金俊杰

（無(wú)錫市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇無(wú)錫214002）

城市道路施工前期控制點(diǎn)不通視的解決方法

金俊杰

（無(wú)錫市政建設(shè)集團(tuán)有限公司，江蘇無(wú)錫214002）

在城市道路工程施工前期，經(jīng)常會(huì)遇到由于道路工程施工范圍內(nèi)的房屋拆遷較慢、綠化遷移滯后等原因引起相鄰控制點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)）的不通視的情況，這就會(huì)給道路施工測(cè)量放樣工作帶來很大的影響，甚至無(wú)法按指定的計(jì)劃進(jìn)行正常的測(cè)量放樣工作。通過對(duì)全站儀自身的使用程序和功能，對(duì)控制點(diǎn)在不通視的情況下如何保證測(cè)量放樣工作的連續(xù)性進(jìn)行探討。

道路施工前期；控制點(diǎn)不通視；解決方法

0　引言

測(cè)量放樣工作貫穿于城市道路施工的全過程，是一項(xiàng)非常主要的技術(shù)工作。俗話說“工程施工，測(cè)量沖鋒”，可以想象到每一個(gè)工程在開工前，最先進(jìn)行的工作就是按照設(shè)計(jì)圖紙要求，進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)地放樣定位，為下一步的施工做好準(zhǔn)備工作。測(cè)量工作是一項(xiàng)非常重要的工作，因?yàn)闇y(cè)量精度的高低將會(huì)直接影響到整個(gè)工程質(zhì)量的成敗。

在日常的道路測(cè)量放樣工作中，經(jīng)常會(huì)遇到已知兩個(gè)控制點(diǎn)不通視的情況，這就會(huì)給測(cè)量放樣工作帶來很大的影響，如何利用不通視的已知控制點(diǎn)來對(duì)道路工程進(jìn)行測(cè)量放樣，非常值得工程測(cè)量人員探討。本文通過對(duì)全站儀自身的使用程序和功能及筆者十多年來現(xiàn)場(chǎng)的施工測(cè)量經(jīng)驗(yàn)，對(duì)控制點(diǎn)在不通視的情況下進(jìn)行探討。

1　全站儀內(nèi)置程序直接測(cè)量計(jì)算法

隨著現(xiàn)代高科技的發(fā)展，全站儀（全站型電子測(cè)速儀）在工程施工中得到了廣泛的應(yīng)用，其使用程序和功能也比較強(qiáng)大，在遇到已知控制點(diǎn)不通視的時(shí)候，儀器內(nèi)裝有后方交會(huì)法的程序，可以很快的解決由于已知控制點(diǎn)不通視給測(cè)量放樣工作帶來的麻煩和影響，確保了測(cè)量放樣工作的順利進(jìn)行。

后方交會(huì)法可分為：距離測(cè)量后方交會(huì)（測(cè)定2個(gè)或者更多的已知點(diǎn)）；

角度測(cè)量后方交會(huì)（測(cè)定3個(gè)或者更多的已知點(diǎn)）。測(cè)站點(diǎn)坐標(biāo)按最小二乘法解算（當(dāng)僅用角度測(cè)量作后方交會(huì)時(shí)，若只有觀測(cè)3個(gè)已知點(diǎn)，則無(wú)需作最小二乘法計(jì)算）［1］，見圖1。

圖1　后方交會(huì)法示意圖

本文結(jié)合了無(wú)錫市盛岸路道路改造工程為例，在原盛岸路附近有兩個(gè)已知控制點(diǎn)（導(dǎo)線點(diǎn)）1、3，兩已知控制點(diǎn)之間有未拆遷的房屋等其它障礙物阻擋，以至于兩點(diǎn)無(wú)法直接通視，為了能夠順利完成道路中線的測(cè)量放樣工作，首先在道路附近范圍內(nèi)選取Z點(diǎn)，使Z點(diǎn)與1、3兩已知控制點(diǎn)都能夠通視（所選Z點(diǎn)位置最好能夠直接用來對(duì)道路中樁進(jìn)行測(cè)量放樣），然后把全站儀架設(shè)在Z點(diǎn)上，分別測(cè)量出Z點(diǎn)與1、3兩點(diǎn)的距離和夾角Z（檢核用）即為距離測(cè)量后方交會(huì)，見圖2。

具體操作步驟如下：

（1）在Z點(diǎn)上架設(shè)好全站儀并調(diào)平，先輸入測(cè)站點(diǎn)號(hào)Z，然后分別輸入1和3兩點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)；

（2）棱鏡先安置于1號(hào)點(diǎn)位并調(diào)平，全站儀目鏡瞄準(zhǔn)棱鏡中心后對(duì)應(yīng)1號(hào)點(diǎn)輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)按距離測(cè)量并保存；

圖2　距離測(cè)量后方交會(huì)示意圖

（3）棱鏡再安置于3點(diǎn)位并調(diào)平，轉(zhuǎn)動(dòng)全站儀目鏡，瞄準(zhǔn)棱鏡中心后對(duì)應(yīng)3號(hào)點(diǎn)輸入的坐標(biāo)數(shù)據(jù)按距離測(cè)量并保存；

（4）這時(shí)在全站儀面板上會(huì)出現(xiàn)計(jì)算鍵，此時(shí)則需要按一下計(jì)算鍵，全站儀會(huì)自動(dòng)計(jì)算出測(cè)站Z點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

全站儀內(nèi)置后方交會(huì)法程序確保了測(cè)量過程的連續(xù)性，與三角形計(jì)算法相比，省掉了計(jì)算器計(jì)算的過程。

2　三角形計(jì)算法

同樣以無(wú)錫市盛岸路道路改造工程為例，如果在施工單位不具備全站儀測(cè)量放樣的情況之下，可以采用經(jīng)緯儀和測(cè)距儀組合來完成道路中樁的測(cè)量放樣工作，首先在Z點(diǎn)上架設(shè)經(jīng)緯儀并調(diào)平，使用經(jīng)緯儀測(cè)量出水平角∠Z，采用測(cè)距儀（或者使用剛尺）分別測(cè)量出Z點(diǎn)至1、3兩已知控制點(diǎn)的水平距離，分別用D1Z、D3Z來表示。

健康評(píng)估實(shí)訓(xùn)報(bào)告是護(hù)生對(duì)實(shí)訓(xùn)操作的總結(jié)與匯報(bào)，必須在科學(xué)實(shí)訓(xùn)的基礎(chǔ)上進(jìn)行撰寫,體現(xiàn)完整性、規(guī)范性、正確性、有效性和實(shí)用性[1]。傳統(tǒng)的健康評(píng)估實(shí)訓(xùn)報(bào)告按實(shí)訓(xùn)目的、實(shí)訓(xùn)內(nèi)容、實(shí)訓(xùn)用物、實(shí)訓(xùn)過程、實(shí)訓(xùn)記錄、分析討論、個(gè)人小結(jié)的“八股”方式記錄。實(shí)訓(xùn)報(bào)告單上只有標(biāo)題，實(shí)訓(xùn)內(nèi)容全部需要學(xué)生手抄，占用了大量實(shí)訓(xùn)時(shí)間，使實(shí)訓(xùn)課變成了書寫實(shí)訓(xùn)報(bào)告課，實(shí)訓(xùn)效果不佳。為了提高實(shí)訓(xùn)課堂教學(xué)效果，突出學(xué)生操作技能培養(yǎng)，筆者設(shè)計(jì)了《健康評(píng)估實(shí)訓(xùn)報(bào)告冊(cè)》并將其用于實(shí)訓(xùn)教學(xué)，學(xué)生反映良好?，F(xiàn)報(bào)告如下。

在測(cè)量出水平角∠Z和水平距離D1Z、D3Z后，可以按照解三角形的方法計(jì)算出水平角∠1和水平角∠3，公式如下：

式（2）可以分別求得∠1和∠3的角度值，利用已知兩控制點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)可以計(jì)算出已知方位角a13，再由計(jì)算出來的∠1和∠3的角度值，可以分別推算出a1Z和a3Z的方位角。

當(dāng)a1Z和a3Z方位角和D1Z、D3Z水平距離都已經(jīng)被測(cè)量和計(jì)算出以后，可以按照坐標(biāo)計(jì)算公式求得新點(diǎn)Z的坐標(biāo)（XZ，YZ），然后就可以按照坐標(biāo)放樣法，進(jìn)行道路中樁的測(cè)量放樣工作了。

此法是采用解三角形的計(jì)算方法所得，在推算出三角形的三個(gè)水平角之后，可以把這三個(gè)水平角進(jìn)行相加后與180°對(duì)比，以保證三角網(wǎng)的精度。本方法的精度還與1、3兩個(gè)已知點(diǎn)的精度有關(guān)，因?yàn)樵谟?jì)算過程中已知控制點(diǎn)的距離與相對(duì)應(yīng)的水平角精度的高低對(duì)其它兩水平角的推算精度起到了至關(guān)重要的影響。

3　測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合AutoCAD成圖軟件計(jì)算法

在日常道路施工測(cè)量放樣工作中，經(jīng)常會(huì)碰到比較復(fù)雜的地形、地貌，此時(shí)如果只選擇一個(gè)新點(diǎn)的話不能滿足與兩已知控制點(diǎn)達(dá)到通視的情況（采用后方交會(huì)法無(wú)法完成），有時(shí)甚至需要加設(shè)二個(gè)及二個(gè)以上的新點(diǎn)才能達(dá)到通視。在這種情況之下通常采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合AutoCAD成圖軟件的方法較容易完成，其過程與自由坐標(biāo)法相似。

如圖3所示，已知A、B兩個(gè)已知控制點(diǎn)不能夠通視，中間障礙物較多，如果采用加設(shè)一個(gè)新點(diǎn)的方法將不能達(dá)到點(diǎn)與點(diǎn)的通視，此時(shí)需要加設(shè)1、2、3三個(gè)新點(diǎn)后，才能夠使得A、B兩已知控制點(diǎn)通視，結(jié)合工程現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)際情況，考慮采用現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合AutoCAD成圖軟件計(jì)算法來解決比較容易。

圖3　測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合AutoCAD軟件法示意圖

（1）全站儀架設(shè)在1號(hào)點(diǎn)位并調(diào)平，對(duì)1號(hào)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)采用假設(shè)的方法，采用任意角度測(cè)量出A點(diǎn)和2號(hào)點(diǎn)的相對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

（2）全站儀架設(shè)在2號(hào)點(diǎn)位并調(diào)平，輸入2號(hào)點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，以1號(hào)點(diǎn)的假設(shè)坐標(biāo)數(shù)值為后視，測(cè)量出3號(hào)點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

（3）再將全站儀架設(shè)在3號(hào)點(diǎn)位并調(diào)平，采用以上相同的測(cè)量方法，測(cè)量出B點(diǎn)的坐標(biāo)數(shù)據(jù)。

（4）分別把A、1、2、3、B五點(diǎn)所實(shí)測(cè)測(cè)得的相對(duì)坐標(biāo)數(shù)據(jù)在AutoCAD上展開并兩兩相連，就得到了以上的一個(gè)圖形。

（5）運(yùn)用AutoCAD成圖軟件的自身的使用功能，可以把∠A、∠1、∠2、∠3、∠B的水平角度全部提取出來，相對(duì)的DAB、DA1 、D12、DA23、D3B（6）水平距離和水平角的問題都已經(jīng)解決了之后，最后以AB兩已知控制點(diǎn)的方位角為起始方位角，就可以推算出A1、12、23、3B四條邊的方位角，通過坐標(biāo)計(jì)算公式，可以計(jì)算出每個(gè)點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)數(shù)據(jù)，最后把推算得到的B點(diǎn)坐標(biāo)數(shù)據(jù)和已知B點(diǎn)的設(shè)計(jì)坐標(biāo)進(jìn)行比較，以便于確保測(cè)量過程的準(zhǔn)確性和測(cè)量結(jié)果的精度。

的水平距離也可以利用AutoCAD成圖軟件的使用功能相應(yīng)的提取出來。

現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合AutoCAD成圖軟件計(jì)算的方法，充分利用了AutoCAD成圖軟件的強(qiáng)大功能，為工程測(cè)量人員減少了很大一部分的內(nèi)業(yè)計(jì)算量且節(jié)約了很多的寶貴時(shí)間，同時(shí)也避免了在計(jì)算過程中可能引起的誤差和錯(cuò)誤。

4　結(jié)語(yǔ)

全站儀內(nèi)置程序直接測(cè)量計(jì)算法、三角形計(jì)算法和測(cè)量數(shù)據(jù)結(jié)合AutoCAD成圖軟件計(jì)算的方法是解決控制點(diǎn)之間無(wú)法通視情況下的有效途徑，確保了城市道路施工前期測(cè)量放樣工作的順利完成。選擇測(cè)點(diǎn)時(shí)，充分考慮測(cè)點(diǎn)的選點(diǎn)位置和可利用性，測(cè)量過程一定要按照測(cè)量規(guī)范、標(biāo)準(zhǔn)的要求進(jìn)行，以上三種方法在理論上可行，但是在實(shí)際的測(cè)量過程中對(duì)點(diǎn)的精度會(huì)造成一定的影響，坐標(biāo)數(shù)據(jù)計(jì)算完成后要保證控制點(diǎn)間能夠互相檢核。

［1］ 拓普康全站型電子測(cè)速儀使用手冊(cè)［Z］.2008.

U415

B

1009-7716（2015）01-0092-02

2014-04-09

金俊杰（1982-），男，江蘇無(wú)錫人，工程師，從事市政工程施工管理工作。