CASIO程序結合全站儀在公路橋隧施工放樣中的應用

李 從 德

(云南交通職業技術學院，云南 昆明 650500)

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CASIO程序結合全站儀在公路橋隧施工放樣中的應用

李 從 德

(云南交通職業技術學院，云南 昆明 650500)

以CASIO fx-5800P為平臺，編制了適合于CASIO fx-5800P的公路橋隧施工測量放樣應用技術程序，并結合全站儀在通海—建水高速公路的實際施工測量放樣案例進行說明演算分析，為公路橋隧施工測量放樣提供一個便捷操作的平臺。

公路橋隧,測量放樣,全站儀,CASIO fx-5800P

0 引言

在公路橋隧施工測量放樣中，全站儀的主要功能是測量角度、距離(水平距離)、三維坐標(X：北坐標,Y：東坐標,Z：高程)，但在公路橋隧施工放樣測量中，每一個放樣點的數學計算都非常復雜，而且每一個放樣點都要進行不同的計算，為有效地提高效率，就必須在一定平臺上開發公路橋隧施工放樣軟件程序。在公路橋隧施工測量放樣中，用施工放樣程序結合全站儀進行施工放樣效益就會得到很大提高。現以CASIO fx-5800P為開發平臺，開發出相應的公路橋隧施工測量放樣軟件程序。并以此公路橋隧施工測量放樣程序結合全站儀對公路橋隧的施工測量放樣進行詳解。

1 CASIO fx-5800P施工測量放樣程序

LCD

“X0”?→N：“Y0”?→E：“A0”→A：“K0”?→Z：“R”?→R：“LS”?→L：If L=0:Then 0.001→L：IfEnd：“J0”?→Q：“Xn”?→F：“Yn”?→H：LbI 0：“K”?K：“BX”?D：K-Z→W：Prog“D”：2L+C-W→M：If Q<0 Then 1→P：Prog“A”：Else-1→P：Prog“A”：IfEnd：Po1(X-F，Y-H：If J<0：Then J+360→J：IfEnd：“A=”：J ?DMS“S=”：IGoto 0

A

If K≤Z：Then Prog“1”：Else If W≤L：Then Prog“2”：Else If W≤L+C：Then Prog“3”：Else If W≤2L+C：Then Prog“4”：Else Prog“5”：IfEnd：IfEnd：IfEnd：IfEnd

1

N-AbS(W)cos(A)+Dcos(A+90)→X：“X=”：XE-AbS(W)sin(A)+Dsin(A+90)→Y：“Y=”：Y

2

Prog“G”：N+S cos(A-PO)+D cos(A+90-3PO)→X：“X=”：XE+S sin(A-PO)+D sin(A+90-3PO)→Y：“Y=”：Y

3

Prog“H”：A+90P-BP-180P(W-L)÷π÷R→G：N+S cos(A-PO)+R cos(A-90P-BP)+(R+DP)cos(G)→X：“X=”：XE+S sin(A-PO)+R sin(A-90P-BP)+(R+DP)sin(G)→Y：“Y=”：Y

4

Prog“K”：N+T cosA+T cos(A+Q)-S cos(A+Q+PO)+D cos(A+Q+90+3PO)→X：“X=”：XE+T sinA+T sin(A+Q)-S sin(A+Q+PO)+D sin(A+Q+90+3PO)→Y：“Y=”：Y

5

N+T cos(A)+(T+W-2L-C)cos(A+Q)+D cos(A+Q+90)→X：“X=”：XE+T sin(A)+(T+W-2L-C)sin(A+Q)+D sin(A+Q+90)→Y：“Y=”：Y

D

90L÷π÷R→B：(AbS(Q)-2B)πR÷180→C：L÷2-L^(3)÷240÷R2+(R+L2÷24÷R-L^(4)÷2384÷R^(3))tan(AbS(Q)÷2)→T

G

tan-1((W^(3)÷(6RL)-W^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷(W-W^(5)÷(40R2L2)))→O：(W^(3)÷(6RL)-W^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷sin(O)→S

H

tan-1((L2÷6÷R-L^(4)÷336÷R^(3))÷(L-L^(3)÷40÷R2))→O：(L2÷6÷R-L^(4)÷336÷R^(3))÷sin(O)→S

K

tan-1((M^(3)÷(6RL)-M^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷(M-M^(5)÷(40R2L2)))→O：(M^(3)÷(6RL)-M^(7)÷(336R^(3)L^(3)))÷sin(O)→S

2 CASIO fx-5800P施工測量放樣程序應用說明

以CASIO fx-5800P為平臺編制出的公路橋隧施工測量放樣程序可分為主程序LCD與子程序A,1,2,3,4,5,D,G,H，K。程序運行時，都是調出主程序LCD進行運行，子程序不能單獨運行與計算。現將主程序LCD的輸入與輸出主要要素進行說明如下：

輸入: X0: ZH點X坐標

Y0: ZH點Y坐標

A0: 起點方位角

K0: ZH點樁號

R:半徑

LS: 緩和曲線

J0: 轉角(左“-”、右“+”)

Xn: 架儀點X坐標

Yn: 架儀點Y坐標

K: 任一樁號

BX: 橫向距離(遵行“左負右正”的原則。如某一樁號K處，中樁處“BX=0”；左邊樁距路中線為10.25 m，輸入計算器時應寫成“BX=-10.25”；右邊樁距路中線為10.25 m輸入計算器時應寫成“BX=10.25”。)

輸出： X: 路線(或左、或中、或右)的北坐標

Y: 路線(或左、或中、或右)的東坐標

A: 架儀點至任一放線點的方位角

S: 架儀點至任一放線點的距離

3 CASIO fx-5800P施工測量放樣案例

通海—建水高速公路上有一級導線點26-1，其大地坐標為X=2632970.316，Y=585109.170；一級導線點26-2，其大地坐標為X=2633013.016,Y=585248.550。在JD64處有右轉角37°10′31″、半徑300.705 m、緩和曲線長度90 m，還有經JD63和JD64的大地坐標計算推算出的本曲線ZH點大地坐標X0,Y0及起始方位角A0，見圖1。現要求對K45+000～K45+576.85之間曲線主點與每隔100 m整樁的左樁10.75 m、中樁、右樁12.25 m進行施工測量放線。

解：這種放線為大地坐標放線，根據已知給出的一級導線點26-1,26-2，選擇26-2為架儀點，輸入計算器數據時，Xn,Yn就為架儀點坐標。

把全站儀架在26-2上，后視26-1，把全站儀水平角置入為252°58′02″、坐標為X=33013.016,Y=85248.550。然后就可用全站儀配合CASIO fx-4500PA程序進行施工測量放線。

運行主程序LCD，根據圖1把相應數據輸入計算器并輸出結果為下(為計算方便，我們把坐標中的大數據省略掉，如X坐標中的“26”，Y坐標中的“5”)

輸入： X0？ 32899.789 (ZH點X坐標)

Y0？ 85143.265 (ZH點Y坐標)

A0？ 162°37′25″ (起始方位角)

K0？ 45291.74 (ZH點樁號)

R？ 300.705 (半徑)

Ls？ 90 (緩和曲線長度)

J0？ 37°10′31″ (“右”轉角)

Xn？ 33013.016 (架儀點X坐標)

Yn？ 85248.550 (架儀點Y坐標)

K？ 45000 (K45+000樁號)

BX？ 0 (中樁)

輸出： X=33178.215 (K45+000中樁X坐標)

Y=85056.138 (K45+000中樁Y坐標)

A=310°38′54″ (架儀點至K45+000中樁方位角)

S=253.601 (架儀點至K45+000中樁距離)

輸入： K? 45000 (K45+000樁號)

BX? -10.75 (K45+000左樁10.75m)

輸出： X=33181.425(K45+000左樁10.75 m處X坐標)

Y=85066.397(K45+000左樁10.75 m處Y坐標)

A=312°45′18″ (架儀點至K45+000左樁10.75 m處的方位角)

S=248.076(架儀點至K45+000左樁10.75 m處的距離)

輸入： K？ 45000(K45+000樁號)

BX？ 12.25 (K45+000右樁12.25 m)

輸出： X=33174.557(K45+000右樁12.25 m處X坐標)

Y=85044.447(K45+000右樁12.25 m處Y坐標)

A=308°21′37″(架儀點至K45+000右樁12.25 m處的方位角)

S=260.295 (架儀點至K45+000右樁12.25 m處的距離)

·

·

·

·

輸入： K？ 45291.74 (K45+291.74樁號)

BX？0 (中樁)

輸出： X=32899.789 (K45+291.74中樁X坐標)

Y=85143.265 (K45+291.74中樁Y坐標)

A=222°55′06″ (架儀點至K45+291.74中樁方位角)

S=154.613 (架儀點至K45+291.74中樁距離)

輸入： K? 45291.74

BX? -10.75

輸出： X=32902.999

Y=85153.524

A=220°49′06″

S=145.374

輸入： K? 45291.74

BX？ 12.25

輸出： X=32896.131

Y=85131.574

A=225°01′20″

S=165.365

·

·

·

·

現將本段需要測量放線的左、中、右樁的計算成果列于表1。

表1 各樁號左中右樁坐標、方位角、距離成果表

4 結語

本論文通過在全面分析了公路基本型曲線上直線、第一緩和曲線、圓曲線、第二緩和曲線、直線的坐標公式推導后，以CASIO fx-5800P平臺，編制出適合于CASIO fx-5800P的公路橋隧施工測量放樣應用技術程序。此程序主要包括主程序LCD與子程序A,1,2,3,4,5,D,G,H,K。編制公路施工放樣應用技術程序時，不管是轉角還是公路中線對應樁號處的左右橫向距離，一般都遵行“左負右正”的原則。以CASIO fx-5800P為平臺開發的公路橋隧施工測量放樣應用技術程序不僅適用于大地坐標法施工放樣，同樣適用于相對坐標法施工放樣、大頭回頭曲線放樣等的施工測量放線。此論文中用CASIO fx-5800P公路橋隧施工測量放樣程序結合全站儀在通海—建水高速公路的實際施工測量放樣案例進行說明演算分析，為公路橋隧施工測量放樣提供一個可便捷操作借鑒的平臺。

[1] 孫家駟.公路勘測設計[M].重慶：重慶大學出版社，1994.

[2] 李從德.公路橋隧施工測量放樣[M].成都：西南交通大學出版社，2016.

[3] CACIO fx-4500PA使用手冊[Z].

The application of CASIO-program combination total station in road and bridge tunnel construction lofting

Li Congde

(YunnanJiaotongVocationalTechnicalInstitute,Kunming650500,China)

Based on CASIO fx-5800P platform, this paper designed the application technology program of road and bridge tunnel construction measurement lofting suitable for CASIO fx-5800P, and combining with the actual construction measurement lofting case of total station in Tonghai-Jianshui highway made explanation calcuation and analysis, provided a editing operation platform for road and bridge tunnel construction and measurement lofting.

highway tunnel, measurement lofting, total station, CASIO fx-5800P

1009-6825(2017)14-0129-03

2017-03-01

李從德(1972- )，男，副教授，高級工程師

TP319

A