控制点交会法在苦寨田水库砌石双曲拱坝施工放样中的应用

第 ２期
计算 Ｏ Ｌ ＝ ３ ０ ６ 。 ３ ０ ０ ０ ， ｔ ｇ 的值 可用 解析 几何求 得 ， 即 几何原理推算 出。这 一步 一定 要注 意 角不 是象 限值 ，
７
△ ｈ （ 圆心高
而是方位角 。
（ 上游面边坡系数 ）
２ 计 算拱 圈放 样 点 的 坐标
首先求 出圆心点 的坐标 ， 见图２ 。
Ｘ ０ ｌ ＝ＲＴ —Ｒｌ ＿ Ｆ
Ｘｏ ２＝Ｒ ＿ Ｆ —Ｒ２ ｍ Ｆ
图 ３ 拱 坝 几 何 尺 寸 图
同理类推得 （ 托， Ｙ ） ， （ ， Ｙ ） ……
Ｘ
亦可采取下列方法求得 ： 交绘点 为 １ 、 ２、 ３ 、 ４ … …。设 ０ 。 点 的坐标 为（ 。 ， Ｙ ） ， 拱 圈半径 为 。 ， 将右半 拱或 左半 拱 分成若干段 ， 每等分 的中心角 约为 ２ 。一 ５ 。 。设 等 分 中 心角 Ｏ ／ ． ， 起始角为 Ｏ Ｌ ， 则有 １ 点 的坐标 ：
，Ａ一 ，Ｂ
舭
［ 收稿 日期 ］ ２ ０ １ ３— ０ ９— ２ ２ ［ 作者简介 ］ 龚 月伟 （ １ ９ ７ ６一） ， 男， 贵州遵义人 ， 工程师 ， 从事水利勘测 、 设计 和建设 管理 工作
－ —・— —
１ ４６ ． － ． — —
龚 月伟 ： 控 制点 交会 法在 苦寨 田水 库砌石 双 曲拱 坝施 工放样 中的应 用
建筑 物测 量放 线常 用的 方法 。以遵 义县苦 寨 田砌 石 双 曲拱 坝 施 工放 线 为例 ， 详 细介 绍 了如 何 将控 制 点的测 量 坐标 为施 工 坐标 ， 拱 圈放 样 点的 坐标 计 算 ， 交绘 角的计 算 以及在 实践 中应 注 意
的 问题 。
［ 关键词］ 控 制 点 交绘 法 ； 双 曲拱 坝 ； 施 工放 样
第２ ０卷 第 ２期
２ ０ １ ４年 ２ 月
水 利科 技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎｃ ｙ Ｓｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖｏ ｌ ＿ ２ ０ Ｎｏ ． ２
２
Ｖ Ｐ ． （ ７ ６ ． ７ ９ ８ ， ３ ４ ． ６ ２ ４ ） （ ２ ７ ． ５ ５ ０ ５， 一 ９ ２ ． ７ ７ ６ ）
（ ２ １ ８ ． ９ ２ ３ ９ ， １ ０ ４ ． ２ １ ９ ５ ）
ｘ ｍ ） ｘ
（ ｘ・ ）＝（ ３ ０ ３ ０ ４ １ ９ ． ２ ９ １ ， ３ ６ ３ ７ ８ ５ １ ２ ． ３ ４ １ ）
根据三边长 ， 可 由平面几何原理求得 △ Ｐ， （ ｑ ） 各内
右 半拱 上 ： ｒ Ｒ 上ｅ ｏ ￥ ｏ ｌ 右半拱 下 ： ， ＝Ｒ ＿ Ｆ ｅ Ｏ Ｓ Ｏ ￣
Ｙ ， ＝一Ｒ 上ｓ ｉ ｎ ｏ ｌ Ｙ 』 ＝一 Ｒ ＿ Ｆ ｓ ｉ ｎ ｏ ｔ
Ｙ Ｊ ＝一 Ｒ 址ｓ ｉ ｎ ｑ ￣ １ Ｙ ２ ＝一Ｒ ２ Ｔ ｓ ｉ ｎ ｑ ￣ ２
＝
１ ３ ６． ６ ０５ ｍ
Ｐｌ ＝９ １ ． ２ ９ ４ ｍ
１ ３ ５． ２ ２５ ｍ
０ ８ （ ， Ｙ ） ＝（ ７ １ ． ０ ７ ３ ， ０ ）
０ 。 （ ， Ｙ ） ＝（ ７ ９ ． ０ ， ０ ）
对于浆砌石拱坝 ， 各原 圆心 ０ 、 ０ 、 ０ …… 坐标计 算
戈＝ ｌ＋Ａｘ ＝ １＋Ｒｌ ｓ ｉ ｎｏ ￣
Ｙ Ｙ１＋Ａｙ ＹＩ— Ｒ１ ｅ Ｏ Ｓ Ｏ ／
Ａ
／
‘
／ ＼
ｎ Ｉ
ｎ
＼
日 Ｉ／ ｎ
／ ‘
＼ ／
ｌ 口
、
ｙ
如果 １点坐标在左半拱 ， 其坐标仍为上式 ： ｙ＝ Ｙ 十△ ｙ
这些坐标为大地坐标 ， 是 以 轴 为正北 方 向， 即在测 量 中规定横坐标为 ｙ轴 ， 纵坐标 为 轴 ； 方位角是 以纵 坐
标轴为起始 方 向， 顺 时 针 方 向 量 得 的 直 线 夹 角 。 为 了 避
ｙ
免 坐标值 出现 负数 ， 原点 的坐标 多是 为一个 足够 大 的正
经计算得 ：
Ｖ Ｐ ， （ ２ ０ ０ ． ２ ８ ０， 一１ ５ ６ ． ９ ３ ５ ）
１ 将 控 制 点 的 测 量 坐标 换 算 为施 工
坐标
已知苦寨 田水 库大坝控 制点的测 量坐标为 ：
Ｖ Ｐ ｌ （ ・ ）＝（ ３ ０ ３ ０ ４ ６ ５ ． ０ ０， ３ ６ ３ ７ ８ ７ ０ ０ ． ０ ０）
［ 中图分类号 ］ Ｔ Ｖ ５ ２ ［ 文献标 识码 ］ Ｂ ［ 文章编号］ １ ０ ０ ６— ７ １ ７ ５ （ ２ ０ １ ４ ） ０ ２— ０ １ ４ ６—０ ３
控制点交绘法可以将精 心设计好 的一 座水工建 筑物 从图纸上放到预定的地 面上 ， 使 之与设 计 图纸 吻合 ， 误差 小、 精度 高 ， 又不受地形 的限制 ， 达到快速 准确 ， 不 影响施 工进度 。熟练掌握控制点 交绘法 是水工测 量人员 必备 的 技能 。笔者参与 了遵义县苦 寨 田水 库砌石 双 曲拱 坝的施 工放样实践 ， 现将有关情况给予 阐述 ， 供 同行参考 。
２ ０ ０ ９（ ４）： １ ４ ７—１ ５ ０ ．
一 一
Ｖ
＞ ｙ
［ ３ ］赵敬玉 ， 王耀强 ， 刘政 ．混凝 土双 曲拱坝 体型施 工控
制的技术 体系［ Ｊ ］ ．杨 培岭 中国农业 大学学 报 ， １ ９ ９ ８
图 ５ 坐 标 反 算 图
（ ２）： １ １ ４—１ １ ８ ．
如下 ， 见图 ３ 。
Ｉ
／
／ ／ ＼
设 ０。 点坐标 为（ 。 ， Ｙ ） 半径 Ｒ。 、 Ｒ ： 、 Ｒ ……。 圆心 高
差 △ １ — ２ ， Ａ ｈ ２ — ３ … …
设计弧线
上游面边坡系数分别为 ｍ。 一 ， ｍ …一 。 则 ０ ２ ０ ２ ＝Ｒ ｌ ＋ ｍｌ ＿ ２ ， Ａ ｈ ｌ ＿ ２ 一 Ｒ ２ ＝Ａ ｘ
Ｙｌ＋ Ｒｌ ｅ Ｏ Ｓ Ｏ ／
同理可计算其他 各点放样 点坐标。 注意拱 圈分 上下 ， 所取 的几 何尺 寸不 同 ， 左半 拱 、 Ｙ
都是正值 ， 公式一样 。
图 ２ 拱 坝 几 何 尺 寸 图 按 上述计算 ： ０ 。 （ ， Ｙ ）＝（ ４ ． ５ ９ ２ ， ０ ） Ｏ ２ （ ， Ｙ ）＝（ １ ８ ． ４ ２ ７ ， ０ ） ０ ３ （ ， Ｙ ）＝（ ２ ９ ． ７ ， ０ ） ０ （ ， ｙ ）＝（ ３ ９ ． ７ ９ ， ０ ） ０ （ ， Ｙ ）＝（ ４ ７ ． ３ ４ ７ ， ０ ） ０ ６ （ ， Ｙ ） ＝（ ５ ５ ． １ ３ ６ ， ０ ）
［ ４ ］李玉河 ， 王 翠萍 ．浆砌 石双 曲拱 坝 的测量 方法——
４ 结 论
控 制 点交 会法 具 有精 度 高 ， 范 围最 广 ， 地 形 限制 最 小， 是对施 工干 扰最 少 的一种 方法 。其 需要 两 台经 纬仪 （ 全站仪 ） ， 坐标及交会角的计算工作 量较大 ， 常用作基 建 Ｔ程放样和校核使用 ， 但须注意 以下几点 ：
角 。三边求 出 ， 采用坐标 反算检 验两点 间距离 ， 利用极 坐
标
之值 ， 以 点为极点 ：
ｔ ｇ 中 ＝△ ｙ ／ Ａｘ
ｒ 上＝ ２ 一 ｌ
右半拱 上 ： ｊ ＝ ｏ ， ＋ Ｒ 址ｅ ｏ ｓ ｑ ￣ ｌ 右半拱 下 ： ２ ＝ ０ ２ ＋Ｒ ２ ｃ ｏ ｓ ｑ ￣ ２
Ｆｅ ｂ ．， ２ ０１ ４
控 制 点 交 会 法 在 苦 寨 田 水 库 砌 石 双 曲 拱 坝
施 工 放 样 中 的 应 用
龚 月伟
（ 遵 义市 水 务 局 ， 贵州 遵 义 ５ ６ ３ １ ０ ０ ）
［ 摘 要］ 控 制 点交会 法具有 精度 高范 围最广 、 受施 ． Ｙ － 干扰 最 少 、 不 受地 形 限制等 特 点 ， 是水Ｘ － ．
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１ ４７ — —
第２ ０卷第 ２期
２ ０ １ ４年 ２月
Ｄ ： Ａ ， ｓ ｉ ｎ ｃ ￣
水 利科 技 与 经 济
Ｗａ ｔ ｅ ｒ Ｃｏ ｎｓ ｅ ｒ ｖ ａ ｎ ｃ ｙ Ｓ ｃ ｉ ｅ ｎ ｃ ｅ ａ ｎ ｄ Ｔｅ ｃ ｈ ｎ ｏ ｌ ｏ ｇ ｙ ａ ｎ ｄ Ｅｃ ｏ ｎ ｏ ｍｙ
Ｖ０ １ ． ２ ０ Ｎｏ ． ２
Ｆ ｅ ｂ ．， ２ ０１ ４
１ ）控制点必须两两通视。
２ ） 三 角 形 中 心交 绘 角 在 ３ ０ 。 ～１ ５ ０ 。 之间。
反算求 出该 值 与两点 间距 离检 验相 同 ， 则 计算 正确
（ 图５ ） 。
３ ）控制点 Ａ、 Ｂ、 Ｃ、 Ｄ、 Ｅ建 立在 不 同高程 ， 组成 一个 控制 三角锁 网 ， 包括平面和高程控制 。
０ ， （ ， Ｙ ）＝（ ６ ２ ． ９ ３ ３ ， ０ ）
＝
３ 交会 角 的计 算
根据两 点间距离公式 ， 求出三角形的边长 ， 见图４ 。
Ｐ １ ｖ ４ ＝￣ ／ （ １ 一 ４ ） ＋ （ ｌ — Ｙ ４ ）
得：
Ｐ １ ＝ （ １ 一 ４ ） ＋（ ｙ １ 一 Ｙ ４ ）
故０ ２ 坐标为 ： Ｙ ２ ＝Ｙ ｌ ， ２ ＝ ｌ ＋０ ２ ０ ２ 同理可定出 ０ ， 、 ０ 、 ０ 的坐 标 。
——＼
／
＼
上述 Ｒ ｆ， 。 ＿ Ｆ ……在拱坝几何尺寸表 中可查得 。 若拱 坝轴线左右对称 ， 只算左半拱或右半拱 即可。
图 ４ 交 绘 法 图
位角 ｏ ｔ ：３ ０ ６ 。 ３ ０ ０ ０ ， 见图 １ 。
图１ 施工坐标及控制点平面布置 图
由于拱坝 设 计 弧线 的 对称 轴 （ 轴） 既不 是 南北 方
向， 又不是东西方 向， 而 是与指北 方 向形 成一夹 角 即方 位 角 ， 则首先根据公式 ：
根据公式 ：
整数 ， 如３ ０×１ ０ ｍ或５ ０×１ ０ ｍ， 这 是 勘 测 设 计 单 位 拟 订
ｍ ）
的平 面控制。为 了定 出施工 区在 大地 坐标 中的关 系 ， 首 先作 出直角坐 标 ， 标 注施 工 区 的位置 。此 步骤 的 目的是 确定 施工坐标 轴在大地 坐标 中的方 位角 。经 坐标平 移方
＝
（ 面 Ｐ 一 ） Ｃ Ｏ Ｓ ｛ ： ／ ） ＋（ Ｐ一 ） ｓ ｉ ｎ ａ
（ Ｐ— ｙ ０ １ ） Ｃ Ｏ Ｓ Ｏ ￣ 一（ 冤 Ｐ— ） ｓ ｉ ｎ ａ
＝
计算各控制点 的施 工坐标 ， 坐标 原点 （ ， １ ） 必须 已 知， 它起着测量坐标换算施工坐标的桥梁 。
４ ）各放样点坐标计算后 ， 用 四等 水准测量 各点 的高
程， 须进行平差计算满足测量规范 。
Leabharlann Baidu
［ 参 考文献 ］
［ １ ］李玉河 ， 冯 牛 ．浆砌 石高 双曲拱 坝质量 控制 点 的设 置［ Ｊ ］ ．山西水利 ， １ ９ ９ ９ （ １ ） ： １ ０—１ ２ ．
△ｘ
［ ２ ］高兴华 ， 张新周 ． Ｃ Ａ Ｓ Ｉ Ｏ一 ４ ８ ０ ０计算 器编程在 双曲拱 坝施 工测 量 中的应 用 ［ Ｊ ］ ．水 资 源 与水 工 程学 报 ，
（ ・ 夕 ）＝（ ３ ０ ３ ０ ３ ３ ２ ． ５ ４ ８ ， ３ ６ ３ ７ ８ ６ ６ ３ ． ９ ９ ９ ） （ ｘ・ ） ＝（ ３ ０ ３ ０ ６ ０ ５ ． ６ １ ０ ， ３ ６ ３ ７ ８ ６ ２ ５ ． ７ ７ ２ ） ０ １ （ ・ １ ）＝（ ３ ０ ３ ０ ３ ９ １ ． ３ ７ ９ ， ３ ６ ３ ７ ８ ７ ４ １ ． ２ ８ ５ ）