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摘要：探讨拦河大坝施工过程中测量工作所起的作用，并对控制测量和施工放样各个过程中的细节以及技术问题进行了探讨和研究。
关键词：水利工程 施工测量 立模放样
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-395-01
1 前言
拦河大坝是重要的水工建筑物，按坝型可分为土坝、堆石坝、重力坝及拱坝等（后2类大中型多为混凝土坝、中小型多为浆砌块石坝）。修建大坝需按施工顺序进行下列测量工作：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；清基开挖的放样；坝体细部放样等。对于不同筑坝材料及不同坝型施工放样的精度要求有所不同，内容也有些差异，但施工放样的基本方法大同小异。
2 土坝轴线测量测量
土坝是一种较为普遍的坝型。根据土料在坝体的分布及其结构的不同，其类型又有多种。土坝的控制测量是根据基本网确定坝轴线，然后以坝轴线为依据布设坝身控制网以控制坝体细部的放样。
2.1 坝轴线的确定
对于中小型土坝的坝轴线，一般是由工程设计人员和勘测人员组成选线小组，深入现场进行实地踏勘，根据当地的地形、地质和建筑材料等条件，经过方案比较，直接在现场选定。
对于大型土坝以及与混凝土坝衔接的土质副坝，一般经过现场踏勘、图上规划等多次调查研究和方案比较，确定建坝位置，并在坝址地形图上结合枢纽的整体布置，将坝轴线标于地形图上。为了将图上设计好的坝轴线标定在实地上，一般可根据预先建立的施工控制网用角度交会法测设到地面上。
坝轴线的两端点在现场标定后，应用永久性标志标明。为了防止施工时端点被破坏，应将坝轴线的端点延长到两面山坡上。
2.2 坝身控制线的测设
坝身控制线一般要布设与坝轴线平行和垂直的一些控制线。这项工作需在清理基础前进行（如修筑围堰，在合拢后将水排尽，才能进行）。
1）平行于坝轴线的控制线的测设
平行于坝轴线的控制线可布设在坝顶上下游线、上下游坡面变化处、下游马道中线，也可按一定间隔布设（如lOm、20m、30m等），以便控制坝体的填筑和进行收方。
2）垂直于坝轴线的控制线的测设
垂直于坝轴线的控制线，一般按50m、30m或20m的间距以里程来测设，其步骤如下-
①沿坝轴线测设里程桩
由坝轴线的一端定出坝顶与地面的交点，作为零号桩，其校号为0+000。然后由零号桩起，由经纬仪定线，沿坝轴线方向按选定的间距丈量距离，顺序钉下0+030、0+O60、0+090等里程桩，直至另一端坝顶与地面的交点为止。
②测设垂直于坝轴线的控制线
将全站仪安置在里程桩上，定出垂直于坝轴线的一系列平行线，并在上下游施工范围以外用方向桩标定在实地上，作为测量横断面和放样的依据，这些桩亦称横断面方向桩。
2.3 高程控制网的建立
用于土坝施工放样的高程控制，可由若干永久性水准点组成基本网和临时作业水准点两级布设。基本网布设在施工范围以外，并应与国家水准点连测，组成闭合或附合水准路线，用三等或四等水准测量的方法施测。
临时水准点直接用于坝体的高程放样，布置在施工范围以内不同高度的地方，应根据施工进程及时设置，附合到永久水准点上。
3 土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量
3.1 清基开挖线的放样
为使坝体与岩基很好结合，坝体填筑前，必须对基础进行清理。为此，应放出清基开挖线，即坝体与原地面的交线。
清基开挖线的放样精度要求不高，可用图解法求得放样数据在现场放样。为此，先沿坝轴线测量纵断面，即测定轴线上各里程桩的高程，绘出纵断面图，求出各里程桩的中心填土高度；再在每一里程桩进行横断面测量，绘出横断面图；最后根据里程桩的高程、中心填土高度与坝面坡度，在横断面图上套绘大坝的设计断面。
3.2 坡脚线的放样
清基以后应放出坡脚线，以便填筑坝体。坝底与清基后地面的交线即为坡脚线，下面介绍2种放样方法：
1）横断面法
仍用图解法获得放样数据。首先恢复轴线上的所有里程桩，然后进行纵横断面测量，绘出清基后的横断面图，套绘土坝设计断面。
2）平行线法
这种方法以不同高程坝坡面与地面的交点获得坡脚线。在地形图上确定土坝的坡脚线，用已知高程的坝坡面（为1条平行于坝轴线的直线），求得它与坝轴线间的距离，获得坡脚点。平行线法测设坡脚线的原理与此相同，不同的是由距离（平行控制线与坝轴线的间距为已知）求高程（坝坡面的高程），而后在平行控制线方向上用高程放样的方法，定出坡脚点。
3.3 边坡放样
坝体坡脚放出后，就可填土筑坝，为了标明上料填土的界线，每当坝体升高lm左右，就要用桩 （称为上料桩）将边坡的位置标定出来。标定上料桩的工作称为边坡放样。
3.4 坡面修整
大坝填筑至一定高度且坡面压实后，还要进行坡面的修整，使其符合设计要求。此时可用全站仪按测设坡度线的方法求得修坡量（削坡或回填度）。
4 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，其放样精度比土坝要求高。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不超过±lOmm。
4.1 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1条边。根据建筑物重要性的不同要求，一般按三等以上三角测量的要求施测；大型混凝土坝的基本网兼作变形观测监测网，要求更高，需按一、二等三角测量要求施测。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，以便安置仪器和视标。
4.2 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2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。
1）矩形网
以坝轴线为基准布设的矩形网是由若干条平行和垂直于坝轴线的控制线所组成，格网尺寸按施工分段分块的大小而定。
2）三角网
是由基本网的一边加密建立的定线网，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为依据的，因此應根据设计图纸求得其施工坐标系原点的测量坐标和坐标方位角，换算为便于放样的统一坐标系统。
4.3 高程控制
分两级布设的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。作业水准点多布设在施工区内，应经常由基本水准点检测其高程，如有变化应及时改正。
5 混凝土坝清基开挖线的放样
清基开挖线是确定对大坝基础进行清除基岩表层松散物的范围，它的位置根据坝两侧坡脚线、开挖深度和坡度决定。标定开挖线一般采用图解法。和土坝一样先沿坝轴线进行纵横断面测量绘出纵横断面图，由各横断面图上定坡脚点，获得坡脚线及开挖线。
实地放样时，可用与土坝开挖线放样相同的方法，在各横断面上由坝轴线向两侧量距得开挖点。如果开挖点较多，可以用大平板仪测放。方法是按一定比例尺将各断面的开挖点绘于图纸上，同时将平板仪的设站点及定向点位置也绘于图上。在清基开挖过程中，还应控制开挖深度，在每次爆破后及时在基坑内选择较低的岩面测定高程 （精确到cm即可），并用红漆标明，以便施工人员和地质人员掌握开挖情况。
6 结束语
综上所述，采用上述方法和措施可以有效的控制施工过程中的各种精度，针对不同的坝体，采取不同的测量方法，具有很强的可操作性和实用性。
关键词：水利工程 施工测量 立模放样
中图分类号：TD327.3 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2013）29-395-01
1 前言
拦河大坝是重要的水工建筑物，按坝型可分为土坝、堆石坝、重力坝及拱坝等（后2类大中型多为混凝土坝、中小型多为浆砌块石坝）。修建大坝需按施工顺序进行下列测量工作：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；清基开挖的放样；坝体细部放样等。对于不同筑坝材料及不同坝型施工放样的精度要求有所不同，内容也有些差异，但施工放样的基本方法大同小异。
2 土坝轴线测量测量
土坝是一种较为普遍的坝型。根据土料在坝体的分布及其结构的不同，其类型又有多种。土坝的控制测量是根据基本网确定坝轴线，然后以坝轴线为依据布设坝身控制网以控制坝体细部的放样。
2.1 坝轴线的确定
对于中小型土坝的坝轴线，一般是由工程设计人员和勘测人员组成选线小组，深入现场进行实地踏勘，根据当地的地形、地质和建筑材料等条件，经过方案比较，直接在现场选定。
对于大型土坝以及与混凝土坝衔接的土质副坝，一般经过现场踏勘、图上规划等多次调查研究和方案比较，确定建坝位置，并在坝址地形图上结合枢纽的整体布置，将坝轴线标于地形图上。为了将图上设计好的坝轴线标定在实地上，一般可根据预先建立的施工控制网用角度交会法测设到地面上。
坝轴线的两端点在现场标定后，应用永久性标志标明。为了防止施工时端点被破坏，应将坝轴线的端点延长到两面山坡上。
2.2 坝身控制线的测设
坝身控制线一般要布设与坝轴线平行和垂直的一些控制线。这项工作需在清理基础前进行（如修筑围堰，在合拢后将水排尽，才能进行）。
1）平行于坝轴线的控制线的测设
平行于坝轴线的控制线可布设在坝顶上下游线、上下游坡面变化处、下游马道中线，也可按一定间隔布设（如lOm、20m、30m等），以便控制坝体的填筑和进行收方。
2）垂直于坝轴线的控制线的测设
垂直于坝轴线的控制线，一般按50m、30m或20m的间距以里程来测设，其步骤如下-
①沿坝轴线测设里程桩
由坝轴线的一端定出坝顶与地面的交点，作为零号桩，其校号为0+000。然后由零号桩起，由经纬仪定线，沿坝轴线方向按选定的间距丈量距离，顺序钉下0+030、0+O60、0+090等里程桩，直至另一端坝顶与地面的交点为止。
②测设垂直于坝轴线的控制线
将全站仪安置在里程桩上，定出垂直于坝轴线的一系列平行线，并在上下游施工范围以外用方向桩标定在实地上，作为测量横断面和放样的依据，这些桩亦称横断面方向桩。
2.3 高程控制网的建立
用于土坝施工放样的高程控制，可由若干永久性水准点组成基本网和临时作业水准点两级布设。基本网布设在施工范围以外，并应与国家水准点连测，组成闭合或附合水准路线，用三等或四等水准测量的方法施测。
临时水准点直接用于坝体的高程放样，布置在施工范围以内不同高度的地方，应根据施工进程及时设置，附合到永久水准点上。
3 土坝清基开挖与坝体填筑的施工测量
3.1 清基开挖线的放样
为使坝体与岩基很好结合，坝体填筑前，必须对基础进行清理。为此，应放出清基开挖线，即坝体与原地面的交线。
清基开挖线的放样精度要求不高，可用图解法求得放样数据在现场放样。为此，先沿坝轴线测量纵断面，即测定轴线上各里程桩的高程，绘出纵断面图，求出各里程桩的中心填土高度；再在每一里程桩进行横断面测量，绘出横断面图；最后根据里程桩的高程、中心填土高度与坝面坡度，在横断面图上套绘大坝的设计断面。
3.2 坡脚线的放样
清基以后应放出坡脚线，以便填筑坝体。坝底与清基后地面的交线即为坡脚线，下面介绍2种放样方法：
1）横断面法
仍用图解法获得放样数据。首先恢复轴线上的所有里程桩，然后进行纵横断面测量，绘出清基后的横断面图，套绘土坝设计断面。
2）平行线法
这种方法以不同高程坝坡面与地面的交点获得坡脚线。在地形图上确定土坝的坡脚线，用已知高程的坝坡面（为1条平行于坝轴线的直线），求得它与坝轴线间的距离，获得坡脚点。平行线法测设坡脚线的原理与此相同，不同的是由距离（平行控制线与坝轴线的间距为已知）求高程（坝坡面的高程），而后在平行控制线方向上用高程放样的方法，定出坡脚点。
3.3 边坡放样
坝体坡脚放出后，就可填土筑坝，为了标明上料填土的界线，每当坝体升高lm左右，就要用桩 （称为上料桩）将边坡的位置标定出来。标定上料桩的工作称为边坡放样。
3.4 坡面修整
大坝填筑至一定高度且坡面压实后，还要进行坡面的修整，使其符合设计要求。此时可用全站仪按测设坡度线的方法求得修坡量（削坡或回填度）。
4 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，其放样精度比土坝要求高。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不超过±lOmm。
4.1 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1条边。根据建筑物重要性的不同要求，一般按三等以上三角测量的要求施测；大型混凝土坝的基本网兼作变形观测监测网，要求更高，需按一、二等三角测量要求施测。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，以便安置仪器和视标。
4.2 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2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。
1）矩形网
以坝轴线为基准布设的矩形网是由若干条平行和垂直于坝轴线的控制线所组成，格网尺寸按施工分段分块的大小而定。
2）三角网
是由基本网的一边加密建立的定线网，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为依据的，因此應根据设计图纸求得其施工坐标系原点的测量坐标和坐标方位角，换算为便于放样的统一坐标系统。
4.3 高程控制
分两级布设的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。作业水准点多布设在施工区内，应经常由基本水准点检测其高程，如有变化应及时改正。
5 混凝土坝清基开挖线的放样
清基开挖线是确定对大坝基础进行清除基岩表层松散物的范围，它的位置根据坝两侧坡脚线、开挖深度和坡度决定。标定开挖线一般采用图解法。和土坝一样先沿坝轴线进行纵横断面测量绘出纵横断面图，由各横断面图上定坡脚点，获得坡脚线及开挖线。
实地放样时，可用与土坝开挖线放样相同的方法，在各横断面上由坝轴线向两侧量距得开挖点。如果开挖点较多，可以用大平板仪测放。方法是按一定比例尺将各断面的开挖点绘于图纸上，同时将平板仪的设站点及定向点位置也绘于图上。在清基开挖过程中，还应控制开挖深度，在每次爆破后及时在基坑内选择较低的岩面测定高程 （精确到cm即可），并用红漆标明，以便施工人员和地质人员掌握开挖情况。
6 结束语
综上所述，采用上述方法和措施可以有效的控制施工过程中的各种精度，针对不同的坝体，采取不同的测量方法，具有很强的可操作性和实用性。