三维坐标测量在开挖测量中技术探析

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1、三维坐标测量在开挖测量中技术探析　　【摘要】传统断面测量、放样方法要求仪器安置于所测断面上，速度慢，劳动强度大，难以适应水电工程施工的需要。为此本文结合水电开挖工程介绍一种快捷、实用的测量放样和断面测量方法，既能满足设计精度要求、施工进度要求，又能大幅度提高效率和减轻劳动强度。【关键词】三维放样测量；断面测量；技术问题；方法和措施Explorethethree-dimensionalcoordinatemeasuringtechniqueintheexcavationmeasurementCaiXia（Ch

2、inaWaterConservancyandHydropowerEngineeringBureauLtd.ninthGuiyangGuizhou550001）【Abstract】Traditionalcross-sectionmeasurement，stakeoutmethodrequiresmeasuringinstrumentsplacedonthesection，slow，laborintensive，difficulttoadapttotheneedsoftheconstructionofhydro

3、powerprojects.Sothispapercombinedhydroexcavationpresentsafastandpracticalmeasurementandstakeoutsection7measurements，bothtomeettheaccuracyrequirementsofthedesign，constructionschedulerequirements，butalsogreatlyimprovetheefficiencyandreducelaborintensity.【Key

4、words】Three-dimensionalloftingmeasurement；Cross-sectionmeasurement；Technicalproblems；Methodsandmeasures1.概述水电工程施工测量工作量大，特别是在开挖施工阶段，既要进行开挖轮廓放样测量，又要进行断面计量测量，且该阶段往往设计变更较多，更增加了测量的工作量。现在土石方施工的机械化程度越来越高，施工速度越来越快，要求测量工作快速准确，并且能很快地提供测量成果，而传统的测量方法已很难满足这样的要求，本文介绍的测量

5、方法已在实际施工中得以成功应用，对解决以上问题很有借鉴作用。2.直线段边坡开挖线的放样2.1存在问题。7在土石方开挖工程中，有很大一部分的开挖轮廓都是直线，设计图纸一般都给出了开挖边坡坡比，以及某一高程面上距中轴线的宽度。在施工中有的测量人员不懂得如何进行这种情况下的测量方法，要么只考虑了宽度而忽略了坡度，或者只考虑了坡度而忽略了宽度，按这种放样数据进行施工，必然难以满足设计要求，最后的结果将是返工，给施工方造成重大的经济损失。2.2解决问题的方法。对这种直线段既带边坡又带距中轴线的宽度的放样测量，实际只需

6、将各控制点的测图坐标换算成需放样的以中轴线为纵轴、垂直于该直线的线为横轴的坐标系下的施工坐标即可。因为设计给出的数据都是相对数据，所以根据三维测量坐标数据，在实际工程测量放样中，将测量仪器安置在任意控制点上，按公式（1）、（2）计算来控制放样的开挖边线位置，不论什么情况都不会发生问题。该点距中轴线的理论宽度：D=（H-H0）m+a（1）该点距中轴线的实测值与理论值之差：△d=E±D（2）（2）式中的“+”、“-”号视点的位置而定，测点在中轴线左侧取“-”号，在右侧时取“+”号。式中各符号的意义：D为该点距中

7、轴线的理论宽度；H为该点的实测高程；H0为该点建基面上高程（由设计给出）；m为该点设计坡比；a为该点设计底部宽度；△d为该点距中轴线实测宽度与理论宽度之差；E为该点处距中轴线的实测宽度。7在实际放样中，只需按（2）式控制，由测站人员指挥立尺（镜）人在垂直于中轴线上移动，直到D=E为止，则该点的位置就是既满足设计坡比要求又满足设计底宽要求的开挖边线位置，或在某一允许值范围内。3.曲线段边坡开挖的放样3.1存在问题。对曲线的放样，在很多书籍、文献中都有介绍，但这些都是基于平面问题的施工放样，在实际施工中，特别是

8、水利水电工程，点与点高差可在几十上百米之间，放样不可能是平面，大部分是要基于三维坐标问题考虑放样方法。3.2解决问题的方法。在开挖平面图中，曲线段与直线段一样，设计都给出了相应的参数，如曲线的圆心坐标（x0，y0）、圆心角（θ）、半径（R）等，在某一成型高程面的半径大部分需要测量人员自己解析出来。与直线段相类似，首先将各控制点、曲线圆心点、拐点（曲线段与直线段结合点）测图坐标（xi，yi）换算为施工坐标（xi″，