孫韶波

摘 要：在實際生產(chǎn)中，工程面的開挖由于地質(zhì)原因，導(dǎo)致多余工程開挖量，為減少多余開挖及后期支護工作和多余換填工程量，會應(yīng)用扭面來解決實際問題。泄洪口邊墻也運用扭面來方便泄洪。文章主要簡單介紹扭面的成型，運用AutoCAD軟件剖切出扭面區(qū)域的橫切圖，運用橫斷面法計算相關(guān)工程量，運用解析幾何的方法解決扭面的施工、驗收與計量。

關(guān)鍵詞：扭面；扭線放樣；扭面計量；Auto CAD

前言

運用幾何解析的方法能夠較為直觀方便的解決和解釋實際應(yīng)用中扭面的施工放樣和相關(guān)的計量問題。文章以某水電站壩肩開挖面為參考。因為業(yè)主及監(jiān)理要求，對于扭面部分的計量要求用橫斷面法進行計量，即切面垂直與樁號方向，此處牽扯到扭面與切面交線的不規(guī)則性，可以利用AutoCAD軟件繪制扭面的立體圖形，并繪制出切面與扭面的交線，方便相關(guān)的計算。

1 扭面的定義

扭線在扭轉(zhuǎn)軸前進方向上繞扭轉(zhuǎn)軸平行于某一參考面扭轉(zhuǎn)所形成的空間集合叫扭面。如圖1所示，線AB為扭面ABCD的扭轉(zhuǎn)軸，線i為扭面的一條扭線，參考面為水平面。

圖1 扭面立體俯視圖

扭線每沿扭轉(zhuǎn)軸位移一個單位長度所旋轉(zhuǎn)的角度的增量為扭率。

扭面的扭轉(zhuǎn)軸是唯一的。當(dāng)扭線在扭轉(zhuǎn)軸上的位移量為0時，所形成的空間集合為平行于參考面的平面。

2 扭面的放樣計算過程及其驗收

以該壩肩為例，如圖2所示，放樣的計算方法，先用已知數(shù)據(jù)計算出扭面的扭率，通過實測高程算出測點所在扭線與AB線交點處的樁號，然后計算測點偏距所對應(yīng)的設(shè)計扭線在該偏距處的設(shè)計樁號，再計算其與施測點的實測樁號的差值進行放樣，得到該位置的超欠值來判斷驗收。

因為在施工過程中，邊坡的開挖是臺階爆破方式，每一臺階的炮孔是有坡度有深度的，在測量放線的時候要考慮到當(dāng)前臺階的炮孔坡度及其深度，其具體計算方法可參考《論測量在扭面邊坡開挖施工的應(yīng)用》武警水電七支隊何永明。

3 開挖扭面的計量

工程計量工作有實測開挖量計算和設(shè)計開挖量計算和超欠挖量的計算。其主要過程為：

（1）數(shù)據(jù)整理與分析；

（2）建立立體幾何模型；

（3）剖切斷面并繪制斷面圖；

（4）計算相應(yīng)的斷面面積；

（5）計算扭面區(qū)域的工程量。

對應(yīng)該工程扭面的操作如下：首先繪制扭面的立體圖形，再繪出所有樁號對應(yīng)的切面，然后繪出切面與扭面的交線（圖3），最后繪制出圖中特殊樁號的橫切圖進行計量。以（樁）0+420.00斷面的橫切圖為例，圖4和圖5。

設(shè)計工程量計算：

設(shè)計量是在起止高程范圍內(nèi)，原始地形表面到設(shè)計表面之間所要開挖的范圍的方量。

該壩肩開挖扭面區(qū)域的設(shè)計工程量就是高程EL1525至EL1610范圍內(nèi)扭面ABCD與原始地形表面的工程量，用斷面法計算該高程范圍內(nèi)的設(shè)計工程量，首先繪制出（樁）0+393.85至（樁）0+453.35段內(nèi)的設(shè)計橫切圖和原始地形橫切圖，再計算兩根剖切線范圍內(nèi)的平面面積，然后計算段內(nèi)工程量。

實測工程量計算：

實測工程量是在起止高程范圍內(nèi)，原始地形表面到實測開挖面之間所挖部分的量。

該壩肩開挖扭面區(qū)域的實測工程量就是高程EL1525至EL1610范圍內(nèi)扭面的實際開挖表面與原始地形表面的工程量，用斷面法計算該高程范圍內(nèi)的實測工程量，首先繪制出（樁）0+393.85至（樁）0+453.35段內(nèi)的實測開挖面橫切圖和原始地形橫切圖，再計算兩根剖切線范圍內(nèi)的平面面積，然后計算段內(nèi)工程量。

超欠挖工程量計算：

超挖工程量即為多余開挖量。欠挖工程量是沒有開挖到設(shè)計面而產(chǎn)生的工程量。

4 結(jié)束語

文章運用Auto CAD軟件繪制出扭面的立體圖形，非常直觀的顯示出扭面的空間立體形狀，并利用CAD軟件繪制出扭面區(qū)域內(nèi)的橫切斷面線，較大量的數(shù)學(xué)計算相比，能夠較為快捷和直觀的解決實際問題。