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第3章 施工测量 本章要求： （一）了解水利工程测量的主要任务和施工测量控制网布设。 （二）熟悉水利工程中主要基本测设工作的测设方法步骤。 （三）了解园曲线的测设方法，园曲线主点与细部点测设与计算。 （四）掌握渠道测量中选线测量，中线测量、断面测量、土方计算及渠道施工测量方法。 （五）掌握土坝施工测量，水闸施工测量、隧洞施工测量的程序、方法步骤。 3.1 概述 测绘学主要是测定地球表面的点位和几何形状，并绘制成图。 水利工程测量主要任务是： 1.为水利工程设计提供地形资料，及建筑物设计大比尺地形图； 2.施工阶段施工放样； 3.管理运行阶段进行变形观测，确保工程安全。 为了测定地球表面的定位，需要确定地面定位的参照标准——坐标系。 我国的大地坐标系所使用的椭球最初称“1954年北京坐标系”，后来根据新的测量数据，建立了“1980年国家大地坐标系”，其椭球长半径a=6378140m，短半径为b，偏率=。 由于椭球偏率很小，普通测量中近似看作球体，其球半径R=6371km，在测量范围内将水准面当作水平面。 地面点的大地坐标系需要三个参数：大地径度、大地纬度、大地高。 高程系表示有绝对高程与相对高程。绝对高程是地面点沿铅直方向至大地水准面的距离称之，亦称海拔。我们规定的黄海平均海水面作大地水准面，称为“1956年黄海高程系”。如果地面点至任意水准面的垂直距离称相对高程，亦称独立高程。 多用绝对高程表示。 测量基本工作是将地面点平面位置和高程的三维坐标（x，y，H）施测于图纸上，需要测量点位之间的方位角和水平距离及高差，即水平角，水平距离和高程，再按比尺测绘到纸上。 3.1.1 施工测量主要内容 施工测量的内容主要包括：施工控制网的建立；将图纸上设计好的建筑物或构筑物的平面位置和高程标定在实地上，即施工放样（测设）；施工竣工后对建筑物或构筑物的竣工测量以及在施工期间检查施工质量的变形观测等。 3.1.2 施工测量的原则 为了保证建筑物和构筑物的平面位置和高程都能满足设计要求，施工测量和测绘地形图一样，也要遵循“从整体到局部”、“先控制后碎部”的原则，即先在施工现场建立统一的平面控制网和高程控制网，然后以此为基准，测没出各个建筑物的平面位置和高程。水工建筑物一般先由施工控制测设建筑物的主轴线，用它来控制建筑物的整个位置。再来测设建筑物细部，测设细部的精度往往比测设主轴线的精度为高。 3.1.3 施工测量的精度要求 施工放样的精度与建筑物的大小，结构形式、建筑材料等因素有关。例如，水利工程施工中，钢筋混凝土工程较土石方工程的放样精度高，而金属结构安装放样的精度要求则更高。 因此，应根据不同施工对象，选用不同精度的仪器和测量方法，既保证工程质量又不致浪费人力物力。 3.1.4 施工控制网的布设 在规划设计阶段所进行的勘测工作，首先是建立测图控制网，因此，控制点的密度和精度是以满足测图为目的。当建筑物的总平面设计确定，开始进行土建工程时，原有测图控制网点大多不能满足放样的要求。因此，除了小型工程或放样精度要求不高的建筑可以利用测图控制网作为施工控制以外。一般较复杂的大中型工程，在施工阶段需重新建立施工控制网。施工控制网分为平面控制网和高程控制网。 1. 平面控制网的布设 平面控制网一般布设成两级：一级为基本网，它起着控制水利枢纽各建筑主轴线的作用，组成基本网的控制点称基本控制点；另一级为定线网（或称放样网），它直接控制建筑物的辅助线及细部位置。水工建筑物大多位于起伏较大的山岭地区常采用三角网作为基准，用它来布设矩形网。 2．高程控制网的布设 高程控制网一般也分两级，一级水准网与施工区域附近的国家水准点连接，布设成闭合（或附合）形式，称为基本网。另一级是由基本水准点引测的临时性作业水准点，它应尽可能靠近建筑物，以便做到安置一次或二次仪器，就能进行高程放样。 3.2 基本的测设工作 3.2.1 测设已知直线长度 已知水平距离的测设，就是由地面已知点起，沿给定的方向，测设出直线上另外一点，使得两点间的水平距离为设计的水平距离。其测设方法常用的有两种。 1.钢尺测设水平距离。如图3—1所示，A为地面上已知点，D为设计的水平距离，要在地面给定的方向上测设出B点，使得AB两点间的水平距离等于D。 2.全站仪（测距仪）测设水平距离。如图3—2所示。安置全站仪于A点，瞄准已知方向，沿此方向移动棱镜位置，当显示的水平距离等于待测设的水平距离时，在地面标定出过渡点B’，然后，实测AB’的水平距离，如果测得的水平距离与已知水平距离之差符合精度要求，则定出B点的最后位置，如果测得的水平距离与已知水平距离之差不符合精度要求，应进行改正，直到测设的距离符合限差要求为止。 3.2.2 测设已知水平角 如图3—3所示，AB为起始边，B为