第五节　淤地坝施工放样

淤地坝属于直线坝型，其施工放样内容包括：坝轴线的测定，坝身控制测量，清基开挖线和起坡线的放样，坝体边坡放样（或立模线放样）等。下面以拦河坝（图2-26）为主说明放样的步骤和方法。

一、坝轴线的测设

坝轴线即坝顶中心线，如图2-26所示。为了在实地标出它的位置，须从设计图上量取两个端点和一个中间点的坐标，反算出它与邻近测图控制点之间的方位角，用前方交会法进行测设。如果实地标出的三点成一直线，即为坝轴线的正确位置；若三点不成一条直线，则应查明原因，及时予以修正。坝轴线标定后，向两头延长，在施工影响范围之外埋设固定标志，如图2-27中M'和N'。

二、坝身控制测设

（一）建立高程控制网

坝身高程控制采用水准网。在施工影响范围之外布设水准基点，用三等水准测量按环形路线（如图2-27中由Ⅲ　A经BM1～BM6再至ⅢA）测定它们的高程；在施工区内设几层临时水准点，用四等水准测量按符合路线（如图2-27中由BM1经1～3再至BM3）从水准基点引测它们的高程，并应经常检查，以防由于施工影响发生变动。临时水准点不要采用闭合路线施测，以免用错起算高程而引起事故。

（二）建立平面控制网

直线型坝的放样通常采用矩形网或正方形方格网作平面控制。网格的大小与坝体大小和地面情况有关。

1.测设坝轴垂直线

具体测设步骤和方法如下：

（1）在坝轴线两端找出与坝顶设计高程相同的地面点（即坝顶端点）。为此，将经纬仪安置在坝轴线上，以坝轴线定向；从水准点向上引测高程，当水准仪的视线高达到略高于坝顶设计高程时，算出符合坝顶设计高程应有的前视标尺读数，再指挥标尺在坝轴线上移动寻找两个坝轴端点，并打桩标定，如图2-27中的M和N。

（2）以任一个坝顶端点作为起点，每隔一定距离设置里程桩，在坡度显著变化的地方设置加桩。当距离丈量有困难时，可采用交会法定出里程桩的位置。如图2-28，在便于量距的地方作坝轴线MN的垂线EF，用钢尺量出EF的长度，测出水平角∠MFE，算出平距ME。这时，设欲放样的里程桩号为0+020，先按公式算出β角，然后用两台经纬仪分别在M点和F点设站，M点的经纬仪以坝轴线定向，F点的经纬仪测设出β角，两视线的交点即为0+020桩的位置。其余各桩按同法标定。

（3）在各里程桩上测设坝轴线的垂线。垂线测设后，应向上、下游延长至施工影响范围之外，打桩编号，如图2-29所示。

2.测设坝轴平行线

在河滩上选择两条便于量距的坝轴垂直线，根据所需间距，从坝轴里程桩起，沿垂线向上、下游丈量定出各桩，并按轴距（即至坝轴线的平距）进行编号，如上10、上20、……，下10、下20……等。两条垂线上编号相同的点连线即坝轴平行线，应将其向两头延长至施工影响范围之外，打桩编号（图2-29）。

在测设平行线的同时，还可一起放出坝顶肩线和变坡线，它们也是坝轴平行线。

三、清基开挖线的放样

清基开挖线是坝体与自然地面的交线，亦即自然地表上的坝脚线。清基开挖线的放样可根据具体条件分别采用套绘断面法或经纬仪扫描法。

（一）套绘断面法

首先测定各里程桩高程，沿垂直线方向测绘断面图（即横断面图），在各断面图上再套绘坝体设计断面（图2-30），从图上量出两断面线交点（即坝脚点）至里程桩的距离（如图中的D1和D2），然后据此在实地垂线上放样出坝脚点。将各垂线上的坝脚点连起来就是清基开挖线。但清基有一定的深度，为了防止塌方，应放一定的边坡，因此实际开挖线需根据地质情况从所定开挖线向外放宽一定距离，撒上白灰标明，如图2-29中的虚线所示。

（二）经纬仪扫描法

经纬仪扫描原理如图2-31所示。假设坝面坡度为1∶m，经纬仪视准轴与横轴的交点O恰好位于坝坡面上。当视准轴处于坝面水平线（即与坝轴线平行的坝面线）位置时，视线与山坡的交点A'就是一个坝脚点。如果将照准部旋转任一水平角β后，要使视准轴仍位于坝面上，即使视线与山坡的交点B'也是一个坝脚点，则望远镜必须随着俯仰一个相应的α角。为了导出α、β和m之间的关系，在OA'上取一点A，过此点在坝面上作OA'的垂线AB与OB'相交于B点，将B点投影到OA的平面上得C点，由有关三角形可得

由此　　　　　　　　tgα∶sinβ=BC∶AC=1∶m

故　　　　　　tgα∶sinβ/m

将上式换成天顶距，得

放样时的具体操作方法和步骤如下：

1）在靠近坝脚线或变坡线的坝轴平行线上选择一个适当位置安置经纬仪，使仪器高出坝坡面。反觇已知高程点，准确测定仪器的水平视线高程Hi：

式中　H已——已知点高程；

D、Z、υ——分别为反觇已知点所测得的平距、天顶距和中丝读数。

2）根据平行线的轴距D、坝顶或“上变坡点”的设计高程H、坝肩线或“上变坡点”的轴距d以及坝面坡比1∶m（图2-32）计算该点应有坝面高程H0：

3）计算中丝截尺读数υ：

4）以盘左照准平行线的端点（面对坝轴线时的左手方向），使水平度盘置零。松开照准部，照准所需放点的方向，读取水平角β，按式（2-22）计算天顶距，根据天顶距安置好望远镜，指挥标尺在视线上移动，至中丝读数等于υ时，立尺点就是坝脚点。

放样时应注意：若β＞180°，按式（2-20）算得的天顶距为负值，必须加180°。

扫描法放样不受断面绘制误差和量距误差影响。放点位置和密度可以在现场根据地形确定，所以放出的坝脚线或清基开挖线比较准确。但当坝面坡度较大时，望远镜俯仰角度太大，观测比较困难。

四、起坡线的放样

清基完工后，位于基坑底面上的坝脚线称为起坡线。起坡线是填筑土料的边界线。起坡线的放样也可采用套绘断面法或经纬仪扫描法。如果采用断面法，首先必须恢复里程桩，修测横断面图（即在原断面图上修测靠坝脚开挖线部分），从修测后的横面图上量出坝脚点的轴距再去放样。

起坡线的放样精度要求较高。无论采用哪种方法放样，都应进行检查。如图2-33，设所放出的点为P。检查时，用水准测量测定此点高程为Hp，则此点至坝轴里程桩的实地平距（或放点时所用的平距）Dp应等于按下式所算出来的轴距，即

如果实地平距与计算的轴距相差大于1/1000，应在此方向移动标尺重测高程和重量平距，直至量得立尺点的平距等于所算出的轴距为止，这里的立尺才是起坡点应有的位置。

所有起坡点标定后，连成起坡线。

五、坝体边坡的放样

土坝边坡放样很简单，通常采用坡度尺法或轴距杆法。

（一）坡度尺法

按设计坝面坡度1∶m特制一个大三角板，使两直角边的长度分别为1市尺和m市尺；在长为m的直角边上安一个水准管。放样时，将小绳一头系于起坡桩上，另一头系在坝体横断面方向的竹杆上，将三角板斜边靠着绳子，当绳子拉到水准气泡居中时，绳子的坡度即等于应放样的坡度（图2-34）。

（二）轴距杆法

根据土石坝的设计坡度，按式（2-24）算出不同层高坡面点的轴距D，编制成表。此表按高程每隔1m计算一值。由于坝轴里程桩会被淹埋，必须以填土范围之外的坝轴平行线为依据进行量距。为此，在这条平行线上设置一排竹杆（称轴距杆），如图2-34所示。设平行线的轴距为D，则上料桩（坡面点）离轴距杆为D-d，据此即可定出上料桩的位置。随着坝体增高，轴距杆可逐渐向坝轴线移近。

上料桩的轴距是按设计坝面坡度计算的，实际填土时应超出上料位置，即应留出夯实和修整的余地，如图2-34中虚线所示。超填厚度由设计人员提出。

六、土坝修坡桩的测定

土坝夯实后进行修整，使坡面符合设计要求，并用草皮或石块护坡。为此，先应在坝坡面上按一定间距布设一些与坝轴线平行的坝面平行线，根据式（2-22）算出各平行线的高程，再用水准测量测定平行线上各点的高程，所测高程与所算高程之差即为修坡厚度。在相应点上打一木桩，将削坡厚度注明在木桩侧面。

七、溢洪道及输水洞的测设

溢洪道和输水洞是大坝的附属建筑物，它们的作用是排泄库区的洪水，对于保证大坝的安全极为重要。

溢洪道的测设工作主要包括三个内容：溢洪道的纵向轴线和轴线上坡度变坡点测设；纵横断面测量；溢洪道开挖边线的测设。

具体测设方法可采用以下做法：如图2-35所示，首先求出溢洪道起点A，终点B，以及变坡点C、D等的设计坐标值，计算出每个点的放样角度值，然后用角度交会法分别测设出A、B、C、D各点的位置，也可以先用角度交会法确定起点A、终点B，变坡点C、D用距离丈量的方法确定其位置。

为了测出溢洪道轴线方向的纵断面和横断面图，还要在轴线上每隔20m打一个里程桩，用水准测量的方法测出纵、横断面图。有了纵、横断面图后，就可以根据设计断面测设出溢洪道的开挖边线，开挖溢洪道时，里程桩要被挖掉，所以必须把里程桩引测到开挖范围以外，并埋桩标明。

输水洞的测设方法与溢洪道相同。