水工隧洞转点和坡度放样的简易方法

1、水工隧洞转点和坡度放样的简易方法18测玲信息与工程journalofgeomaticsaug.2006;31(4)文章编号:10073817(2006)040018-02中图分类号:p258文献标志码:b水工隧洞转点和坡度放样的简易方法钭祖民陈德标(丽水职业技术学院建工系,丽水市五宅底2号,323000)摘要分析了转点和坡度放样的传统方法,提出了采用模型放样折线洞中线,在洞中线挂线上量测长度进行坡度放样的简易方法,提高了工作的效率.关键词隧洞;折点;坡度;模型;放样;简易方法;水准仪;全站仪放样中线和坡度是引水式小型水电站放样工作中的两项主要内容.对于直线洞而言,定中线工作相对简单,如采用串线

2、法等;对于折线洞的转折处方向线的放样,通常的做法是直接在折点处设置仪器并拨方向,同时钉定向中线桩;而坡度的放样通常是用水准仪测出导线点的高程后,将坡度线投测到洞壁即腰线,或挂坡度圆盘.从需要的角度来看,这些放样工作最好是测量员能按施工的要求,及时地出现在施工现场进行测量.但是由于一般小型水电站工程,总的工程投资少,测量工作量小,没有专任的测量员和测量设备.要使一个兼职的测量员随时出现在隧洞施工现场是不太现实的,而同时又不能因测量工作不及时而影响施工.为解决这些矛盾,提出了新方法来指导施工.1转折处方向线的测设引水洞一般较小,特别是高水头小型电站,隧洞断面大多小于3.0m3.0m.如果转角在9o

3、.左右(如支洞的分叉处)时,仪器在洞中间设站以后,前后空间小,有效视距甚至小于1.5m(大多数测量仪器的有效视距不会少于此值),在如此狭小的空间内,要打孔埋桩并且准确标定中线转折方向是困难的.因此,施工时可以采用模型法进行中线转向,并且在模型的指导下开挖510m后,再用仪器放样中线.这种转向模型制作简单,可用板片,竹片甚至是软绳制作,操作也非常方便.转角放样模型如图1所示,在三角形中,a,b为隧洞设计中线方向上的边长,为设计折角,利用三角形余弦定理,可以求得第三边的边长c.初步放样时,将转向角角顶初步安置在设计的位置上.该位置可根据离折点处最近的一个导线点到设计转点处的距离来确定,用皮尺或钢尺

4、量出,b边安置在已开挖隧洞的中线位置上,此时,a边所在方向即为转点处的开挖方向.该模型中的a边长度少于洞宽的一半,而b参考文献1顾孝烈,鲍峰,程效军.测量学em.2版.上海:同济大学出版社,19992陈龙飞,金其坤.工程测量m.上海:同济大学出版社,19903jgj/t8-97.建筑变形测量规程is.199843李明峰,蒋辉.基坑支护结构变形监测数据的联合处理j.测绘通报,2003(9):48555寇刚,姚连璧.基坑水平位移监测方法的探讨j.地矿测绘,2002(4):l113e6侯建国.狭小场地深基坑水平位移监测的实践j.测绘通报,2005(3):35-4173岳建平,许扞卫.交会法测定水平位

5、移的精度分析j.测绘工程,2000,9(6):64-67收稿日期;20060222.第一作者简介:谷川,硕士研究生,现主要从事工程测量以及变形监测理论与方法研究.email:guchuanhaha163.conlhorizontaldisplacementmonitoringanditsprecision0fac0nstructeddockguchuanlimingfeng.panguorong(1departmentofsurveyingandgee(nformatfcs,tongllunfversity,1239sipingroad,shanghai200092,chfna;2depart

6、mentofgisandsurveying,nanjinguniversityoftechnology,200northzhongshanroad?nanjing210009.china)abstractaccordingtothecharacteristicsofthehorizontaldisplacementmonitoringprojectofthisdock,weadoptedthemethodoflayinghorizontaldisplacementmonitoringnetworkbygrades.theprecisionanalysisresultsindicatethatt

7、hismethodhasobtainedgoodmonitoringeffect.keywordshorizontaldisplacementmonitoring;layingnetworkbygrades;improvedreversedsmallanglemethod;improvedsmallanglemethod涮耸信息与工程journalofgeomaticsaug.2006;31(4)19边则应不少于2m,以提高定向精度.2坡度放样图1转角放样模型无论是平洞或者是斜洞,坡度放样都是一项重要工作,而且总是与高程测量联系在一起的.传统上使用水准仪,现在普遍采用全站仪放样.坡度放样如图2

8、所示.在施工时,坡度放样可与中线定向相结合,即在测站处安置仪器,量出仪器高,如一0.452m图2坡度放样(控制点在洞顶),首先瞄准中线,根据设计或实际需要的坡度,转动望远镜,使视线方向坡度等于该值,如10.(也即盘左时竖盘读数8o.,全站仪可根据需要转换显示方式),用十字横丝切住中线的挂线,并在该处做标志,再量出洞顶中线桩挂线点到标志处的长度,如一0.554m.此时测站点上挂线的一0.452m处和中线点的一0.554m处的连线方向即为坡度方向,即如图2中n,b二点的连线.坡度线一般定在洞中心线高度上,如果该洞设计高为2.2m,即上述中线上的所表示坡度的二个线长应分别加一0.648m,调整为一1

9、.100m和一1.202m,施工时定坡度可依此二点,用简易的激光发射器(如小孩游戏用的,价格低廉)发射的激光通过该两点,在工作面上即可找到坡度线方向,也是洞中心线高的位置.这种方法计算简单,操作简便,与前述的腰线法或挂圆盘法相比,具有更高的工作效率,同时也能保证坡度放样精度.在施工中,如果出现两挂线损坏或遗失的情况,只要记住二个挂线上的相应长度值,就可以及时补设并投人使用.3结束语用于隧洞施工的全站仪要严格做好检验工作,必须通过专门检验机构的检测.由于隧洞施工周期长,要不定期地对仪器的视准轴误差,竖盘指标差,加常数等进行检验,同时要注意棱镜常数与镜框的关系,以免使用时反向安装.制作转向模型要注

10、意三边长度的正确性,同时利用转向模型开挖的隧洞长度不宜超过10m,要及时地使用仪器确定准确的方向线,以免出现方向偏差.坡度大于3o.的斜洞,每隔30m左右应设置一个平台,以便安置仪器并进行观测;当坡度大于4o.时,由于无法直接用望远镜瞄准目标,应使用弯管目镜,但国产的全站仪大多没有与之配套的弯管目镜,可直接在瞄准镜的位置安装简易激光发射器,利用高亮度的可见激光束,在大坡度时方便地进行瞄准,定向及定坡,但要做好调试工作,确保其与视准轴在同一竖面内.口参考文献1李青岳,陈永奇.工程测量学m.修订本.北京:测绘出版社,19952sl5293水利水电工程施工测量规范s.北京:国家水利部与电力工业部,1

11、9933陈航兵.水工隧洞测量工作浅析j.浙江水利科技,2005(4):59644黄全义.地面测量内外业一体化技术j.测绘信息与工程,2002,27(1):24255杨红林.地下工程测量时仪器采用的激光对点给向装置j.测绘信息与工程,2002,27(4):6-8收稿日期:2006-0321.第一作者简介:钭祖民,工程师,现主要研究水利水电,道路工程勘测及施工测量.email:betterwaytomodelthegradlentandtheturningpiontofhydraulictunnelstouzuminchendebiao(architectureandconstructiondepartment,lishuicollegeofvocationaltechnology;2wuzaidiroad,lishui323000,china)abstractthearticleanalyzesthetraditionalwaysformodelingtheturningpointandthegradient,thenputsforwardsthebetterwaysf