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彎道施工簡(jiǎn)捷放線法
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彎道在水利工程中較為常見(jiàn),如河道、渠道、水庫(kù)溢洪道、水庫(kù)大壩等。彎道的施工放線對(duì)小型工程來(lái)說(shuō)隨意性很大,大中型工程按規(guī)范推薦的方法較為繁瑣,有的很難實(shí)施。石店水庫(kù)除險(xiǎn)加固工程是投資一千多萬(wàn)元的中型工程,為滿足安全度汛要求,汛前完成20萬(wàn)m3土方,主、副壩的彎道放線成了影響工程進(jìn)度的難題。見(jiàn)圖一。
壩軸線為防浪墻中心線,主副壩連接處弧線半徑27.5m,起止樁號(hào)為0+280~0+300,中心角40°,壩頂高程143m,施工起點(diǎn)高程113m,高差30m,因此通過(guò)圓心放線。對(duì)于此段的彎道放線爭(zhēng)議頗多,并提出將圓心下移到0+290后壩肩,然后通過(guò)經(jīng)緯儀放線。見(jiàn)圖二。
這樣放線勢(shì)必推翻原設(shè)計(jì),切點(diǎn)、半徑全部改變,大壩穩(wěn)定計(jì)算、工程量的增減須重新復(fù)核,工程進(jìn)度要求不能容許。
本人結(jié)合以往的工程實(shí)踐,根據(jù)本工程特點(diǎn)提出一種簡(jiǎn)捷的施工放線方案,現(xiàn)綜述如下:
圖中圓心角θ、半徑R均為已知,為使此方法有普遍意義,現(xiàn)用符號(hào)替代,見(jiàn)圖三。
現(xiàn)將θn等份,取任意一等份角α,α對(duì)應(yīng)的弦長(zhǎng)為L(zhǎng)=2Rsin(α/2)。
在ΔOAO'中,β=(180°-θ)/2
在ΔO'BO中,γ=(180°-α)/2
在ΔO'CB中,設(shè)∠CO‘B=μ
μ=γ-β
建立坐標(biāo)系
因A、O'兩點(diǎn)均已確定,規(guī)定O'為原點(diǎn),垂直O(jiān)'A為y軸,O'A為x軸,只要給定α值,便可得到一級(jí)坐標(biāo)。
X=Lcosμ=2Rsin(α/2)cos[(180°-α)/2-(180°-θ)/2]
X=Lsinμ=2Rsin(α/2)sin[(180°-α)/2-(180°-θ)/2]
這樣只要有計(jì)算器、測(cè)繩、皮尺、拐尺,就可以放線。
用經(jīng)緯儀或測(cè)線連接A、O'兩點(diǎn),由任意的α計(jì)算出x、y,從O'起量出x點(diǎn),從x點(diǎn)用拐尺、皮尺量出y值,依次類(lèi)推,便可點(diǎn)出弧上任意份nx的點(diǎn),這些點(diǎn)的連線便是圓弧線了。
如果有可以編程的CSO計(jì)算器就更簡(jiǎn)單了,只需輸入一個(gè)α便可得到x、y值。
其程序如下:
?。ò闯绦蛘Z(yǔ)言要求,將α、θ、β、γ分別改寫(xiě)寫(xiě)為A、T、B、C)
10INPUTA
20L=R×SIN(A/2)×2
30B=(π-T)/2
40C=(π-A)/2
50D=C-B
60X=L×COSD
70Y=L*SIND
80PRINT“X=”;X,“Y=”;Y
85GOTO10
90END
因?yàn)镽、θ均為已知,變量?jī)Hα一個(gè),故此法簡(jiǎn)便易行。
此法不僅適用于本工程,且對(duì)其他彎道放線有普遍意義,像公路、河流、渠道的彎道,只要給出兩切點(diǎn)、圓心角半徑,有計(jì)算器、測(cè)繩皮尺、拐尺就可準(zhǔn)確無(wú)誤放線了。
此法來(lái)自工程實(shí)踐,將具有推廣價(jià)值,特別是平原水庫(kù)的施工,對(duì)合理設(shè)置彎道、減少工程量、減輕施工人員的工作量、加快施工進(jìn)度有一定意義
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