测量程序1Word格式文档下载.docx
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L5AbsA≥0.001=>
Goto1:
≠=>
B=V×
sinZ:
Fix3:
"
FXJL="
◢
L6L:
Fix3:
DYLC="
程序中字母代表
D任意点X坐标,E任意点Y坐标,DYLC对应里程,FXJL中线法线距离。
程序中有坐标反算功能。
使用方法:
只需输入计算点坐标、和较为接近的桩号。
桩号越接近计算速度越快
2:
逐桩坐标计算
2.1编制方法:
线路坐标程序是按照平曲线为单元,直线部分归属在曲线两端的方法,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的坐标计算,图---2是坐标转换示意土,第一直线段,是通过方位角和距离直接计算大地坐标,第一缓和曲线和圆曲线段,是先计算任意点切线支距和方位角然后转换大地坐标,第二缓和曲线段和直线段是先计算任意点切线支距和方位角。
然后转换为ZH坐标系的坐标,通过ZH坐标系的坐标再转换为大地坐标。
2.2使用方法
2.2.1准备工作:
室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程序LYYD(路由引导)。
2.2.2现场使用:
根据计算机提示输入相关数据即可。
提示情况如下:
K公里桩号如312,启动程序出现一次。
L细部里程桩号如518.如采用渐进只出现一次,否则逐桩输入。
过千米桩时需输入1000确认。
O渐进长度,如20米一点,取O=20,公里桩号也自动渐进。
否则O=0,启动程序出现一次。
Y断链条件,执行输0不执行默认,不输入【】以内的程序,Y不出现。
E边线角度,法线为90度,分正负值,输E=0此后则不在出现计算边线的过程。
D边线点至中线点的距离
图---2
VW输出的边线1的大地坐标
XY输出的边线2和中线的大地坐标,
2.3逐桩坐标计算程序
主程序:
XLZB(线路坐标)
L1Lbl0:
L≥1000=>
P=P+1:
L=L-1000⊿
L2O=0=>
progFJJ⊿L=L+O:
progLYYD:
progXSZB:
E≠0=>
progBX⊿Goto0
FJJ(非渐进)
{L}:
L=L
LYYD(路由引导)
N=(P“K”+L/1000)×
1000:
【X=0:
Y=6】
N≥***.***=>
prog1:
progPQX:
progZJ⊿
N≤***.***=>
prog2:
progYJ⊿
prog3:
prog4:
N≤***.***=>
prog5:
progYJ⊿
N≥***......
……progZB
PQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)
L1B=Z+Q-S:
H=Z+Q:
A=S/2-S3/240R2:
T=A+(R+S2/24R)tan(F/2)
L2N≤Z=>
V=N-Z:
W=0:
I=0:
Goto1⊿
L3U=N-Z:
N≤(Z+S)=>
V=U-U5/40R2S2:
W=U7/336R3S3-U3/6RS:
I=90U2/πRS:
【L*{Y}:
Y=0=>
U=U+X⊿】
L4N≤B=>
I=90(2U-S)/πR:
V=RsinI+A:
W=RcosI-R-S2/24R:
L5N≤H=>
U=H-N:
C=U-U5/40R2S2:
G=U3/6RS-U7/336R3S3:
V=(T-C)cosF-GsinF+T:
W=(C-T)sinF-GcosF:
I=F-90U2/πRS:
L6N≥H=>
V=T+(T+N-H)cosF:
W=(H-T-N)sinF:
I=F:
L7Lbl1
YJ(右角)
W=-W:
I=K+I
ZJ(左角)
I=K-I
ZB(坐标)
X=J+VcosK-WsinK:
Y=M+VsinK+WcosK
XSZB(显示坐标)
O≠0=>
L=L:
pause5⊿X=X◢Y=Y◢
BX(边线)
{DE}:
I=I+E:
V=X+DcosI◢W=Y+DsinI◢
X=V+DcosI◢Y=W+DsinI◢
2.4数据库:
(每一组曲线占用一个子程序)
1K=***:
F=***:
R=***:
J=***:
M=***:
Z=***:
Q=***:
S=***:
2K=***:
【N≥***.***=>
X=*.**】
2.5注解:
程序XLZB:
线路坐标,它是计算逐桩坐标的主程序。
程序:
FJJ(非渐进)O≠0时,只需输入起始点桩号如计算为每20米一点时,取O=20,此后则自动渐进,公里桩号也自动渐进。
起始桩号应输入第一个计算点桩号减渐进长度。
如K36+700输入36+680即可。
否则取O=0。
每一个点均需输入细部点桩号。
当公里桩号发生变化时,如:
计算K25+910---K26+110,每20米一点。
K25+990完了便是K26+010,此时无需重新输入公里桩号,只需输入一个大于等于1000的桩号,此后则按正常方法输入。
例:
K25+970K25+990K25+1000K26+010K26+050……
程序LYYD:
路由引导,段数根据曲线数量确定增减。
L≥***·
***是曲线间的分界点桩号。
用‘≥’选ZH点或ZY点以前的桩号。
用‘≤’选HZ点或YZ点以后的桩号。
为了做为QLC(已知坐标求里程)的子程序,故于XLZB:
(线路坐标)分为两个程序。
否则可和二为一。
P显示K,为公里桩号,为输入方便,可省略公里桩号中的相同之处,如K315+200---K395+800,输入公里桩号时,可省略百位的3,只输十位和个位的15---95即可。
L为细部桩号,如+660.318,
程序PQX:
(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)
第一行,计算曲线要素,
第二行,计算第一直线段任意点坐标,
第三行,计算第一缓和曲线上任意点坐标,
L*断链;
建议不采用
第四行,计算圆曲线上任意点坐标。
第五行,计算第二缓和曲线上任意点坐标,
第六行,计算第二直线段任意点坐标。
程序YJ:
曲线偏角为右角时,进入该程序W=-W,转换偏角F为左角,执行程序ZB后,ZH坐标系统的坐标(V,W)转换成大地坐标(X,Y),I为曲线上任意点到ZH坐标系统中X轴的夹角,K+I是该点切线沿线路前进方向的方位角。
程序ZJ:
曲线偏角为左角时。
进入该程序,其它意义同上。
程序ZB:
是坐标转换程序。
计算线路坐标时不显示,以程序XSZB:
显示计算结果。
程序XSZB:
O=0时显示坐标,O≠0时显示桩号和坐标,为了做为QLC(已知坐标求里程)的子程序,故于ZB:
(坐标转换)分为两个程序。
否则可以取消。
程序BX:
是求线路外任意点的坐标(V,W)其中E为夹角,有正负之分,顺时针为正,逆时针为负,线路法线为正、负90度。
D为线路中线点到计算点间的距离,(X,Y)线路外第二任意点的坐标,如斜交桥、涵的坐标计算,(V,W)为涵口边墙或桥台坐标,(X,Y)为八字墙端部坐标。
输E=0计算边线的过程此后则不出现。
,
程序1.2.3……:
数据库程序,用数字1、2、3表示,根据曲线数量确定增减,其中Q:
曲
线总长;
F:
偏角;
R:
半径;
S:
缓和曲线长,在单圆曲线中输0;
Z:
ZH点里程;
(J,M)ZH点大
地坐标;
K:
ZH点至JD点的起始方位角。
N﹥***=>
X=***计算点桩号和断链长度,(下文详述)程序中部分字符以标出,有些字符在不同位置意义不同,循环使用,不宜标出。
只要把需输入和输出的字符搞对即可。
2.6单圆曲线的平曲线
是通过ZY点坐标计算圆心的坐标,通过圆心的坐标计算曲线上任意点坐标(X,Y),B:
中线到边线的距离分正、负值。
除S转向角为左角输+1转向角为右角输-1以外。
数据库和PQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)基本相同,它可代替除数据库和路径引导程序外的所有子程序,未编第二直线段部分,因为本曲线第二直线段部分也就是下一个曲线的第一直线段部分。
未考虑与其它程序的配合和对断链的处理。
可根据所管工程线型情况选用该程序。
Lbl0:
L=L+O:
progPQXY:
Goto0
PQXY(单圆曲线的平曲线)
L1U=N-Z:
N≤Z=>
X=J+UcosK◢Y=M+UsinK◢X=X+Bcos(K+90)◢Y=Y+Bsin(K+90)◢Goto1
L2≠=>
V=J+Rcos(K+90S):
W=M+Rsin(K+90S):
E=180U/π/R
L3I=K-90S:
I<0=>
I=I+360⊿I=I+SE
L4{B}:
X=V+(R+B)cosI◢Y=W+(R+B)sinI◢Goto1
L5Lbl1
3:
逐桩高程计算
3.1编制方法:
纵断高程程序是按照竖曲线为单元,同坡部分归属在曲线两端,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的高程计算,
3.2使用方法
3.2.1准备工作:
室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程序LJYD(路径引导)。
3.2.2现场使用:
提示与输入情况如下:
提示K、L、O、Y同逐桩坐标计算程序,Z输出高程
3.3:
逐桩高程计算程序
主程序ZDGC(纵断高程)
L=L+C“O”:
N=(K+L/1000)×
progLJYD:
Goto0
LJYD(路径引导)
L1【V=0:
X=0:
Y=9】
L2N≥***.***=>
progA:
⊿
progB:
progC:
⊿
progD:
progE:
N≤ProgSQX
子程序SQX(竖曲线)
L1【{Y}:
V=X⊿】M=A-T【-V】:
W=A+T【+V】:
U=Abs(A-N)【-V】:
N≤M=>
Z=H-JU◢Goto1⊿
N≤A=>
Z=H-JU+F(N-M)2/2R◢Goto1⊿
N≤W=>
Z=H+IU+F(W-N)2/2R◢Goto1⊿
N≥W=>
Z=H+IU◢Lb11
3.4数据库:
A:
R=***:
T=***:
A=***:
H=***:
J=-***:
I=-***:
F=1:
【N﹥***=>
X=-***】
B:
I=-***:
F=-1
3.5注解:
主程序ZDGC(纵断高程)为了于三维坐标段落法隧道断面测量程序配合,于LJYD(路径引导)一分为二,否则可合二为一。
LJYD(路径引导)是路径引导程序,段数根据曲线数量确定增减。
用‘≥’选曲线起点以前的桩号。
用‘≤’选曲线终点以后的桩号。
程序SQX(竖曲线)第一段计算曲线起点以前的高程,第二段计算曲线起点以后的高程,第三段计算曲线终点以前的高程,第四段计算曲线终点以后的高程
程序A.B.C……:
数据库程序用字母A、B、C…表示,根据曲线数量确定增减。
R表示竖曲线半径,T表示切线长,A表示变坡点里程,H表示变坡点高程,
F=-1表示凸曲线,F=1表示凹曲线,J表示前一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正。
I表示后一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正X断链长度,分正、负值,。
4.对断链的处理方法:
高速公路中坐标法控制线路的平面位置,断链较少。
设计上以考虑到施工计算方便的问题。
平曲线内一般不会出现断链,尽可能也不设在竖曲线内,一般会将断链推到直线同坡段。
直线部分归属和划分,应考虑到断链,依断链桩号为划分界线。
有时能躲的开平曲线但躲不开竖曲线,程序ZDGC(纵断高程)以考虑到竖曲线内出现断链的情况,处理方法是:
数据库中赋值,当计算点大于或小于某一桩号时,修正计算点到切点和变坡点的曲线长度,程序如下:
X=*.**,N:
为计算点桩号,***·
***为断链点桩号,X:
为断链距离。
分正、负值。
无断链时,程序自动赋值X=0,其中:
X=***。
变坡点以前出现长链,如:
K***+530=K***+480N﹤***+530=>
X=50
变坡点以前出现短链,如:
K***+480=K***+530N﹤***+530=>
X=-50
变坡点以后出现长链,如:
K***+630=K***+580N﹥***+580=>
变坡点以后出现短链,如:
K***+580=K***+630N﹥***+580=>
当遇短链如:
K***+480=K***+530,+480至+530之间没有距离,输Y=0即可,当遇长链如:
K***+530=K***+480,+480至+530之间有二倍的距离,有两个完全一样的里程,输Y=0只算了后一个+480至+530,若计算前一个+480至+530,取Y为任意值。
偶遇平曲线内出现断链,要有就在圆曲线上,肯定不会在缓和曲线上。
处理方法类似竖曲线。
程序中【】符号并非计算机运算符,没有断链时,【】符号内的程序不输入计算机。
线路中断链不多的情况下,为了提高运算速度,建议不采用【】以内的程序处理断链。
对断链进行单独的处理。
5坐标反算
ZBFS
L1Lb10:
{DE}:
Norm:
PO1(D-X,E-Y):
Fix3:
S="
L2W≤0=>
W=W+360⊿IntW+Int(fracW×
60)/100+frac
(fracW×
60)×
0.006:
Fix4:
AV="
◢Goto0
D任意点X坐标E任意点Y坐标AV输出角度S输出距离
坐标反算输出角度小数点后四位为分和秒,如:
168.3639为168度36分39秒。
6结语公路施工测量工作,全站仪完全满足了极坐标法放样的硬件要求,CASIO系列可编程计算器完善了全站仪在公路测量中的软件不足之处,珠联璧合。
使的极坐标法在公路测量中得到了良好应用。
极坐标法放样和可编程计算器改变了施工测量中的放样模式,解决了很多过去不好解决的问题,对可编程计算器如何使用,直接影响到测量成果的质量和工作效率,对可编程计算器充分利用,公路外业测量工作不需要再带线路逐桩坐标、高程资料,只带一台CASIO系列可编程计算器即可。
外业测量工作中,只需输入里程,即可提供线路任意点坐标、高程。
不但方便而且及时准确。
相当于把线路平面和纵断面装进了计算机。
并解决了缓和曲线段以知线外任意点坐标,求对应线路里程的难点问题,亦可用于直线和圆曲线的计算。
建议的程序排列顺序,主程序:
线路坐标2:
纵断高程、3:
求里程4:
坐标反算5隧道断面6---10预留空位或其它程序,子程序:
11----17线路坐标的各子程序,18---19纵断高程的两个子程序。
19以后为线路坐标和纵断高程的数据库。
建议使用CASIO系列FX-4800或FX-4850大容量机型,FX-4500装不下常用的全部程序,即便装一部分或单个程序,数据库也无足够的空间装载线路数据.正如一句话的描写,4500反应不快,4800即将淘汰,4850大容量风行时代。
CASIOFX---4850有28K字节的容量,以上所有程序不过1200字节。
,所以上百公里的平、纵断面仅需一台CASIOFX---4850即可
摘 要:
机场互通立交集弯、坡、斜、变宽和桥上分岔于一体,桥面多为复合曲面形式,本文详细介绍了该互通立交施工测量控制方法。
互通立交桥 测量 控制
1 概况
该桥平面采用单喇叭A型方案布置,设A、B、D、E、N五个匝道,主桥上跨机场高速公路,上部采用RC连续箱梁、PC连续箱梁和PC简支组合箱梁3种结构;
下部采用独柱、双柱、三柱桥墩(或独柱Y形实体墩)及双柱式桥台;
基础均为钢筋混凝土灌注桩。
工程规模大,造型美观,施工质量一流。
2 施工测量控制
机场互通立交桥平面布置复杂,匝道半径小,渐变拼宽形式多;
现浇箱梁桥面多为复合空间曲面,因而施工时放样定位困难。
现结合工程实施情况,就该桥的测量控制方法作一介绍。
2.1 测量控制原则
(1)采用日产拓普康智能电子全站仪(GTS-701)为主要测量工具,尽量发挥光电测设仪的功能优势。
(2)建立环桥闭合的三维导线控制网进行桥轴线平面位置控制。
(3)采用坐标放样法进行墩、台、桩定位。
(4)通过加密点准确控制匝道曲面渐变、过渡、拼宽。
2.2 导线控制测量
机场互通立交桥,设计单位只提供了4个控制点。
监理与施工单位在对这4个点位进行复测校核时,发现其中1点不通视、1点误差值超限。
考虑到互通立交平面布置区域大,地形条件复杂,利用其余两点,在东西700m、南北1000m范围内重新布设了6个控制点,经环导闭合测量,角度闭合差、坐标闭合差均满足一级导线技术要求。
2.3 桥轴线测量控制
利用已知的8个控制点坐标及施工图提供的桥轴线控制点坐标,用坐标放线法进行各匝道桥桥轴线恢复测量。
即以桥轴线长度作为一个边,而布置成闭合导线,再采用极坐标法施放轴线上各点。
方法如下:
如图1所示,设仪器置于导线点a,以导线点b为定向点,欲标定轴线上c点,只要知道θ角和距离d即可。
a、b、c三点坐标已知,则:
后视方位角
前视方位角
夹角θ=α-αo
前视距离
待定点C的坐标(X、Y)可根据平面线形计算。
图1
2.4 墩、台、桩定位测量
施工阶段测定桥轴线长度,目的就是为了建立起施工放样墩、台、桩的平面控制。
墩、台、桩定位测量的内容就是准确定出桥墩、台、桩的中心位置和它的纵轴线。
由于机场互通立交5个匝道桥均处在曲线段上,根据设计单位提供的墩、台、桩设计坐标,按坐标反算求出极坐标法的放样数据,用以施放墩、台、桩平面位置。
同时采用极坐标法,在不同曲线控制点、交点设站,直接测距,对施放的墩、台、桩位置进行复核验证。
2.5 现浇桥面控制测量
机场互通立交桥5个匝道桥桥面均为复合曲面,匝道间、匝道与机场高速公路间宽度的拼接也采用空间曲面形成过渡。
设计单位仅提供匝道中桩坐标。
为满足桥面设计要求,采用了以下措施进行放样:
(1)共同采用两个控制点和水准点。
(2)加密匝道中桩点位,沿中轴线法线方向布设左、右边桩,变点控制为断面控制。
(3)提供统一计算资料作为测量放样复核依据。
(4)使用同一全站仪进行放样,同一部水准仪控制高程。
以互通立交A匝为例:
A匝道从平面上看,既有中间夹有缓和段的复曲线又有双曲线。
由于半径小,匝道超高段成扭曲状,即平面超高由左超变为右超,最大超高达8%,右侧超高部分的加宽采用四次抛物线方式进行过渡。
根据已知轴线控制点坐标及已知平纵曲线要素,计算出轴线上任一点坐标值,从而可以实现轴线控制点的加密;
沿已知控制点及加密点法线方向布设左、右边桩,根据边中桩距离可求出边桩坐标;
由于设计文件提供了纵坡及超高数据,所有加密点的高程也可以很方便计算出来。
以上计算均可采用电脑编程运行,因为真正的变量值只有一个,就是桩号。
最后采用极坐标法,可以对加密点进行测设复核。
将仪器安置在缓和曲线的起点(ZH)或终点(HY)(见图2)。
由缓和曲线方程
可计算出缓和曲线上各点的偏角θ和弦长:
有了极坐标放样数据θ和C值,即可测设缓和曲线上任意一点的位置。
圆曲线上任一点位置也可采用此法测设。
如图2,仍采用上述坐标系,i为圆曲线上任意一点,i点坐标为:
Xi=Rsinαi+m
Yi=R(1-cosαi)+pβp
图2
式中:
L0--缓和曲线全长;
Li--包括缓和曲线的曲线长;
Li-L0--圆曲线长;
m、p、β0--缓和曲线参数。
可以计算出圆曲线上任意一点的偏角θi和弦长Ci
用极坐标法即可测定圆曲线上任一点。
实践证明,采用上述方法进行桥面测量控制是行之有效的。
3 结束语
随着我国经济建设的飞速发展,高等级公路建设方兴未艾,互通立交将向平纵布置更复杂方向发展,这就要求我们在工程施工时更加注重测量控制工作,在实践中不断发展先进的测定技术,充分发挥光电测设仪器及电子计算机特长,使这种立体交通枢纽的施工切实达到设计要求,以满足服务功能需要。
地下工程测量
作者:
卓