针对冶勒电站的情况及其在地下洞室设计上的要求,一般都有一定的坡度以利排水等,传统的洞室开挖放样是在洞外或已开挖段布设基本导线,然后运用经纬仪和水准仪、钢尺的配合,在掌子面上寻出开挖断面圆心、中心线、腰线等。这种传统的作业方法在实际操作过程中很不易操作,而且误差较大,也易出错。一般情况下,掌子面不会是一个标准的铅垂面,而通常隧洞都具有一定的坡度,有时甚至坡度很大,这时应该先考虑将非铅垂面的设计开挖(结构)线进行相关的转换,具体操作可在AutoCAD软件平台上进行,也可直接在编程计算器上进行。如通风联系洞,坡度达0.3039。其设计开挖顶拱为圆弧,而在铅垂面则为椭圆弧了,则我们可以利用AutoCAD软件平台建立其纵横断面的空间模型,求出该椭圆弧的长、短半轴,从而得到其对应的椭圆方程,再利用编程计算器编写相应的程序,之后在AutoCAD软件平台进行验证,结果符合良好。这样就可以充分避免一些特殊情况下易造成的欠挖(如,掌子面不平整等)。 2、有平面转弯情况下的计算: 而对稍复杂一点的情况,如通风洞转弯段、尾水洞三叉口段,在开挖过程中,掌子面根本没法保证是同桩号,及砼衬砌过程中为保证各仓号端面均为同桩号,则必须利用编程计算器在现场施工坐标系间坐标转换的计算。对于地下洞室的转弯段,则主要应考虑其施工坐标的平面转换,假如要采用一些传统的放曲线的方法,众所周知,由于地下通视不好,则很可能是没办法放样的,而利用全站仪结合编程计算器,进行一些优化后的施工坐标的测量,则变得容易多了。从冶勒水电站厂区枢纽工程的施工情况来看,运用上述组合方法,能够较好地控制超挖和保证开挖效果。 参见图四,以尾水洞转弯段为例:通过前述的坐标设站,待测得坐标点,应用编程计算器将之转化成洞轴线(曲线)上的坐标,再以之进行相关对应断面的高程和平面坐标的计算。其具体的编程思路如下(以P1C段为例): 利用解析几何的关系,求出O1P点的平面距离SO1P,则E’=28.00-SO1P。计算出O1P1,O1P的夹角,则可以得到N’,再以E’、N’代入洞挖空间模型计算程序中,计算出高程位移ΔH和平面位移ΔE就可以了。其程序关键式如下: Q=tan-1((L-37.35)÷(28-D)) N=37.35+Q×π÷180×28 E=28-√((28-D)2+(L-37.35)2) I=2002.86+(343.947-N) ×.003-(3.2-√(3.22-E2))-H J=1999.66+(343.947-N) ×.003+√(2.82-E2)-H 上述诸式中,直接的数据为设计提供的图形尺寸,L、D为我们对纵、横坐标的观测值,N、E为我们根据曲线关系计算而得的纵、横坐标值,I、J为我们以所测点高程对应根据设计断面图形计算的顶拱开挖和顶拱结构混凝土表面高程的差值,即ΔH。而ΔE就应以所计算的E与设计值进行比较而得,这里就不再赘述了。 五、结束语 针对地下洞室的施工环境,如果能够运用更先进的,具有无标志测距,红外线导向功能 |