城市道路施工前期控制點不通視的解決方法

金俊杰

（無錫市政建設集團有限公司，江蘇無錫214002）

城市道路施工前期控制點不通視的解決方法

金俊杰

（無錫市政建設集團有限公司，江蘇無錫214002）

在城市道路工程施工前期，經常會遇到由于道路工程施工范圍內的房屋拆遷較慢、綠化遷移滯后等原因引起相鄰控制點（導線點）的不通視的情況，這就會給道路施工測量放樣工作帶來很大的影響，甚至無法按指定的計劃進行正常的測量放樣工作。通過對全站儀自身的使用程序和功能，對控制點在不通視的情況下如何保證測量放樣工作的連續性進行探討。

道路施工前期；控制點不通視；解決方法

0　引言

測量放樣工作貫穿于城市道路施工的全過程，是一項非常主要的技術工作。俗話說“工程施工，測量沖鋒”，可以想象到每一個工程在開工前，最先進行的工作就是按照設計圖紙要求，進行現場的實地放樣定位，為下一步的施工做好準備工作。測量工作是一項非常重要的工作，因為測量精度的高低將會直接影響到整個工程質量的成敗。

在日常的道路測量放樣工作中，經常會遇到已知兩個控制點不通視的情況，這就會給測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來對道路工程進行測量放樣，非常值得工程測量人員探討。本文通過對全站儀自身的使用程序和功能及筆者十多年來現場的施工測量經驗，對控制點在不通視的情況下進行探討。

1　全站儀內置程序直接測量計算法

隨著現代高科技的發展，全站儀（全站型電子測速儀）在工程施工中得到了廣泛的應用，其使用程序和功能也比較強大，在遇到已知控制點不通視的時候，儀器內裝有后方交會法的程序，可以很快的解決由于已知控制點不通視給測量放樣工作帶來的麻煩和影響，確保了測量放樣工作的順利進行。

后方交會法可分為：距離測量后方交會（測定2個或者更多的已知點）；

角度測量后方交會（測定3個或者更多的已知點）。測站點坐標按最小二乘法解算（當僅用角度測量作后方交會時，若只有觀測3個已知點，則無需作最小二乘法計算）［1］，見圖1。

圖1　后方交會法示意圖

本文結合了無錫市盛岸路道路改造工程為例，在原盛岸路附近有兩個已知控制點（導線點）1、3，兩已知控制點之間有未拆遷的房屋等其它障礙物阻擋，以至于兩點無法直接通視，為了能夠順利完成道路中線的測量放樣工作，首先在道路附近范圍內選取Z點，使Z點與1、3兩已知控制點都能夠通視（所選Z點位置最好能夠直接用來對道路中樁進行測量放樣），然后把全站儀架設在Z點上，分別測量出Z點與1、3兩點的距離和夾角Z（檢核用）即為距離測量后方交會，見圖2。

具體操作步驟如下：

（1）在Z點上架設好全站儀并調平，先輸入測站點號Z，然后分別輸入1和3兩點坐標數據；

（2）棱鏡先安置于1號點位并調平，全站儀目鏡瞄準棱鏡中心后對應1號點輸入的坐標數據按距離測量并保存；

圖2　距離測量后方交會示意圖

（3）棱鏡再安置于3點位并調平，轉動全站儀目鏡，瞄準棱鏡中心后對應3號點輸入的坐標數據按距離測量并保存；

（4）這時在全站儀面板上會出現計算鍵，此時則需要按一下計算鍵，全站儀會自動計算出測站Z點的坐標數據。

全站儀內置后方交會法程序確保了測量過程的連續性，與三角形計算法相比，省掉了計算器計算的過程。

2　三角形計算法

同樣以無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量放樣的情況之下，可以采用經緯儀和測距儀組合來完成道路中樁的測量放樣工作，首先在Z點上架設經緯儀并調平，使用經緯儀測量出水平角∠Z，采用測距儀（或者使用剛尺）分別測量出Z點至1、3兩已知控制點的水平距離，分別用D1Z、D3Z來表示。

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在測量出水平角∠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，利用已知兩控制點的坐標數據可以計算出已知方位角a13，再由計算出來的∠1和∠3的角度值，可以分別推算出a1Z和a3Z的方位角。

當a1Z和a3Z方位角和D1Z、D3Z水平距離都已經被測量和計算出以后，可以按照坐標計算公式求得新點Z的坐標（XZ，YZ），然后就可以按照坐標放樣法，進行道路中樁的測量放樣工作了。

此法是采用解三角形的計算方法所得，在推算出三角形的三個水平角之后，可以把這三個水平角進行相加后與180°對比，以保證三角網的精度。本方法的精度還與1、3兩個已知點的精度有關，因為在計算過程中已知控制點的距離與相對應的水平角精度的高低對其它兩水平角的推算精度起到了至關重要的影響。

3　測量數據結合AutoCAD成圖軟件計算法

在日常道路施工測量放樣工作中，經常會碰到比較復雜的地形、地貌，此時如果只選擇一個新點的話不能滿足與兩已知控制點達到通視的情況（采用后方交會法無法完成），有時甚至需要加設二個及二個以上的新點才能達到通視。在這種情況之下通常采用現場測量數據結合AutoCAD成圖軟件的方法較容易完成，其過程與自由坐標法相似。

如圖3所示，已知A、B兩個已知控制點不能夠通視，中間障礙物較多，如果采用加設一個新點的方法將不能達到點與點的通視，此時需要加設1、2、3三個新點后，才能夠使得A、B兩已知控制點通視，結合工程現場的實際情況，考慮采用現場測量數據結合AutoCAD成圖軟件計算法來解決比較容易。

圖3　測量數據結合AutoCAD軟件法示意圖

（1）全站儀架設在1號點位并調平，對1號點的坐標數據采用假設的方法，采用任意角度測量出A點和2號點的相對坐標數據。

（2）全站儀架設在2號點位并調平，輸入2號點的實測坐標數據，以1號點的假設坐標數值為后視，測量出3號點的坐標數據。

（3）再將全站儀架設在3號點位并調平，采用以上相同的測量方法，測量出B點的坐標數據。

（4）分別把A、1、2、3、B五點所實測測得的相對坐標數據在AutoCAD上展開并兩兩相連，就得到了以上的一個圖形。

（5）運用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，相對的DAB、DA1 、D12、DA23、D3B（6）水平距離和水平角的問題都已經解決了之后，最后以AB兩已知控制點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，通過坐標計算公式，可以計算出每個點的實測坐標數據，最后把推算得到的B點坐標數據和已知B點的設計坐標進行比較，以便于確保測量過程的準確性和測量結果的精度。

的水平距離也可以利用AutoCAD成圖軟件的使用功能相應的提取出來。

現場測量數據結合AutoCAD成圖軟件計算的方法，充分利用了AutoCAD成圖軟件的強大功能，為工程測量人員減少了很大一部分的內業計算量且節約了很多的寶貴時間，同時也避免了在計算過程中可能引起的誤差和錯誤。

4　結語

全站儀內置程序直接測量計算法、三角形計算法和測量數據結合AutoCAD成圖軟件計算的方法是解決控制點之間無法通視情況下的有效途徑，確保了城市道路施工前期測量放樣工作的順利完成。選擇測點時，充分考慮測點的選點位置和可利用性，測量過程一定要按照測量規范、標準的要求進行，以上三種方法在理論上可行，但是在實際的測量過程中對點的精度會造成一定的影響，坐標數據計算完成后要保證控制點間能夠互相檢核。

［1］ 拓普康全站型電子測速儀使用手冊［Z］.2008.

U415

B

1009-7716（2015）01-0092-02

2014-04-09

金俊杰（1982-），男，江蘇無錫人，工程師，從事市政工程施工管理工作。