右岸拱端与拱冠中心的夹角——拱端角度，根据所需放样点与拱冠中心的夹角可以快速准确的计算出该夹角下拱坝上游、拱坝中心和拱坝下游的施工坐标及平面直角大地坐标。根据实际情况为采用大地坐标和施工坐标提供了选择机会。为了简便快速方便施工放样和模板检查验收建议采用施工坐标系。

（1）根据设计图可知，罗闸河水电站拱坝采用变厚双曲抛物线拱体型，其拱圈中心线为抛物线，拱圈中心线上任意点处的法线方向拱厚计算公式：

（2）根据勘测设计院提供的拱坝体型参数进行坝面放样点计算。其中φ左岸为负，右岸为正如图1所示。

图1 拱坝设计体型计算示意图

① Po点为：

② 下游点PD(XD，YD=)

③ 上游点PV(XV，YV)

④ 坐标变换，如图2所示。

图2 坐标系转换示意图

3 编程后的应用

程序编好后，可用计算器对每个坝段任意所求点进行任意高程时放样资料计算。抛物线双曲拱坝不同高程时拱坝中心线会向上游或下游移动，拱坝中心线弧线半径不同，圆心坐标不是定值，径向厚度是变量。导致拱坝在不同高程左右岸的不同部位会发生拱坝上下游设计边线向拱坝中心线或远离拱坝中心线倾斜，对于内倾型根据需要可以放样所求高程的投影点位，对于外倾型根据需要可以放样所求高程0.5m或0.3m的检查点位，以利于模板精确有效控制。抛物线双曲拱坝高程是影响大坝体型的主要因子，所以，在模板检查验收时严格控制所测点的高程，根据所测高程计算大坝体型设计坐标，以校正模板严格处于设计位置。

在实际的施工测量中由于现场地形陡峭，每次在控制点架设仪器测量放样与模板检查无法满足施工进度的要求，难以快速有效地实现测量工作，所以通过首级施工控制网在合适的位置测量临时控制观测点，在仓号中利用后方交会的测量方法架设仪器进行测量工作。为了保证后方交会的正确性及提高后方交会的精度，在后方交会的同时观测3个及3个以上控制点。根据后方交会相关参考文献及现场实际复核检查在后方交会时同时观测3个及3个以上控制点完全满足施工精度和规范的要求。

众所周知，测量放样的点位误差M，用传统公式计算，是包括起始误差及放样误差如果起始误差很很小（本网是3.0mm），则按规范若放样误差不大于20mm，则起始误差对本网的影响仅占2%，可以略去。

4 抛物线型双曲拱坝工程量计算

抛物线型双曲拱坝体型是渐变曲线不能按照普通工程横断面计算方法进行计算，应该按照相同高程水平切绘计算工程量，这样计算出来的工程量比较精准。由于工程体型复杂特殊在实际工程量计算中要合理准确分割成不同块体分开合并计算。

在该工程中拱坝没有特殊结构部位，按照水平切绘大坝体型设计断面，断面间距按照高差的方法计算工程量，在中孔部位从拱坝整体中分解出按照中孔设计体型计算。溢流表孔区域工程量的计算思路是两个边墩和两个中墩分解成个体按照其设计体型计算工程量。溢流表孔孔距是11m，在该部位不能按照水平切绘方法计算工程量，应该按照溢流面曲线形状绘制设计体型断面，断面间距按照水平断面间距计算工程量。这样计算出来的工程量非常精确符合实际工程量，否则会增加工程量计算误差甚至出现错误。

在实际工作当中熟练运用AUTO CAD软件、Cass软件和Excel办公软件会给工作带来事半功倍的效果，在该工程中利用Excel软件中的函数编辑功能可以快速方便的计算不同高程拱坝设计体型的上下游及拱坝中心线的设计坐标，利用Excel软件和Cass软件数据编辑转换功能在Cass中快速绘制出所需要的设计体型，计算出相应的面积。