(景東彝族自治縣水利水電勘察設(shè)計室, 云南 景東 676200)
在水利工程建設(shè)中,特別是水利工程倒虹吸中開挖邊坡,通常在狹長的帶狀范圍內(nèi)進行。為了了解沿線地區(qū)的地形起伏變化情況,在地面上定出軸線位置,然后沿軸線方向測出地面起伏情況,進行帶狀地形圖測量,并沿線路中心線的垂直方向上進行斷面圖繪制,作為開挖路線邊坡、計算土石方量和放樣坐標文件生成的依據(jù)。帶狀地形圖測量一般包括:踏勘選線、軸線確定、縱橫斷面測量、縱橫斷面繪制、在縱橫斷面上進行設(shè)計和土石方量計算以及邊坡放樣。橫斷面圖繪制對于倒虹吸高差變化大或者復雜的地段來說,是一項繁重而又大量重復的工作。如果能有一個準確、快捷的繪制方法,并利用全站儀或RTK儀器將繪制的斷面相關(guān)數(shù)據(jù)放樣到現(xiàn)實地形中,將會大大提高施工準確性,使工作效率進一步提高?,F(xiàn)在雖然有一些軟件可以自動生成斷面數(shù)據(jù)和斷面圖,但對于許多技術(shù)員來說要么軟件用得不夠熟練,要么根本不會用軟件,通常只能采用常規(guī)的手工繪制方法繪制斷面圖。在多次倒虹吸施工中的帶狀地形圖和斷面繪制實踐中,筆者總結(jié)出了利用全站儀等各種測量儀器和CASS7.1軟件快速又精確地采集數(shù)據(jù)和繪制斷面圖的簡單方法,并以橫斷面圖、帶狀地形圖為例進行介紹,結(jié)合斷面圖相關(guān)數(shù)據(jù)生成放樣坐標文件,以供同行們參考。
根據(jù)業(yè)主提供的倒虹吸控制點埋樁坐標及高程,復測控制點坐標和高程,在其允許誤差范圍內(nèi)進行帶狀地形圖測量。誤差過大時報業(yè)主及監(jiān)理工程師進行復核,交工后再進行帶狀地形圖測量。根據(jù)施工圖確定倒虹吸軸線位置,并根據(jù)施工圖大體算出開挖寬度,根據(jù)倒虹吸軸線及開挖寬度進行測量,測量寬度一般須進行加寬,以免生成斷面時寬度不夠。
利用南方CASS9.0軟件[數(shù)據(jù)]菜單項下的[讀取全站儀數(shù)據(jù)]子菜單項把測量數(shù)據(jù)導入計算機,利用[繪圖處理]菜單項下的[展高程點]子菜單把測繪后的數(shù)據(jù)導到計算機中,再利用[等高線]菜單項下的[建立DTM]子菜單建設(shè)DTM網(wǎng)格,點擊[等高線]菜單項下的[繪制等高線]子菜單生成倒虹吸帶狀地形圖。
根據(jù)設(shè)計圖繪制出埋樁與軸線、鎮(zhèn)墩等位置關(guān)系圖,如圖1所示:并根據(jù)所繪位置圖,在帶狀地形圖上逐段進行縱斷面繪制。利用南方CASS9.0軟件[工程應(yīng)用]菜單項下的[生成里程文件]子菜單下的[由縱斷面生成]項下的[新建]、[生成]子項生成里程文件。
圖1 埋樁與軸線、鎮(zhèn)墩等位置關(guān)系單位:m
利用南方CASS9.0軟件[工程應(yīng)用]菜單項下的[斷面法土方計算]子菜單中的[任意斷面]生成倒虹吸縱斷面圖(見下頁圖2)。
利用南方CASS9.0軟件[工程應(yīng)用]菜單項下的[斷面法土方計算]子菜單中的[任意斷面]生成倒虹吸橫斷面圖。根據(jù)縱斷面設(shè)計開挖高程及倒虹吸開挖底寬、邊坡數(shù)據(jù),在任意斷面設(shè)計參數(shù)窗口中輸入相應(yīng)的參數(shù)后按[確定]后生成橫斷面圖(見下頁圖3)。
利用南方CASS9.0軟件[工程應(yīng)用]菜單項下的[斷面法土方計算]子菜單中的[修改設(shè)計參數(shù)]逐個修改橫斷面圖的高程,以得到各橫斷面設(shè)計資料。把開挖邊坡線與原始地面線相交尺寸標繪出來,生成開挖橫斷面圖如下頁圖4所示:
利用南方CASS9.0軟件[工程應(yīng)用]菜單項下的[斷面法土方計算]子菜單中的[圖面土方計算]項得到土石方開挖方量匯總表。
圖2 里程文件生成單位:m
圖3 任意斷面設(shè)計參數(shù)界面
圖4 生成的開挖橫斷面單位:m
把開挖邊坡線與原始地面線相交尺寸沿倒虹吸軸線垂直方向左、右兩邊輸入,得到倒虹吸開挖邊坡點,再把左邊、右邊各點相連接,即得到倒虹吸開挖邊坡線。如下頁圖5所示:
利用南方CASS9.0軟件[工程應(yīng)用]菜單項下的[指定點生成坐標數(shù)據(jù)文件]子菜單命令,輸入相應(yīng)放樣坐標文件名,生成開挖邊坡放樣坐標文件。一般點選時先點取開挖斷面中心點,輸入相應(yīng)里程作為點號,先點選左邊點,后點選右邊點,輸入里程加L加R作為點號標記。放樣坐標數(shù)據(jù)文件中不需要輸入高程,只需點選相應(yīng)放樣點位置,輸入相應(yīng)點號即可。
圖5 倒虹吸開挖邊坡線單位:m
利用南方CASS9.0軟件[數(shù)據(jù)]菜單項下的[坐標數(shù)據(jù)發(fā)送]子菜單下的[微機—全站儀]命令把已生成的倒虹吸放樣坐標文件導入全站儀。
把全站儀架設(shè)在倒虹吸控制點埋樁處,根據(jù)通視情況進行放樣,不通視時可把架站點引到相應(yīng)通視點進行架設(shè)儀器放樣。儀器架設(shè)好后利用全站儀放樣功能中的點放樣功能,輸入相應(yīng)放樣點點名,全站儀提示旋轉(zhuǎn)相應(yīng)角度。旋轉(zhuǎn)全站儀后,提示棱鏡往左往右找到直線,后照準棱鏡提示往前往后,當全站儀器提示偏差為0時,即是放樣點位置,釘上木樁作標記。
把放樣好的左邊點沿釘好的木樁標記用石灰線撒好,右邊點同樣用石灰線撒好,即為倒虹吸邊坡開挖線,挖機手根據(jù)放樣好的倒虹吸邊坡開挖線進行開挖。
水利或公路等部門的線路測量中包括了大量的橫斷面繪制、縱斷面繪制和放樣,通過對各種測量儀器觀測得到的帶狀地形圖數(shù)據(jù),利用南方地形地籍成圖系統(tǒng)CASS9.0軟件,可以快速地完成批量斷面圖的繪制,提高了工作效率和數(shù)據(jù)的準確性,同時減少了人為的錯誤環(huán)節(jié),為工程設(shè)計、工程量計算及施工提供了可靠的依據(jù)。