解析小湾水电站双曲拱坝施工测量控制

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1、爨水利水电施工2012·第5期总第134期(取正值)。下游坝面X坐标计算公式：一X-0．5XXsin(~)平面拱圈厚度沿拱圈中心线弧长变化公式：(10)一+(～)×(Si÷S)(3)下游坝面y坐#Ntg公式：Ya—+O．5X×cos(~)式中——(X，)点拱圈厚度；(11)——拱冠梁厚度；以上11个计算公式均由设计图提供。、——拱端厚度(为右拱端，rra为左拱端)；3．2拱坝的测量控制方法S——拱圈中心线上i(Xi，)点到拱坝中心线抛物线形双曲拱坝施工测量的计算方法主要有两种的弧长；计算方法，一种是拱坝偏距法，此方法是先实测一个点，S——左或右

2、拱圈中心线总弧长。根据实测点坐标计算到设计边线的距离，以达到控制拱坝体形的目的。此方法比较灵活方便，将其编成卡西欧斥=+7(2R)FX4850计算器程序，在现场可以轻松地进行放样、模板：／．'十。—、、＼．、＼＼检测和混凝土变形测量，并且测点可以根据现场随意布0"J置。另外一种是坐标计算法，按照一定的放样点距计算出上、下、左、右四面的一系列设计点坐标。根据设计坐标进行测量放样和工程量计算值绘拱坝设计线。为了’＼一保证工程质量，提高测量工作的效率，用MicrosoftExcel编制了专门的程序，现场测量作业完毕后将测量数据复y制到表格中，即可得到

3、模板偏差，较好地解决了双曲拱坝的计算问题。图1拱坝典型平面图3．2．1拱坝偏距计算法拱圈中心线方程：y(Xi)一Yo+／(2R)(4)拱坝偏距计算法使用的公式除了以上所列的11个式中R——拱冠曲率半径(R-为左拱冠曲率半径，R基本公式外，还要推导抛物线外一点归算到抛物线上为右拱冠曲率半径)。的计算公式，求直线与抛物线交点的计算方法，通过拱端厚度，ra。、中心线弦长x。、拱冠曲率半径R用计算两点间的距离计算偏差。下面简单介绍计算的基本参数表数据进行线性插值。步骤：拱圈中心线弧长公式：(1)拱圈基本体形的计算：首先，根据式(1)和式(2)计算出所要

4、求的高程s()=I／R×[(÷2)×R：十+R~／eX(5)的拱冠梁中心线的截距和拱冠梁厚度。其次，根据ln(x—h／+。)一磁／zxln(R)]表1中的计算参数线形插值计算出拱冠曲率半径R、中式中S一——拱圈中心线上i(Xi，Yi)点到拱坝中心线心线弦长Xr、拱端厚度Ta等参数。弧长(2)拱圈中心线上对应点的计算：半中心角：~=atan(X0／R)(6)求拱圈中心线上对应点是拱坝计算关键的一步。根(Xt，)点径向角：=atan(X／R)(7)据图纸可知拱圈中心线方程为：Yi—+／2R，对其上游坝面x坐标计算公式：K=X+0．5x×sin()求

5、一阶导数得：=Xi／R，则点(x，Yi)处的切线斜(8)率为：K—Y：一Xi／R，所以点(X，)处法线斜率上游坝面y坐标计算公式：yu一-0．5X×∞s()为：K～1／K=R／X，根据导数的定义设法线方程(9)为：—o一一1／K×(z—zo)，其中zo，Yo为实测点的坐标值。又因法线经过抛物线上点(X，Y)，将图上给表1小湾水电站拱坝拱圈基本参数表(右岸)定的抛物线方程(4)代入化间成一元三次标准方程：＼＼参数拱冠梁右拱圈+pXq-q=0，其中p一2×R(yc—yo+Rc)，q一一2×高程＼(m)＼＼Yc西XR×，代入已知量可求得和q值，由于一

6、元三次标准1245．0006．00012．00016．00040．135399．500473．830方程的正解为：X一[一q／2+(qZ／4+pa／27)]+[一q／2一(q2／4+／27)“1／3将户和q值代人上式中即可1230．0000．22118．34422．21441．290390．680444．856求出实测点对应的拱圈中心线的点的X值，再将X值代121O．000—6．62926．03230．50042．682378．920410．890入式(4)便可求得实测点对应的拱圈中心线的点的y119O．000—12．48932．89837．2

7、5043．610357．460375．243值前。至此，实测点对应的拱圈中心线上的点的坐标值注高程950．5～1170m段参数略。即可得出。·72·试验研究与施工测量(3)拱圈中心线弧长的计算：左右两侧门槽的共面度测量时，在左右两整体门槽计算拱圈中心线弧长的目的是为了代入式(3)中计内侧，距离左右主轨面的等距处设置一钢丝线，利用数算所测点位置的拱圈厚度，将拱冠梁中心线的截距y和显式游标卡尺测量两侧主轨面距离钢丝线的距离，计算中心线弦长墨代入式(5)中求得所需的总弧长和X点最大差值即为左右主轨共面度。的弧长。工作范围外只有副轨和侧轨而没有反轨，副

8、轨和测(4)拱圈中心线弧长的计算：轨的横截面尺寸也相对较小，只用做导向作用，检测标拱圈厚度是随着拱圈中心线弧长的增大而增大，任准中对其安装标准较工作范