施工測(cè)量中的坐標(biāo)、高程的幾種計(jì)算方法

1、4211521095摘要：施工測(cè)量中的坐標(biāo)、高程的幾種計(jì)算方法，利用CADEXCEL.軟件以及程序計(jì)算器互相校核，為外業(yè)提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)，從而保證工程施工的順利進(jìn)行。關(guān)鍵詞：施工放樣坐標(biāo)、高程計(jì)算。1概況“兵馬未動(dòng)、糧草先行”測(cè)量工作向來(lái)被稱為工程施工的“糧草”。其重要性不言而喻。近年來(lái)隨著全站儀等光電儀器的使用，使我們的測(cè)量外業(yè)工作變的日益輕松。但是不管儀器怎么先進(jìn)，我們的內(nèi)業(yè)工作確一直是測(cè)量的重頭戲。測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算的正確與否，直接影響著我們的施工。2施工測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)的計(jì)算，主要是施工放樣的坐標(biāo)計(jì)算和高程計(jì)算。CADEXCEL.測(cè)量軟件以及程序計(jì)算器的使用給我們的計(jì)算帶來(lái)了極大的便利。而

2、且?guī)追N方法的互相檢算也保證了我們內(nèi)業(yè)資料的正確性?，F(xiàn)結(jié)合本人的經(jīng)驗(yàn)，就上述幾種方法作一介紹。-2.1 利用CAD®圖計(jì)算(1)施工放樣的資料計(jì)算在施工放樣的資料計(jì)算，首先我們利用CAD結(jié)合施工所使用的坐標(biāo)系繪制所建工程的平面圖，把所有的結(jié)構(gòu)物按照實(shí)際坐標(biāo)躍然于紙上。在這個(gè)步驟中最主要關(guān)鍵的問(wèn)題是坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。大地坐標(biāo)系中上方為正北方向，代表的是X軸，而在CAD中X州代表的為正東方向，所以在繪圖中我們要利用CAD的UCS工具條中的坐標(biāo)軸旋轉(zhuǎn)UCS功能，禾I用Z軸旋轉(zhuǎn)把UCS旋車990度，然后利用X軸旋轉(zhuǎn)把UCS旋車990度，如圖所示：然后按照?qǐng)D紙所給的控制點(diǎn)坐標(biāo)和所給的結(jié)構(gòu)物與控制點(diǎn)坐

3、標(biāo)的相對(duì)關(guān)系，把結(jié)構(gòu)物一一繪制到CAD中。特別注意的一點(diǎn)是必須一步步找到結(jié)構(gòu)物的每個(gè)關(guān)鍵點(diǎn)與控制點(diǎn)的相對(duì)關(guān)系。不能按照?qǐng)D紙所給的結(jié)構(gòu)物坐標(biāo)繪制。做完這一步我們可以對(duì)設(shè)計(jì)的資料進(jìn)行復(fù)核了。按照設(shè)計(jì)所給的點(diǎn)在CAD上選取就可以了。外業(yè)放樣的資料讀取。1、按照坐標(biāo)放樣，我們之需要在圖紙上選取我們需要的點(diǎn)為即可。2、極坐標(biāo)的放樣的放樣有兩個(gè)方案，一個(gè)是把坐標(biāo)選取后用計(jì)算器算；一個(gè)是在圖紙上繪制致鏡點(diǎn)坐標(biāo)和后視點(diǎn)坐標(biāo)。然后量取放樣點(diǎn)所需的角度和距離。這樣可以對(duì)我們的手工計(jì)算做一個(gè)校核。(2)、利用CAD建立整個(gè)工程的三維立體模型，按照?qǐng)D紙所給的各分項(xiàng)工程的相對(duì)位置和尺寸關(guān)系建立三位立體圖，這種做法可以解

4、決坐標(biāo)和高程的同時(shí)復(fù)核。而且還有一個(gè)好處就是對(duì)整個(gè)待建工程從視覺(jué)上有個(gè)整體的理解。但是這需要要很高的CAD制圖造詣，要求能夠熟練使用三維制圖，有很強(qiáng)的空間和立體方位的感覺(jué)。對(duì)X、Y、Z的轉(zhuǎn)換要特別注意。對(duì)北方向和三維視圖的調(diào)整很重要的。另外還要對(duì)圖紙的識(shí)別和尺寸的相對(duì)關(guān)系要仔細(xì)地分析。在外業(yè)放樣和高程測(cè)量時(shí)我們只要選取待測(cè)點(diǎn)的坐標(biāo)或者高程即可，方便實(shí)用。2.2EXCEL表格計(jì)算。EXCEL的運(yùn)用為我們的測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)工作計(jì)算又提供了一個(gè)很好的平臺(tái)。(1)直線的計(jì)算只需要在距離和方位角即可以按照EXCEL表格結(jié)合X=cos(a)XL、Y=sin(a)x為待求點(diǎn)的X坐標(biāo)L的公式編輯，如圖所示：B列C列是

5、已知點(diǎn)的x、y坐標(biāo)。D為待求點(diǎn)的坐標(biāo)方位角，E為將角度轉(zhuǎn)化為弧度(在EXCEL中只默認(rèn)弧度，轉(zhuǎn)換方法為點(diǎn)擊E3后在地址欄中輸入=RADIANS(D3),D3必須化為度)，F(xiàn)為待求點(diǎn)到已知點(diǎn)的距離，G為待求點(diǎn)的X坐標(biāo)，H為待求點(diǎn)的Y坐標(biāo)計(jì)算方法為，點(diǎn)擊G3后在地址欄中輸入：=B3+cos(E3)XF3,點(diǎn)擊G3后在地址欄中輸入：=C3+sin(E3)xF3(2)圓曲線的計(jì)算，在進(jìn)行曲線計(jì)算之前，利用公式計(jì)算出曲線的圓心坐標(biāo)C、D,計(jì)算直圓點(diǎn)到圓心的方位角F,同時(shí)在E欄輸入我們所需坐標(biāo)的弧長(zhǎng)(直圓點(diǎn)到待求點(diǎn))，算出待求點(diǎn)和直圓點(diǎn)的夾角G,H=F+G就是我們待求點(diǎn)的方位角，待求點(diǎn)坐標(biāo)J,K的坐標(biāo)分別

6、為X坐標(biāo)為：J2=C2+I2XCOS(H2)Y坐標(biāo)為：K2=D2+I2XSIN(H2)其中：I列為曲線的半徑，(3)緩和曲線的計(jì)算，采用的方式是利用圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以直圓點(diǎn)或圓直點(diǎn)為方向計(jì)算方位角e；計(jì)算緩和曲線上待求各點(diǎn)的坐標(biāo)。設(shè)圓心的坐標(biāo)為：X0,Y0;圓曲線的半徑為R;緩和曲線長(zhǎng)度為ls;曲線的內(nèi)移值為p=l2s/24R;切線增長(zhǎng)值為q=(ls/2)-(ls3/240R2);轉(zhuǎn)向角a；緩和曲線角B0=(ls/2R)X(180°/支)；緩和曲線上ZH到HY待求點(diǎn)距ZH點(diǎn)或YH至ijHZ待求點(diǎn)距HZ點(diǎn)的曲線長(zhǎng)度是l1;圓曲線的待求點(diǎn)距HY點(diǎn)的弧長(zhǎng)為li;ZH到HY段的計(jì)算公式為X=

7、LX(sin(6+8)AY=LX(cos(6+8)其中：L=R+(l1xp)/ls;6=(l1/2R)x(180°/n)待求點(diǎn)坐標(biāo)：X=X0+AXY=Y0+AY(2)圓曲線段AX=Lx(sin6)AY=Lx(cos6)其中：L=R;6=B0+(li/R)x(180°/n)待求點(diǎn)坐標(biāo)：X=X0+AXY=Y0+AY(3)YH到HZ段的計(jì)算公式為AX=LX(sin(6+8)AY=LX(cos(6+8)其中：L=R+(ls-l1)xp)/ls;6=(ls-l1)/2R)x(180°/n)待求點(diǎn)坐標(biāo)：X=X0+AXY=Y0+AY按照上述公式在EXCEL中編公式如下：ZH至i

8、jHY段為說(shuō)明：A,B分別為圓心的X,Y坐標(biāo)，C為緩和曲線的長(zhǎng)度，D為待求點(diǎn)到ZH點(diǎn)的弧長(zhǎng)，E為ZH到圓心的方位角，F(xiàn),為待求點(diǎn)到ZH的弧長(zhǎng)所對(duì)的夾角，G為待求點(diǎn)到圓心的方位角，H為圓曲線的半徑，I為圓曲線的內(nèi)移值，J為緩和曲線的半徑，K,M分別為待求點(diǎn)的坐標(biāo)。YH至ijHZ段為說(shuō)明：A,B分別為圓心的X,Y坐標(biāo)，C為緩和曲線的長(zhǎng)度，D為待求點(diǎn)到Y(jié)H點(diǎn)的弧長(zhǎng)，E為ZH到圓心的方位角，F(xiàn),為待求點(diǎn)到ZH的弧長(zhǎng)所對(duì)的夾角，G為待求點(diǎn)到圓心的方位角，H為圓曲線的半徑，I為圓曲線的內(nèi)移值，J為緩和曲線的半徑，K,M分別為待求點(diǎn)的坐標(biāo)。3利用程序計(jì)算器，編程序計(jì)算，如下是幾個(gè)程序，用來(lái)計(jì)算坐標(biāo)。CASI

9、Ofx-4800編程的幾個(gè)測(cè)量小程序：(1)、求坐標(biāo)，已知置鏡點(diǎn)和后視點(diǎn)的坐標(biāo)、到前視點(diǎn)的順時(shí)針夾角及距離，求前視點(diǎn)的坐標(biāo)：(Z,J)為置鏡點(diǎn)的坐標(biāo)，(H,S)后視點(diǎn)白坐標(biāo)，B為夾角，L為置鏡點(diǎn)到前視點(diǎn)的距離。文件名：QIUZUOBIZOZJHSLBU=J-SW=Z-HP=tan-1(IRWProg"V.SUBX=Z+LXCosGkY=J+LXSinGA子程序V.SUBProg"R.SUBV=R-180+BV<0=>G=360+R-180+B4w=>R-180+B4子程序R.SUBU>0=>Goto1w=>Goto2Lb11W>=&

10、gt;R=Pkw=>R=180+PkLb12W>=>R=360+Pkw=>R=180+Pk利用該程序可以順利進(jìn)行鐵(2)、求緩和曲線或者圓曲線任意點(diǎn)法線上點(diǎn)的坐標(biāo),路橋梁橋墩點(diǎn)的放樣或其他放樣。文件名：QLFXFY:I為曲線上任意點(diǎn)到直緩點(diǎn)的距離，R為曲線半徑，LK為緩和曲線長(zhǎng)，E為該點(diǎn)法線上點(diǎn)到曲線的法線距離。該程序要求以直緩點(diǎn)為坐標(biāo)圓點(diǎn)，以直緩點(diǎn)所在直線為X軸IRLEB=90XI2+n+R+LU=I-I5+40+R2+L2V=I3+6+R+L-I7+336+R3+L3D=90XL+n+RM=62-L3+240+R2P=L2+24+R-L4+2688+R3Q=180&

11、lt;(I-L)+n+RI&LGoto1豐。Goto2Lb11X=U+E<SinBAY=U-EXSinBALb12X=(R+E)xSin(D+Q+hMY=(R+P)xCos(D+Q(1)、求坐標(biāo)，已知置鏡點(diǎn)和后視點(diǎn)的坐標(biāo)、到前視點(diǎn)的順時(shí)針夾角及距離，求前視點(diǎn)的坐標(biāo)：(Z,J)為置鏡點(diǎn)的坐標(biāo)，(H,S)后視點(diǎn)白坐標(biāo)，B為夾角，L為置鏡點(diǎn)到前視點(diǎn)的距離。文件名：QIUZUOBIZOZJHSLBU=J-SW=Z-HP=tan-1(IRWProg"V.SUBX=Z+LXCosGkY=J+LXSinGA子程序V.SUBProg"R.SUBV=R-180+BV<0=

12、>G=360+R-180+B4w=>R-180+B4子程序R.SUBU>0=>Goto1w=>Goto2Lb11W>=>R=Rk=>r=180+RLLb12W>=>R=360+Rk=>r=180+RL(1)求夾角、距離A、B）為后視點(diǎn)坐標(biāo)；（E、F）為I為置鏡點(diǎn)到前視的距離。文件名：JIAJIAO-1(Z、J)為置鏡電坐標(biāo)；(前視點(diǎn)坐標(biāo)。R為由后視到前視的順時(shí)針夾角；ZJABEF(A,B)C=A-ZD=B-JU=E-Z(E,F)V=F-JM=B-CN=VUl=V(U2+V2)Prog“X.SUB(Z,J)Prog“Y.SUBX&

13、gt;Y=>R=360-X+nw=>R=Y-XA子程序如下：文件名：X.SUBA0=>Gotolw=>Goto2Lb11C>0=>X=tan-w=>X=180+tan-1Lb12C>0=>X=360+tan-1gw=>X=180+tan-1g文件名：Y.SUBA0=>Goto3w=>Goto4Lb13U>0=>Y=tan-1業(yè)w=>X=180+tan-1gLb14U>0=>X=360+tan-1gw=>X=180+tan-1g2.4利用普通計(jì)算器手工按照公式計(jì)算坐標(biāo)。(1)直線段按照公式

14、X=X0+XY=Y0+AY其中：AX=LX(sin(6+8)AY=LX(cos(6+8)(2)圓曲線段為：X=X0+AXY=Y0+AY其中：AX=e(sin(6+8)AY=RX(cos(6+0)(3)緩和曲線的計(jì)算，采用的方式是利用圓心為坐標(biāo)原點(diǎn)，以直圓點(diǎn)或圓直點(diǎn)為方向計(jì)算方位角e；計(jì)算緩和曲線上待求各點(diǎn)的坐標(biāo)。設(shè)圓心的坐標(biāo)為：X0,Y0;圓曲線的半徑為R;緩和曲線長(zhǎng)度為ls;曲線的內(nèi)移值為p=l2s/24R;切線增長(zhǎng)值為q=(ls/2)-(ls3/240R2)轉(zhuǎn)向角a；緩和曲線角B0=(ls/2R)X(180°/支)；緩和曲線上ZH到HY待求點(diǎn)距ZH點(diǎn)或YH至ijHZ待求點(diǎn)距HZ點(diǎn)的曲線長(zhǎng)度是l1;圓曲線的待求點(diǎn)距HY點(diǎn)的弧長(zhǎng)為l;a.ZH到HY段的計(jì)算公式為X=LX(sin(6+8)AY=LX(cos(6+8)其中：L=R+(l1xp)/ls;6=(l1/2R)x(180°/n)待求點(diǎn)坐標(biāo)：X=X0+AX=Y0+AYb.圓曲線段AX=Lx(sin6)AY=Lx(cos6)其中：L=R;6=B0+(li/R)x(180°/n)待求點(diǎn)坐標(biāo)：X