CAD、全站仪和计算器在测量中的应用-路桥资料分享-筑龙路桥市政论坛

标签：全站仪内业资料工程测量枢纽工程计算方法

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zxeti002

发表于2005-12-15 | 只看该作者

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先在AutoCAD软件平台上，依据C点大地坐标将C点录入，并依据过C点的直段洞轴线方位角及其长度绘出过C点的洞轴线，依据设代提供的尺寸关系，得到P1、P2点，然后利用AutoCAD绘制圆弧，使其分别过P1、C点和P2、C点，使之满足R=28.00米，并符合图形方向。再利用AutoCAD的标注功能，分别进行两段圆弧的圆心的标注O1、O2点，利用AutoCAD的ID命令就可以得到O1、O2点的大地坐标了。将之分别与P1、P2用直线段连接。考虑洞室的方向，再分别过P1、P2点作P1O1、P2O2的垂线P1X1、P2X2，利用AutoCAD方便的坐标系设置功能，分别建立以P1点、P2点为坐标系原点，P1X1、P2X2为X轴的测量施工坐标系然后再将其坐标系移到（0，-N）处并分别命名保存。到此，则我们的两个辅助施工坐标系建立完成，这两个坐标系保证了X轴与过P1（或P2）的圆弧相切（这一点将非常有利于我们下一步的全站仪与编程计算器的应用）。将我们测得的控制点的大地坐标输入图形中，直接就可以得到该控制点的相应的施工坐标和施工坐标方位角了。
四、全站仪和编程计算器在外业中的应用
我们目前使用的全站仪为瑞士产徕卡605L型全站仪，其本身已具备利用坐标进行工作的能力。对我们实际工作中的一些三维坐标的放样，就可以利用AutoCAD建立数字化模型，先用编程计算器在计算机AutoCAD平台上进行模拟检验，经检验程序正确后，再将之用于外业放样。对于露天点线，我们就可以尽量直接利用全站仪的坐标放样功能，将所需放样点的施工坐标输入全站仪，正确操作就可以得到正确的所需点位了。现在讨论的重点是针对地下工程中一些特殊情况下的点位放样。例如：地下厂房的开挖红线放样和有关结构点的放样，地下洞室的开挖红线放样，又特别是地下转弯段的开挖红线及其相关的一些结构点的放样。对地下厂房而言，其顶拱跨度大，主厂房达24.36m，其顶拱半径也有17m。在施工过程中，业主、监理、设代及施工四方均提出明确要求，要严格控制超挖，禁止欠挖，这就从放样方法上对我们测量人员提出了更高的要求。经过我们的反复比较，最后决定利用全站仪结合编程计算器，在现场进行三维的施工坐标的测量，再进行相关的计算，从而放出所需的红线点，事实证明，我们的方法是得当的、合理的，取得的效果也是较为理想的。下面分分两个方面来说明。
1、无平面转弯情况下的计算：
如图五所示，其具体的编程思路如下：
首先，我们建立以Ｂ1Ｂ2机组中心线为Ｅ方向，垂直Ｂ1Ｂ2方向向下游的方向为Ｎ方向，以Ｂ1点坐标原点建立施工坐标系。

现假定我们要放顶拱的开挖红线，实测点P坐标为（E，N，H），则利用几何关系，可以计算其对应N坐标下的设计H坐标或对应H坐标下的设计N坐标，这就与我们实测坐标产生了H坐标差ΔH或N坐标差ΔN。则
ΔH1 =2036.368-17.00+√（17.002-(N+1.55)2）-H
ΔＬ2＝17.00-√（(N+1.55)2+(H-2019.368)2）
ΔH3=2035.368-(15.36-√（15.362+(N+1.55)2）)-H
ΔＬ4＝15.36-√（(N+1.55)2+(H-2020.008)2）
ΔN=T×（N+1.55-T×√（17.002-(17.0-（2036.68-H）)2））
上述诸式中，ΔH1 、ΔＬ2分别为开挖红线的高程差值和径向方向上的差值，ΔH3、ΔＬ4分别为顶拱混凝土结构表面的高程差值和径向方向上的差值。
在ΔN式中：T=1,代表N≥-1.55，即厂房的下游侧；T=-1，代表N＜-1.55 ，即厂房的上游侧（如图示，厂房中心线与机组中心线的平行距为1.55m。
ΔH为正，测点应上移ΔH距离即为红线，反之ΔH为负，测点应下移ΔH距离即为红线；
ΔN为正，测点应向靠近厂房中心线的方向移ΔN距离即为红线，反之ΔN为负，测点应向远离厂房中心线的方向移ΔN距离即为红线。同样，在厂房顶拱的混凝土衬砌的过程中，我们需要对顶拱的立模线进行放样和模板检查，其混凝土结构下边沿线半径为R=15.36米，有跨度大和难度大的重要特点。在模板的放样过程中，其情况与开挖红线放样又有一些不同点，我们没有将其作出相对厂房轴线的上下游之分，根据施工现场的实际情况看来，其只有铅垂方向的调整。在做模板检查时，相对来说，我们的作业环境将更加不利（有时可能无法通视），针对实际情况，我们一般采用将反光三棱镜高度保持某一定值或者者使用微棱镜，将其沿顶拱模板圆弧径向方向上放置，然后在计算时针对模板只有径向上的上下移动调整。在模板的放样及检查中，我们同样要利用编程计算器进行现场的计算，其计算原理类似于开挖红线放样的计算，只不过进行模板检查的计算时，其计算程序中的高程基准应以其混凝土结构面圆弧对应的圆心高程为基点，再结合其半径求其差值作调整。在AutoCAD软件平台上，可以非常方便地进行放样点坐标和模板点坐标的有效验证。即通过在AutoCAD应用平台上建立地下厂房的三维模型，在这个三维坐标系中，我们直接任意输入一个在厂房平面范围内的三维点坐标，从应用平台上可以直观地看到该点是否为红线或与红线或是否为模板点线的关系，同时我们用编程计算器对该输入三维点坐标进行计算，得出一个结论，就可以作为互相验证的依据了。
针对冶勒电站的情况及其在地下洞室设计上的要求，一般都有一定的坡度以利排水

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