三峡大学水利水电工程测量(水工建筑物的放样)15上课讲义
浅谈水利水电工程的施工测量及放样的方法与要求
浅谈水利水电工程的施工测量及放样的方法与要求摘要：本文主要对水利水电工程施工测量控制网的建立、施工放样与要求和验收测量进行了探讨，以供同仁参考。
关键词：水利水电工程；施工测量；放样的方法与要求一、前言工程测量是一门研究各种工程建设在规划、设计、施工、运行管理等环节中测量工作的科学技术，是一门应用测量学科，是多专业测绘的结合学科。
在水利水电工程施工中，测量技术发挥着十分重的作用，如果测量技术选用不当，操作不规范，就会降低测量精度，出现一定的误差，导致工作效率下降，从而影响工程施工质量。
所以，在实际工程施工中，必须重视测量技术的有效运用。
本文主要对水利水电工程施工测量控制网的建立、施工放样与要求和验收测量进行了探讨，以供同仁参考。
二、施工控制网的建立施工测量的主要目的是把在设计图纸、文件上的建筑物的位置、形状、大小、高程以足够的精度在实地上标定出来，用以指导施工。
（1）工程首级测量控制网。
在水利水电主体工程开工前，首先根据监理提供的测量基准后，与监理人员共同校测其基准点（线）的测量精度，并复核其资料和数据的准确性。
首先对监理移交的水利水电工程首级测量控制网的控制点位、点号熟悉，控制点的大地坐标数据校算和实测，以免用错点位及数据。
然后根据工程设计意图及其对控制网的精度要求，拟定合理布网方案，利用测区地形地物特点在图上设计出一个图形结构强的网。
根据承担的工程布设测量控制网点，点位布设严格遵守测量规范要求，点位要布设在能够满足施工控制和测量放样条件，控制点的埋设在基础坚硬、不易被坏、通视条件好的地方。
施工测量控制点采用埋设地面标石，标石浇筑埋设于地面。
（2）施测控制网测设。
由于一般水利水电工程测区地形比较复杂，采用常规方法（三角网或导线网）布设控制网无法构成附合或闭合图形，因此，利用GPS采用卫星定位的方法进行布网、施测。
根据测区的测绘面积及测区的地理状况，按照二级精度（相当于8 秒导线）的要求进行点连式的一次布网，采用静态相对定位的方法进行GPS观测，所获得的测量结果均满足《全球定位系统（GPS）测量规范》的要求。
第十一章水利工程测量PPT学习教案
D3
D1
JD 15 D2
第21页/共44页
(2)根据导线点的坐标和交点的设计坐标测设交点 按导线点的已知坐标和交点的设计坐标，事先算出有关测设数 据，按极坐标法，角度交会法或距离交会法测设交点，如下图， 首先计算出A8到JD16之间的距离D，以及夹角β，然后用极坐标法 测设交点D16。
如图为直线型混凝土重力坝 分层分块的示意图
浇捣块 模板
分层厚度 d
B Q'
Ⅲ
第8页/共44页
图为以坝轴线为基准布设的施工矩形网。AB是坝轴线，矩 形网是由平行和垂直于坝轴线的控制线组成，矩形网格的尺寸按 施工分段分块的大小来决定。
测设矩形网时，
11'
先将经纬仪置在A点
10'
，照准B点，根据坝顶 9' 8'
混凝土坝采用分层施工，每层中还分跨分仓（或分段分块） 进行浇筑，因此每层每块都必须进行放样，建立施工控制网，作 为坝体放样的定线依据是十分必要的。
混凝土重力坝施工平面控制网一般按两级布设，首级基本控 制多布置成三角网，且按三等以上三角测量的要求施测。
建立坝体施工控制网作为坝 体放样的定线网，一般有矩形和 三角网两种，其精度要求点位中 误差不超过±10mm。坝体细部 常用方向线交会法和前方交会法 放样。
则Sl＝m·h1，自 A点沿横断面方 向线量出S1得B点，实测B点高程 ，得h2＝HB-HA′，同样可以计算 出S2＝m·h2，。
S2
S0
S1
B
A
h1 h2
A′
原始地面 清基后地面
若S2与S1相接近，则该点即为基坑开挖点；若Sl与S2相差较大，则 按上述方法继续进行。直到量出的距离与计算值相接近为止。
水工建筑物及水库测量(ppt)
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有的位置。所有起坡点标定后， 连成起坡线。
图14-6
3.坝体边坡的放样
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。
图 14 10
-
14.2.1.3 高程控制网
高程控制分两级布设，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。
14.2.2 混凝土重力坝坝体的立模放样
挡水建筑物即拦河大坝，是主要的水工建筑物，按照 其建筑材料和结构分为土石坝，混凝土重力坝，拱坝和支 墩坝。
本章分别介绍土石坝、混凝土重力坝及拱坝建设中的 测量工作。按照大坝的施工顺序，测量工作一般应完成下 列任务：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；清基开挖放样;坝体细部放样等。
2.前方交会(角度交会)法
如图14-11，由A、B、C三控制点用前方交会法先测设某坝块的 四个角点d、e、f、g，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——交会角。如欲测设g点，可算出β1、 β2、β3，便可在实地定出g点的位置。依次放出d、e、f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线的 四个角点。
图 14 12
-
现以第11跨的立模放样为例介绍放样数据的计算，图14-13是第11、 12跨坝体分跨分块图，图中尺寸从设计图上获得，一跨分三块浇筑 ，中间第二块在浇筑一、三块后浇筑，因此只要放出一、三块的放 样线(图中虚线所示a1a2b2c2d2d1c1b1及a3a4b4c4d4d3c3b3)。 (1)放样点施工坐标计算 由图14-13可知，放样点的坐标可按下列各式求得
《水利工程测量》学习指导
《水利工程测量》学习指导第一章工程测量基本知识一、本章学习目标通过本章的学习理解测量学的概念和水利工程测量的任务；掌握测量工作的基准面和基准线；掌握水准面、大地水准面、绝对高程、相对高程、高差的概念；掌握地面点平面位置的表示方法；初步掌握测量的三项基本工作和测量工作的基本原则。
二、学习指导1、测量学概念测量学是研究地球形状和大小以及确定地面点位置的科学。
测量学的内容包括测定和测设两部分。
2、水利工程测量的主要任务（1）测绘大比例尺地形图通过实地测量和计算获得观测数据，利用地形图图式，把地球表面的地物和地貌按一定比例尺缩绘成地形图，为水利工程勘测、设计提供所需的测绘资料。
（2）施工放样施工阶段要将图上设计好的建筑物按其位置、大小测设于实地，以便据此施工。
（3）水工建筑物的变形观测在施工过程中及工程建成后的运行管理阶段，需要对建筑物的稳定性及变化情况进行监测，确保工程安全运行。
3、测量工作的基准面和基准线（1）基准面是大地水准面（2）基准线是铅垂线4、大地水准面设想有一个完全处于静止、平衡状态的海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面，这个静止的海水面称为水准面。
海水有潮汐，时高时低，所以水准面有无数个，而其中通过平均海水面的一个称为大地水准面。
5、地面点的高程（1）绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离称为绝对高程，又叫海拔，用H表示。
我国现行的“1985国家高程基准”是以青岛验潮站1953年～1979年的黄海平均海水面作为大地水准面，水准原点设在青岛，其绝对高程为72.2604m。
（2）相对高程地面点到假定大地水准面的铅垂距离称为相对高程，叫假定高程，通常用H 表示。
（3）高差高差是指两地面点间的高程差，用h 表示。
B 点相对于A 点的高差为AB h ，其与高程的关系为：AB B A h H H =-显然，当AB 0h >时，表明B 点高于A 点，反之B 点低于A 点。
当AB 0h =时，表明A 、B 两点同高。
第7讲：水利水电工程勘察与测量(2015年新版)
2F311020水利水电工程勘察与测量2F311021工程地质和水文地质的条件与分析一、水工建筑物的工程地质和水文地质条件产状有三个要素，即走向、倾向和倾角。
（12年考点）断层按断块之间的相对错动方向来划分，正断层、逆断层和平移断层。
（12年考点）二、水利水电工程地质问题分析1.坝基岩体的工程地质问题分析由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷，可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题（包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定）和坝区渗漏问题（包括坝基渗漏和绕坝渗漏）。
2.边坡的工程地质问题分析边坡变形破坏的类型和特征。
在野外常见到的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型。
（11年考点）影响边坡稳定的因素。
地形地貌条件的影响；岩土类型和性质的影响；地质构造和岩体结构的影响；水的影响；其他因素，包括风化因素、人工挖掘、振动、地震等。
3、软土基坑工程地质问题分析1）软土基坑工程地质问题主要包括两个方面：土质边坡稳定和基坑降排水。
2）在软土基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，通常采取措施有：采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。
3）软土基坑降排水的目的主要有：增加边坡的稳定性；对于细砂和粉砂土层的边坡防止流砂和管涌的发生；对下卧承压含水层的黏性土基坑，防止基坑底部隆起；保持基坑土体干燥，方便施工。
4）软土基坑开挖的降排水一般有两种途径：明排法和人工降水。
其中人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水两种方式。
4.渗透变形渗透变形又称为渗透破坏，是指在渗透水流的作用下，土体遭受变形或破坏的现象。
一般可分为管涌、流土、接触冲刷、接触管涌或接触流土等类型。
例题：软土基坑施工中，为防止边坡失稳，保证施工安全，通常采取措施有（ABCD）．A．采取合理坡度；B．设置边坡护面C．基坑支护；D．降低地下水位；E．抬高地下水位例题：轻型井点降水的适用条件（AC）．A．黏土、粉质黏土、粉土的地层B．含水层渗透系数Κ宜大于1．0m／d（管井井点降水）C．基坑边坡不稳，易产生流土、流砂、管涌等现象D．第四系含水层厚度大于5．0m（管井井点降水）E．基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2．0m2F311022水利水电工程施工放样一、基础知识我国高程基准面采用“1985国家高程基准”——黄海平均海面。
[整理]《水利工程测量》学习指导.
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《水利工程测量》学习指导第一章工程测量基本知识一、本章学习目标通过本章的学习理解测量学的概念和水利工程测量的任务；掌握测量工作的基准面和基准线；掌握水准面、大地水准面、绝对高程、相对高程、高差的概念；掌握地面点平面位置的表示方法；初步掌握测量的三项基本工作和测量工作的基本原则。
二、学习指导1、测量学概念测量学是研究地球形状和大小以及确定地面点位置的科学。
测量学的内容包括测定和测设两部分。
2、水利工程测量的主要任务（1）测绘大比例尺地形图通过实地测量和计算获得观测数据，利用地形图图式，把地球表面的地物和地貌按一定比例尺缩绘成地形图，为水利工程勘测、设计提供所需的测绘资料。
（2）施工放样施工阶段要将图上设计好的建筑物按其位置、大小测设于实地，以便据此施工。
（3）水工建筑物的变形观测在施工过程中及工程建成后的运行管理阶段，需要对建筑物的稳定性及变化情况进行监测，确保工程安全运行。
3、测量工作的基准面和基准线（1）基准面是大地水准面（2）基准线是铅垂线4、大地水准面设想有一个完全处于静止、平衡状态的海水面，向陆地延伸而形成一个封闭的曲面，这个静止的海水面称为水准面。
海水有潮汐，时高时低，所以水准面有无数个，而其中通过平均海水面的一个称为大地水准面。
5、地面点的高程（1）绝对高程地面点到大地水准面的铅垂距离称为绝对高程，又叫海拔，用H表示。
我国现行的“1985国家高程基准”是以青岛验潮站1953年～1979年的黄海平均海水面作为大地水准面，水准原点设在青岛，其绝对高程为72.2604m。
（2）相对高程地面点到假定大地水准面的铅垂距离称为相对高程，叫假定高程，通常用H 表示。
（3）高差高差是指两地面点间的高程差，用h 表示。
B 点相对于A 点的高差为AB h ，其与高程的关系为：AB B A h H H =-显然，当AB 0h >时，表明B 点高于A 点，反之B 点低于A 点。
当AB 0h =时，表明A 、B 两点同高。
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1)
C 2 R sin 2
J 2T L
注：R-----在设计时选定；α-----实地测出。
（二）主点里程计算
交点JD的里程由中线丈量得到，根据交点的里程和曲线元素值， 可算出各主点的里程。
ZY点里程＝JD里程－T YZ点里程＝ZY里程＋L = QZ点里程+L/2 QZ点里程＝ZY点里程+ L/2=YZ里程－L/2 JD点里程＝QZ里程＋J/2（校核）
2020/5/4
路堤测绘
2020/5/4
路堑测绘
② 公路 ： 一律按实际位置测绘。 立尺位置：中心、两 侧、一侧实量宽度。 转弯、交叉处尺点密， 附属物 实测。 路堤、 路堑 测绘方法同铁路。 大车路立尺于道中心，按图式绘制。 小路视其重要程度综合取舍，弯曲程度 综合取舍，与田埂重合不绘田埂。
2020/5/4
2020/5/4
1.3 混凝土重力坝坝体的立模放样
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，还要在立模线内侧弹出平行线，称为放样线(图14-9 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0.2一0.5m。
2020/5/4
1 混凝土坝的施工测量
混凝土坝主要有混凝土重力坝、拱坝和支墩坝。下面介绍常 用的混凝土重力坝施工测量工作。主要是施工控制测量和立模放样 。
14.2.1 混凝土坝的施工控制测量
混凝土坝按其结构和建筑材料相对土坝来说较为复杂，其放 样精度要求高。施工平面控制网一般按两级布设，不多于三级，精 度要求最末一级控制网的点位中误差一般不超过±l0mm。
挡水建筑物即拦河大坝，是主要的水工建筑物， 按照其建筑材料和结构分为土石坝，混凝土重力坝，拱坝 和支墩坝。
本章介绍混凝土重力坝及拱坝建设中的测量工作 。按照大坝的施工顺序，测量工作一般应完成下列任务： 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 开挖放样;坝体细部放样等。
2020/5/4
2020/5/4
图14-17 水闸组成图
14.3.1 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"，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″。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(图14-18)。
定细部点1、2、3……等。 4、为了避免支距过长，影响测设精度，可用同法，从YZ－JD切线
方向上测设圆曲线另一半弧上的细部点。
2020/5/4
第15章 水工建筑物的放样
水利工程一般由若干建筑物组成，这些建筑物的综合体 称为水利枢纽。按照这些建筑物在该综合体中的主要任务 和作用不同，一般将其分为挡水建筑物，泄水建筑物，通 航建筑物，为发电而建的建筑物。
一、碎部点的选择
碎部点：地物、地貌的特征点。 碎部测量：测定碎部点的平面位置和高程并按
测图比例尺缩绘在图纸上的工作。
(一)地物的特征点
特征点：指决定地物形状的地物轮廓线上的转折 点、交叉点、弯曲点及独立地物的中心 点等。如房角点、道路转折点、交叉点、 河岸线转弯点等
一般规定：主要地物凸凹部分在图上大于 0.4mm均要表示出来，小于0.4mm，可以 用直线连接。
1.2.1 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。其做法如下：
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2、居民地测绘 测图比例尺不同，综合取舍不一样； 外围轮廓准确测绘，内部主要街道及 较大的空地应区分出来； 散列式居民地、独立房屋应分别测绘； 一般只测绘房屋的三个角或相邻的两 角顶并量取房屋宽度。
2020/5/4
3、道路测绘
①铁路：标尺应立于中心线上，直线立尺稀， 曲线立尺密；附属物按实际位置测定。
2020/5/4
2020/5/4 图14-8 直线型混凝土重力坝分层分快示意图
2020/5/4
图14-9 矩形控制网
2.三角网
图14-10为由基本网的一边AB(拱坝轴线两端点)加密建立的定 线网ADCBFEA，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xoy为依据的，因此应根据设计图纸求算得 施工坐标系原点o的测量坐标和OX的坐标方位角，按一定公式换算 为便于放样的统一坐标系统。
然后在坝轴线方向上，按坝顶的高程，找出坝顶与地面相交的两 点Q与Q'，再沿坝轴线按分块的长度钉出坝基点2，3……10，通过 这些点各测设与坝轴线相垂直的方向线，井将方向线延长到上、下 游围堰上或两侧山坡上，没置1′2′，……11′，和1"、 2"……11"等放样控制点。
在测设矩形网的过程中，测设直角时须用盘左盘右取平均，丈量 距离应细心校核，以免发生差错。
，打下曲线中点桩QZ。
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二、圆曲线细部点的测设
主点测设后，还要设置更多的曲线桩才能比较确切地反映圆曲线的 形状。圆曲线的细部放样，就是指测设除主点桩以外的一切曲线桩。
对于桩距一般有如下规定：R≥50m时：l0＝20m；20m＜R＜50m时：l0 ＝10m；R≤20m时：l0＝5m。
圆曲线细部放样的主要方法有：偏角法，直角坐标法和全站仪法。 （一）偏角法
测设的具体步骤如下：
1、首先检核已测设的三个主点ZY、QZ、YZ的点位有无错误。
2、用钢尺沿切线ZY－JD方向测设x1、x2、x3……，并在地面上标出垂足m、 n、p……。
2020/5/4
3、在垂足m、n、p……处用经纬仪、直角尺或以“勾股弦”法 作切线的垂线，分别在各自的垂线设y1、y2、y3……，以标
2
l2 180
R
C2
2Rsin2
2
Δi
l C i R
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1
2 (1+3+ )
1 2
(1+3
)
2
21(1+2 )
JD
YZ p4
p3
1 2
( 1+
)
p2
1 21
p1
2
ZY
1
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β 1+3
′
1 +2
p4 YZ
JD
′
p3
1+
p2
1
p1
2
ZY
1
O
31+ + 2 31+
（二）直角坐标法（切线支距法）
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。
2020/5/4
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图14-18 主轴线方向
测图实习简介
• 购买实习资料 • 测图应掌握的技术过程 • 实地测图
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碎部测量方法
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1.方向线交会法 如图14-9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。如要测设分块2 的顶点b的位置，可在7′，安置经纬仪，瞄准7"点，同时在Ⅱ点安 置经纬仪，瞄准Ⅱ′点，两架经纬仪视线的交点即为b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个顶点的 位置，得出分块2的立模线。利用分块的边长及对角线校核标定的 点位，无误后在立模线内侧标定放样线的四个角顶，如图14-9中分 块abcd内的虚线。
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1.1 坝轴线的测设
先在图纸上设计坝轴线的位置，然后计算出两端点的坐标以 及和附近三角点之间的关系，在现场用交会法测设坝轴线的两端 点。
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1.2 基本平面控制网
基本网作为首级平面控制，一般布设成三角网，并应尽可能 将坝轴线的两端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侧量的要求施测。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，以便安置仪器和觇标。
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2.前方交会(角度交会)法
如图14-11，由A、B、C三控制点用前方交会法先测设某坝块 的四个角点d、e、f、g，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——交会角。如欲测设g点，可算出 β1、β2、β3，便可在实地定出g点的位置。依次放出d、e、f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 放样线的四个角点。
第六节 圆曲线的测设
圆曲线的测设工作一般分两步进行，先测设曲线主点桩，然后进 行曲线细部放样即曲线桩加密，从而完整地标定出圆曲线的位置。
一、圆曲线主点测设 （一）圆曲线要素计算
切线长 曲线长 外矢距 圆曲线弦长 切曲差
T ＝ R tan 2
L
R
R
180
E
R sec
2
R
R (sec
2
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1、地物测绘要求：
依比例表示的地物，将其正射投影位置的几何形 状相似地描绘在图上，或将其边界位置表示在图 上，边界内绘上相应符号；
不能依比例表示的地物，在图上以相应的地物符号 表示在地物中心位置；