吉才波

(海南路橋工程有限公司)

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談云龍至文儒公路曲線快捷放樣法

吉才波

(海南路橋工程有限公司)

摘要：介紹了云龍至文儒公路改建工程中測量比較方便快捷的、在已知控制點(diǎn)設(shè)站放樣曲線上任意點(diǎn)的方法。

關(guān)鍵詞：測量；曲線；方位角；加密樁；放樣

1引言

在云龍至文儒公路改建工程測量中，用傳站儀測設(shè)曲線常用的方法有極坐標(biāo)法。但按常規(guī)測量方法去做顯得特別煩瑣，加上由于當(dāng)?shù)毓返匦?、村落的限制，往往會遇到各種困難，如交點(diǎn)或主要導(dǎo)線點(diǎn)不能設(shè)站及曲線上視線不通視等情況。且常在公路施工的過程中，也會出現(xiàn)導(dǎo)線被破壞的情況，所以施工人員只能在其被破壞后進(jìn)行修復(fù)，這些情況都會給正?，F(xiàn)場的放樣工作增加困難，也拖延前期測量放樣工作。為此本人常用儀器的后方交會法配合本人根據(jù)韓山農(nóng)編制的XY—1程序而改編了適合自已的一套坐標(biāo)計算程序，用這種放樣曲線的方法非?？旖?。

2程序編寫及計算范圍

CASIO fx—4500p曲線坐標(biāo)計算程序

Q : J : K : R : F : N : I : G

Defm 4

M=I/2—I3/(240R2)

P=I2/(24R)—I4/(2688R3)

L=πRN/180+I

T=M+(R+P)tan(N/2)

A=Q—T : B=A+I : D=A+L : C=D—I

Rec(T,F+180)

Z=J+V:Z=K+W

Rec( T,F+GN)

Z=J+V : Z=K+W

LbI 0

{ H S E }

U=S/Abs( S+10E—19) : S=Abs S

H∠A=>Goto 1

≠=>H Goto 2

≠=>H Goto 3

≠=>H Goto 4

≠=> Goto 5△△△△△

LbI 1

Rec(Q—H ,F+180)

X=J+V : Y=K=W

Rec(S,F+180—(180—E)U)

X=X+V▲

Y=Y+W▲

S=SU

Goto 0

LbI 2

Z=H—A

O=90Z2/(πRI)

X=Z—Z5/( 40R2I2)+Z9/(3 456R4I4)

Z=Z3/(6RI)—Z7/(336R3I3)+Z11/(42240R5I5)

LbI 6

Rec(X,F)

Rec(Z,F+90G)

X=X+V : Y=Y+W

Rec(s,f+og+eu)

x=x+v ▲

Y=Y+W ▲

S=SU

Goto 0

LbI 3

Z=H—A—I/2

O=180Z/(Rπ)

X=Z—Z3/(6R2)—Z4/(120R4)+M

Z=Z2/(2R)—Z4/(24R3)+Z6/(720R5)+P

Goto 6

LbI 4

Z=D—H

O=90Z2/(RIπ)

X=Z—Z5/(40R2I2)+Z9/(3 456R4I4)

Z=Z3/(6RI)—Z7/(336R3I3)+Z11/(42240R5I5)

Rec(X,F+GN+180)

X=Z[3]+V : Y=Z[4]+W

Rec(Z,F+GN+180—90G)

X=X+V : Y=Y=W

Rec(S,F+GN+180—OG—(180—E)U)

L59 X=X+V▲

Y=Y+W▲

S=SU

Goto 0

LbI 5

Rec(H—D+T,F+GN)

X=J+V : Y=K+W

Rec(S,F+GN+EU)

X=X+V▲

Y=Y+W▲

S=SU

Goto 0

程序中字母的含義：

Q為交點(diǎn)里樁號;J為交點(diǎn)X坐標(biāo)值;K為交點(diǎn)Y坐標(biāo)值;R為半徑；F為第一直線段正方位角；N為交點(diǎn)轉(zhuǎn)角(右角為正,左角為負(fù))；I為緩和曲線長度(圓曲線輸入0)；G為控制偏角轉(zhuǎn)向條件,左輸-1，右輸+1 ;H為所求點(diǎn)里程樁號;E為求邊樁時的交角，中樁輸入0;X為所求X值;Y為所求Y值。

本程序計算方圍是:前直線段起點(diǎn)緩直(HZ)點(diǎn)至后直線終點(diǎn)(ZY)點(diǎn)的任意點(diǎn)。

3程序在云龍至文儒公路改建工程的應(yīng)用

傳站儀放樣主要是坐標(biāo)的計算，特別是在曲線外的已知控制點(diǎn)設(shè)站，只要用程序計算好坐標(biāo)，按儀器撥轉(zhuǎn)任意方向的方位角，測出在該方向上測站點(diǎn)到曲線上的距離，即可進(jìn)行放樣。施工人員可以輸入測站點(diǎn)、后視點(diǎn)和放樣點(diǎn)，通過這種方式，可實(shí)地放樣。公路改建單位要在儀器的提醒下，找出放樣點(diǎn)，這種應(yīng)用比較方便，有較高的精準(zhǔn)度。

總的來說，公路曲線上仼一點(diǎn)坐標(biāo)的計算，應(yīng)先算出其切線支距法的坐標(biāo)，然后將其轉(zhuǎn)換成線路施測中的統(tǒng)一釆用的坐標(biāo)。下面就是在云龍至文儒公路改建工程中的一部分曲線快捷放樣情況，該段起點(diǎn)樁號:K25+000，終點(diǎn)樁號:K26+000;線路中有一曲線，其交點(diǎn)樁號JD25:K25+346.76，X=4814.878，Y38720.076;半徑R=400 m，轉(zhuǎn)角α右=39°16′07″;切線長t=193.05 m，曲線l=374.15 m;直線段方位角166°15′17″，按100 m加密該段。由程求得:

K25+000K25+100K25+200K25+300K25+400…

X=5 054.5714 957.344 858.2374 759.2854 665.846…

y=38 661.44438 684.80338 696.52438 684.00838 648.817…

在使用這種方式進(jìn)行放樣，施工人員要預(yù)測出這種手段的優(yōu)勢，從而在公路改建中進(jìn)行普遍應(yīng)用。在實(shí)際應(yīng)用中，GPS的RTK技術(shù)能夠通過三維坐標(biāo)的手段，更好的實(shí)現(xiàn)點(diǎn)位的放樣。目前這種手段的應(yīng)用還不是很多，其主要應(yīng)用的原理是能夠準(zhǔn)確找到放樣點(diǎn)。

施工人員可以使用偏角法進(jìn)行曲線邊樁放樣，要選用合理的經(jīng)緯儀和鋼尺，這種方法的操作比較簡單，放樣測量人員能夠在段時間內(nèi)熟悉，并掌握這個方法。應(yīng)用極坐標(biāo)放樣法進(jìn)行曲線邊樁放樣時，要保證測距儀或全站儀的極徑較長，并具有較高的標(biāo)準(zhǔn)，應(yīng)用全站儀放樣的過程中，其放樣速度較快，具有較高的精度，施工人員只需要了解放樣的坐標(biāo)。這種手段能夠發(fā)揮較高的優(yōu)勢，尤其是當(dāng)邊樁點(diǎn)坐標(biāo)利用本文給出的公式可算出,這樣就有利于全站儀功能的發(fā)揮。

隨著我國科技的不斷發(fā)展，GPS衛(wèi)星定位技術(shù)得到了更好的完善，人們對其的研究越來越深入，巧妙使用RTK技術(shù)，廣泛應(yīng)用放樣手段，能夠較好的計算邊樁的放樣元素。在實(shí)際工作中，關(guān)鍵內(nèi)容是計算邊樁點(diǎn)的坐標(biāo)。其計算量比較大，容易在內(nèi)外線轉(zhuǎn)換中出現(xiàn)錯誤，在曲線快捷放樣中，計算放樣元素是一個非常重要的內(nèi)容。與此同時，施工人員應(yīng)使用程序性計算器，或利用計算機(jī)編程程序進(jìn)行計算，從而增加這個過程的準(zhǔn)確性。

4結(jié)語

隨著測距儀、全站儀等先進(jìn)儀器的普及使用，極坐標(biāo)法成為實(shí)際測量工作中的主導(dǎo)方法。在測量的過程中，我們經(jīng)常會碰到這樣的特殊情況：由于受房屋、樹木、河堤及村落或地形的影響，造成導(dǎo)線點(diǎn)的視線沒通視，無法看見全部或部分的路線中樁，導(dǎo)線點(diǎn)就不能作為測站點(diǎn)，而要在施工現(xiàn)場找出一個相對于路線通視良好的點(diǎn)做為測站點(diǎn)，這點(diǎn)我們可用后交法求得，這種點(diǎn)稱之為“支點(diǎn)”。支點(diǎn)的坐標(biāo)由相關(guān)的支點(diǎn)程序求得，然后將支點(diǎn)的坐標(biāo)假視為導(dǎo)線點(diǎn)輸入“導(dǎo)線點(diǎn)數(shù)據(jù)庫”。這樣我們就能夠做到使測站點(diǎn)可以架在任意位置上了，但由于支點(diǎn)的坐標(biāo)精度相對于導(dǎo)線點(diǎn)來說要差，所以我們應(yīng)當(dāng)盡量避免少架支點(diǎn)、少用支點(diǎn)。所以應(yīng)用曲線快捷放樣法具有比較明顯的效果，能夠快速分析公路的具體情況，針對這種現(xiàn)狀進(jìn)行快速處理。這個過程保證了計算的準(zhǔn)確性，不會對施工的后續(xù)工作造成影響。

參考文獻(xiàn)：

[1] 彭福坤等.土木工程施工測量手冊[M].中國建材工業(yè)出版社.

[2]潘威等.公路工程實(shí)用施工放樣技術(shù)[M].北京:人民交通出版社.

收稿日期：2015-01-12

中圖分類號：U416.1

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：C

文章編號：1008-3383(2015)08-0013-02