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快速放样斜坡的新方法
2011-08-04
在防洪堤的斜坡修筑工作中发现水准仪放样斜坡存在许多缺点. 通过不断的研究及实践,总结出一 种新的斜坡放样方法,即只要有一个斜坡点并知斜坡方向和斜坡坡度,利用经纬仪就能快速标定出斜坡的新 方法.
第 24 卷 第 5 期 2001 年 10 月 鞍 山 钢 铁 学 院 学 报 Journal of Anshan Institute of I. & S. Technology Vol. 24 No. 5 Oct. ,2001 快 速 放 样 斜 坡 的 新 方 法 1 1 2 徐 茂 林 ,杨 凤 云 ,樊 志 军 ( 1. 鞍 山 钢 铁 学 院 高 等 职 业 技 术 学 院 ,辽 宁 鞍 山 114002 ;2. 湖 南 农 业 大 学 资 源 环 境 学 院 ,湖 南 410128) 摘 要 :在 防 洪 堤 的 斜 坡 修 筑 工 作 中 发 现 水 准 仪 放 样 斜 坡 存 在 许 多 缺 点 . 通 过 不 断 的 研 究 及 实 践 ,总 结 出 一 种 新 的 斜 坡 放 样 方 法 ,即 只 要 有 一 个 斜 坡 点 并 知 斜 坡 方 向 和 斜 坡 坡 度 ,利 用 经 纬 仪 就 能 快 速 标 定 出 斜 坡 的 新 方 法 . 关 键 词 :放 样 ;斜 坡 ;坡 度 中 图 分 类 号 :TU19812 文 献 标 识 码 :A文 章 编 号 :1000Ο1654(2001) 05Ο0375Ο03   在 斜 坡 的 施 工 中 ,经 常 采 有 水 准 仪 标 定 斜 坡 ,其 具 体 方 法 为 : (1) 在 欲 建 斜 坡 区 域 利 用 经 纬 仪 和 钢 尺 放 样 方 格 网 点 ; (2) 计 算 各 方 格 网 点 的 设 计 高 程 ; (3) 利 用 水 准 仪 放 样 各 个 方 格 网 点 的 设 计 高 程 .   通 过 实 际 作 业 发 现 水 准 仪 标 定 斜 表 1水 准 仪 放 样 受 倾 角 影 响 的 统 计 Tab. 1 Statics of Slope Angle Affecting on Level Setting-Out 坡 不 仅 需 要 经 纬 仪 和 水 准 仪 两 种 仪 器 ,即 用 经 纬 仪 标 定 方 格 网 ,用 水 准 仪 放 样 高 程 ,而 且 工 作 速 度 慢 、效 率 低 , 并 且 还 存 在 以 下 缺 点 : (1) 要 测 设 方 格 网 ,并 且 要 按 距 离 推 算 每 个 方 网 点 的 高 程 进 行 放 样 ; (2) 需 要 由 设 计 坡 度 按 方 格 网 计 算 各 网 点 的 设 计 高 程 , 放 样 实 际 是 高 程 点 的 放 样 ,效 率 较 低 ; 水 准 仪 到 测 点 的 最 大 距 离 L / m 倾 角 / (鞍) 下 坡 3 m 标 尺 91166 45182 30153 22188 18129 15122 13103 11138 10110 9197 下 坡 4 m 标 尺 148195 74145 49161 37118 29172 24174 21118 18150 16142 14175 13138 12123 11126 10143 9170 下 坡 5 m 标 尺 206124 103109 68169 上 坡 放 样 80121 40109 26171 20102 16100 13132 11140 9196 1 2 3 4 51148 5 41115 (3) 放 样 坡 度 时 放 样 点 位 是 固 定 的 , 6 34125 各 网 点 不 能 因 地 形 情 况 不 同 随 意 放 样 所 需 要 放 样 的 点 ; (4) 当 用 水 准 仪 放 样 的 斜 坡 为 上 坡 方 向 时 ,放 样 几 乎 不 能 进 行 ; (5) 水 准 仪 给 出 的 水 平 面 随 距 离 而 延 伸 ,当 坡 面 较 长 时 设 计 斜 面 逐 渐 偏 离 视 准 面 ,即 两 面 间 的 垂 直 距 离 逐 渐 增 加 . 由 于 视 距 尺 长 度 有 限 ,使 仪 器 到 测 点 的 距 离 受 到 限 制 ,不 得 不 经 常 搬 站 . 表 1 是 采 用 3 m ,4 m ,5 m 水 准 尺 对 斜 坡 进 行 水 准 高 程 放 样 测 量 7 29132 8 25162 9 22173 8184 10 11 12 13 14 20142 7194 8123 18152 7120 7153 16194 6159 6193 15159 6106 6142 14144 5162 15 5197 13144 5122 时 仪 器 到 测 点 最 大 距 离 的 统 计 (仪 器 高 114 m) . 通 过 数 据 分 析 可 以 看 出 ,倾 角 越 大 ,水 准 仪 能 够 放 样 斜 坡 的 长 度 越 短 ,向 上 放 样 斜 坡 时 更 不 利 . 虽 然   增 加 视 距 尺 高 度 可 以 增 加 放 样 长 度 ,但 同 时 增 加 了 工 作 难 度 . 收 稿 日 期 :2000 - 11 - 20. 作 者 简 介 :徐 茂 林 (1964 - ) ,男 ,山 东 青 岛 人 ,讲 师 . 凤3 76凤  鞍 山 钢 铁 学 院 学 报 第 24 卷 经 过 分 析 研 究 ,探 索 出 一 种 对 防 洪 堤 斜 坡 标 定 的 新 方 法 ,即 利 用 经 纬 仪 标 定 大 型 斜 坡 . 其 模 型 如 图   1 所 示 . 图 1快 速 放 样 的 斜 坡 模 型 Fig. 1 Model of Slope of Staking-Out at Quick Speed   设 计 斜 面 为 EDCAB ,其 中 QC ∥ OA ∥ PB 设 计 坡 度 方 向 , O 点 为 设 计 斜 坡 面 上 的 任 意 一 点 . 过 O 点 水 平 面 B′E′D′C′与 设 计 斜 面 EDCAB 交 于 PQ 直 线 ,铅 垂 面 OAA′为 沿 坡 度 方 向 的 垂 直 面 ,其 中 OA 为 设 计 斜 坡 的 坡 度 线 ,坡 度 角 ( OA 与 OA′的 夹 角 ) 为 δ , B 为 坡 面 上 的 任 意 一 个 待 标 定 点 . 在 水 平 面 E′D′C′A′ B′内 ,角 β 为 铅 垂 面 OAA′和 铅 垂 面 OBB′的 夹 角 ,即 由 O 点 观 测 A 方 向 与 B 方 向 的 水 平 角 . 在 铅 垂 在 OAA′内 , OA 为 设 计 坡 度 线 , OA 与 OA′的 夹 角 为 坡 度 角 为 δ ;铅 垂 面 CC′B′B 垂 直 铅 垂 面 OAA′,即 垂 直 坡 度 方 向 ,显 然 , A , B 高 度 相 同 (若 斜 坡 的 坡 度 发 生 变 化 ,则 A , B 不 同 高 ,即 不 规 则 斜 面 的 标 定 将 另 有 论 述 ) ,在 铜 垂 面 OBB′内 OB 与 OB′的 夹 角 δ ′即 OB 的 倾 角 . 不 难 得 出 关 系 工 tgδ ′ = tgδ cosβ 并 求 出 δ ′角 ,可 以 看 出 δ ≠δ . 由 δ ′角 即 可 标 定 B 点 . 若 该 图 型 上 升 (或 下 降 ) 一 个 高 度 b ,则 所 有 坡 面 点 如 O , A , B 都 上 升 (或 下 降 ) 一 个 高 度 b 值 . 相 当 于 仪 器 竖 盘 中 心 高 于 (或 低 于 ) 设 计 斜 坡 点 O 的 垂 直 距 离 ,则 放 样 时 由 所 放 样 的 坡 度 点 向 上 (或 向 下 ) 移 动 一 个 高 度 b 值 即 可 得 设 计 斜 坡 的 坡 面 点 .     新 方 法 实 际 操 作 步 骤 是 : (1) 在 任 意 坡 面 点 O 安 置 经 纬 仪 ,以 坡 度 方 向 定 向 ( OA 方 向 ) ,度 盘 配 0 ,量 取 仪 器 高 i ( i 为 设 计 斜 面 点 O 到 仪 器 竖 盘 中 心 的 垂 直 距 离 ) .             (2) 照 准 待 标 定 点 B ,测 出 水 平 角 β . (3) 计 算 δ ′角 (利 用 公 式 tgδ ′ = tgδ cosβ ,tgδ 为 坡 度 ,δ 为 坡 度 角 ) . (4) 保 持 经 纬 仪 照 准 部 不 动 ,调 平 指 标 气 泡 ,转 动 望 远 镜 使“ 竖 角 ”为 δ ′(δ ′有 正 负 ) . (5) 由 经 纬 仪 望 远 镜 十 字 中 心 在 B 处 的 投 点 向 下 量 i 值 即 得 B 处 设 计 斜 坡 的 坡 面 点 B . (6) 重 复 (2) , (3) , (4) , (5) 步 可 以 放 出 其 他 坡 面 点 . 该 法 使 用 时 的 注 意 事 项 有 : 第 5 期 徐 茂 林 ,等 :快 速 放 样 斜 坡 的 新 方 法 凤 377 凤       (1) 水 平 角 β 为 小 于 等 于 90°的 角 ,它 是 OA 方 向 与 OB 方 向 在 水 平 面 内 的 夹 角 . (2) 当 放 样 点 位 于 OA 反 向 时 ,水 平 角 β 应 以 OA 方 向 为 准 ,即 以 AO 方 向 定 向 并 配 . (3) 当 放 样 点 位 于 下 坡 时 ,δ 取 负 值 ,计 算 的 δ ′也 是 负 值 ;当 放 样 点 位 于 上 坡 时 ,δ 取 正 ,计 算 的 δ ′ 也 是 正 值 .         (4) 在 转 动 望 远 镜 给 出 倾 角 δ 时 ,应 先 调 平 指 标 水 准 气 泡 . 该 法 的 优 点 : (1) 测 站 的 随 意 性 : O 点 可 以 是 坡 面 上 的 任 意 确 定 点 (高 程 不 要 求 已 知 ) . (2) 放 样 点 的 随 意 生 :放 样 时 不 需 要 测 设 方 格 网 ,要 标 定 的 坡 上 点 B 非 常 随 意 ,没 有 具 体 要 求 ,只 要 需 要 ,斜 坡 面 上 任 意 位 置 都 可 以 放 样 . (3) 经 纬 仪 使 用 的 随 意 性 :照 准 方 向 非 常 随 意 ,前 后 左 右 、下 坡 下 坡 都 可 以 ,不 象 水 准 仪 放 样 的 斜 坡 面 为 上 坡 时 放 样 受 限 制 .       (4) 计 算 工 作 简 单 、效 率 高 :只 计 算 一 倾 角 δ ′现 场 计 算 即 可 满 足 放 样 的 要 求 ,而 且 速 度 快 . (5) 由 于 视 线 基 本 沿 设 计 坡 度 ,一 般 一 站 就 要 以 放 完 坡 面 ,克 服 了 水 准 仪 放 样 斜 坡 时 经 常 搬 站 的 缺 点 .   (6) 可 以 代 替 水 准 仪 放 样 方 格 网 点 高 程 完 成 斜 坡 放 样 .   本 方 法 不 仅 适 用 于 类 似 防 洪 堤 等 大 型 斜 坡 的 放 样 ,也 适 用 于 坡 度 较 大 的 道 路 、管 道 等 线 状 工 程 . 如 排 水 管 道 工 程 中 ,已 经 将 管 道 中 心 线 的 平 行 线 引 测 到 施 工 破 坏 区 以 外 O , A 点 ,将 经 纬 仪 立 于 中 心 线 点 的 平 行 线 的 点 O 上 ,以 排 水 管 道 中 心 线 的 平 行 线 方 向 OA 定 向 ,按 上 述 类 似 计 算 即 可 放 样 坡 度 线 ,速 度 快 、上 下 坡 均 可 放 样 、灵 活 方 便 . 参 考 文 献 : [ [ 1] 季 斌 德 ,邵 自 修 . 工 程 测 量 [M]. 北 京 :冶 金 出 版 社 ,1988. 432. 2]   李 青 岳 . 工 程 测 量 [M]. 北 京 :测 绘 出 版 社 ,1985. 137. New Method of Speedily Staking-Off a Slope 1 1 2 XU Mao-lin , YANG Fen-yun , FAN Zhi-jun ( 1. High Profssional Institute ,Anshan Institute of I. & S. Technology ,Anshan 114002 ,China ; 2 . College of Professional and Environment ,Hunan Agriclture University ,Changsha 114002 ,China) Abstract :Staking-off a slope by the level has some shortcoming during construction slopes of dam. Through continual research practice ,a new method of staking-off a slope is summarized ,namely ,only if there is a slope point and a sh2 lope direction and slope gravient are known ,a slop can be staked-off quickly by using a theodolite. Key Words :staking-off ;slope ;gradient ( Received November 20 ,2000)
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