導(dǎo)語(yǔ)：水利工程拱壩放樣計(jì)算一文來源于網(wǎng)友上傳，不代表本站觀點(diǎn)，若需要原創(chuàng)文章可咨詢客服老師，歡迎參考。

1不同半徑大小的拱壩放樣技術(shù)

(1)半徑小于20m，弧長(zhǎng)不超過30m的拱壩放樣此類小型拱壩，如果設(shè)計(jì)圖紙上圓心位置及拱壩兩端點(diǎn)沒有標(biāo)明坐標(biāo)，就對(duì)放樣精度要求不高。對(duì)于這種拱壩的放樣，我們通常采用的方法是：①根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙上拱壩的平面位置布置圖，在實(shí)地上找出拱壩兩端點(diǎn)和圓心。②在實(shí)地所找的圓心上埋一標(biāo)桿，然后，以實(shí)地上拱壩兩端點(diǎn)較高一點(diǎn)高程作為標(biāo)桿起算點(diǎn)向上或向下每隔lm作～標(biāo)記。③以標(biāo)桿的起算點(diǎn)為圓心，R為半徑在實(shí)地畫弧，同時(shí)根據(jù)工程進(jìn)度施工需要，每隔一段時(shí)問，以標(biāo)桿每米處標(biāo)記為圓心實(shí)地畫弧，進(jìn)行工程施工放樣的校核。這種小型拱壩的放樣按此方法最為適易。

(2)半徑較大，圓曲線過長(zhǎng)的拱壩放樣上述放樣方法對(duì)于半徑較大，圓曲線過長(zhǎng)的拱壩顯然難度較大。①精度得不到保證；②圓心位置難找。我們從幾十年的測(cè)量工作中認(rèn)為半徑較大、曲線過長(zhǎng)，在確保精度下，較為簡(jiǎn)潔、快速的放樣方法就是借鑒公路或鐵路的圓曲線放樣的偏角法來放樣。下面就偏角法放樣的原理簡(jiǎn)述如下，如圖1。①根據(jù)工程施工需要，將拱壩圓曲線整分為C段長(zhǎng)n等份，整分后的剩余弧長(zhǎng)定為Cn。②因?yàn)楣皦螆A曲線的半徑R比之所分弧長(zhǎng)C大的多，所以一般認(rèn)為圖1弧長(zhǎng)c等于弦長(zhǎng)。③當(dāng)拱壩圓曲線所分各點(diǎn)等距離時(shí)，則曲線上各點(diǎn)的弦切角為第一點(diǎn)弦切角的整數(shù)倍。④算出拱壩圓曲線上所分各點(diǎn)的弦切角，根據(jù)平面幾何定理我們知道，弦切角等于該弦所對(duì)圓周角，又圓周角等于對(duì)同弧圓心角的‘半，故各點(diǎn)弦切角為：dA：2ocl=1／2：C／2R×l80／~=13a2=2~1／2=213=nO1／2=n13⑤在設(shè)計(jì)圖紙中找出拱壩圓曲線兩端點(diǎn)A、B在地形圖所處位置，再根據(jù)A、B兩點(diǎn)在地形圖的位置，將其確定到地面上去。如拱壩兩端點(diǎn)在設(shè)計(jì)圖紙上標(biāo)有坐標(biāo)，那么我們就根據(jù)已做的工程施工控制網(wǎng)用前方交會(huì)的方法將設(shè)計(jì)圖紙上拱壩兩端點(diǎn)放到實(shí)地。

2雙曲拱壩放樣測(cè)量的角度交會(huì)法計(jì)算方法

雙曲拱壩拱圈曲線的圓心和半徑是隨壩體的高度不同而變化的。雙曲拱壩一般采取每隔2或3m高度分層施工、分層放樣，每一施工分層面要在上、下游邊緣相隔3-5m各放樣出一排點(diǎn)，作為施工的定位依據(jù)。有時(shí)還放樣出拱圈中心線，以一截面上的三點(diǎn)在一直線上作為核對(duì)。用角度交會(huì)法放樣的點(diǎn)位精度較高，比較靈活，受地形條件及施工干擾影響較少，在拱壩放樣測(cè)量中應(yīng)用比較廣泛。角度交會(huì)法是在兩個(gè)控制點(diǎn)上安置經(jīng)緯儀撥角交會(huì)，放樣一個(gè)點(diǎn)位，要計(jì)算兩個(gè)控制點(diǎn)至放樣點(diǎn)之間交會(huì)線的方位角。一般計(jì)算的工作內(nèi)容、步驟及測(cè)設(shè)方法如下：

(1)根據(jù)設(shè)計(jì)的拱圈圓心軌跡方程，和過拱冠的壩體立面曲線設(shè)計(jì)資料，計(jì)算出各施工分層面的放樣曲線圓心坐標(biāo)和半徑。

(2)計(jì)算出各分層曲線放樣點(diǎn)的坐標(biāo)。

(3)根據(jù)控制點(diǎn)和放樣點(diǎn)的坐標(biāo)，計(jì)算交會(huì)線的方位角。

(4)現(xiàn)場(chǎng)測(cè)設(shè)，分別在控制點(diǎn)A和B安置一臺(tái)經(jīng)緯儀，在A點(diǎn)的經(jīng)緯儀后視B點(diǎn)，使水平度盤讀數(shù)為在B點(diǎn)的經(jīng)緯儀后視A點(diǎn)，使水平度盤讀數(shù)為d(d=~~180。)，然后分別按計(jì)算出的交會(huì)線方位角撥角交會(huì)，定出放樣點(diǎn)位(見圖2)。計(jì)算交會(huì)線的方位角，一股根據(jù)控制點(diǎn)和放樣點(diǎn)的坐標(biāo)，按下式：逐個(gè)計(jì)算，式中x為控制點(diǎn)A的坐標(biāo)，x為放樣點(diǎn)P；的坐標(biāo)。以一座高60m，長(zhǎng)200m左右的中型雙曲拱壩為例，設(shè)每隔2m高度分層施工和放樣，上下游邊緣各放樣一排點(diǎn)，放樣點(diǎn)間距3m，各分層拱囤平均長(zhǎng)度按120m計(jì)算，則每一分層平均需放樣80多個(gè)點(diǎn)，整個(gè)壩的放樣點(diǎn)數(shù)約2500個(gè)，要計(jì)算近5000個(gè)交會(huì)線方位角，列表逐個(gè)計(jì)算時(shí)，要填列和核對(duì)近萬個(gè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。因此，用角度交會(huì)法放樣的計(jì)算工作量是相當(dāng)繁重的。下面，我們研究一種用電子計(jì)算器進(jìn)行計(jì)算的簡(jiǎn)化方法：

3簡(jiǎn)化計(jì)算公式推導(dǎo)

雙曲拱壩施工放樣測(cè)量的特點(diǎn)：

(1)雙曲拱壩的放樣測(cè)量，為計(jì)算及測(cè)設(shè)方便，一般選擇拱圈的圓心投影線，和過最外圓心與圓心投影線垂直的直線，作為施工測(cè)量坐標(biāo)軸(見圖3)。(2)在同一曲線上各放樣點(diǎn)，取相同的間距d，其所對(duì)的圓心角0是相等的；(3)設(shè)放樣曲線與OX軸的交點(diǎn)(放樣點(diǎn)位之一)為Pc，左側(cè)各放樣點(diǎn)的編號(hào)依次為P1，P2，……Pn，右側(cè)各放樣點(diǎn)編號(hào)依次為p1，p2………pn。則P1，P2，……Pn與p1，p2……•pn分別對(duì)稱于OX軸。根據(jù)上述特點(diǎn)，可以寫出控制點(diǎn)A及B至任一放樣點(diǎn)Pj的方位角計(jì)算式如下：應(yīng)用(4)式或(5)式，計(jì)算dA和dB時(shí)，i用“+”值，計(jì)算0【A和dB時(shí)，i用“一值。上列(3)式、(4)式或(5)式便是交會(huì)線方位角的簡(jiǎn)化計(jì)算公式(應(yīng)用時(shí)根據(jù)計(jì)算器的容量大小選定)，式中x、Y分別為交會(huì)測(cè)站點(diǎn)A、B及放樣曲線圓心的坐標(biāo)，R為放樣曲線的半徑，0為選定的放樣點(diǎn)間距d所對(duì)的圓心角，均為己知數(shù)，只有i為變數(shù)，而i是放樣點(diǎn)的順序號(hào)，是依整數(shù)0、1、2……n順序變化的。簡(jiǎn)化計(jì)算的主要特點(diǎn)是：(1)(1)(2)按(3)式、(4)式或(5)式，僅利用到交會(huì)測(cè)站點(diǎn)及放樣曲線圓心的坐標(biāo)、曲線半徑、放樣點(diǎn)間距等8個(gè)起算數(shù)據(jù)，即可算出測(cè)站點(diǎn)至整個(gè)曲線上各放樣點(diǎn)間的方位角，省去了一般計(jì)算方法中曲線上放樣點(diǎn)的坐標(biāo)計(jì)算，簡(jiǎn)化了計(jì)算步驟，減少了大量的中間計(jì)算，轉(zhuǎn)抄和核對(duì)數(shù)據(jù)工作，并大大簡(jiǎn)化了計(jì)算資料內(nèi)容。

(2)計(jì)算式中的變數(shù)i是依整數(shù)順次變化的，因此適合應(yīng)用能存貯數(shù)學(xué)公式的電子計(jì)算器，進(jìn)行連續(xù)的快速計(jì)算。

4結(jié)束語(yǔ)

筆者根據(jù)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)在文中簡(jiǎn)單的對(duì)雙曲拱壩測(cè)量放樣中角度交會(huì)法的簡(jiǎn)化計(jì)算進(jìn)行介紹，在以后的工作中會(huì)繼續(xù)對(duì)這些方法進(jìn)行改進(jìn)。根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙的要求，拱壩圓曲線的長(zhǎng)度及地形區(qū)域條件等情況，對(duì)拱壩圓曲線放樣方法進(jìn)行選擇。