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【摘要】主要介绍高速公路多级边坡快速放样方法,采用全站仪三维坐标与CASIO fx-5800边坡放样程序,与传统边坡放样相比,能缩短外业工作时间和减轻劳动强度,达到事半功倍的效果。
【关键词】多级高边坡,CASIO fx-5800边坡放样程序,三维坐标,速度快,精度高
Abstract: Introduces the rapid lofting method highway multi-level slope, using the Total Station three-dimensional coordinates of CASIO fx-5800 slope stakeout procedures, compared with the traditional slope stakeout outside the industry can shorten working hours and reduce labor intensity achieve a multiplier effect.Key Words: multi-level high slope, CASIO fx-5800 slope stakeout procedures, three-dimensional coordinates, speed, high precision
中图分类号:U416.1+4 文献标识码:A文章编号:
前言
在进行道路或其他工程边坡放样时,我们常常采用在放某个里程K的边坡开挖线点时测一个坐标,然后用CASIO fx-5800计算器反算这点的里程K1和距线路中桩的距离D。比较K,K1是否相等或者接近,若相差大,则指挥扶镜员向左或向右移动到达放样里程,再测出一点坐标重复计算和比较。若相差很小或相等,则根据坡比和所测点的高程计算出此点距线路中桩的距离D1,此时比较D与D1;
DD1,则向靠近线路中桩的方向移动D-D1这个差值。就这样得出一个概略开挖线点的位置,重复上述过程直到达到要求的精度,即为开挖线点。我们想一下,像这样放样一个里程的边坡开挖线点差不多十分钟过去了(当然要看测量员间的配合和水平)。可见,传统的边坡放样是非常麻烦、费时的。本人结合自己经验和工作效率的要求,总结传统方法和理论的研究,编写CASIO fx-5800边坡放样程序,将全站仪测出的三维坐标实时的输入程序中实时显示结果,无间隙的进行,以达到省时,准确的目的。
一、工程概况
涪丰高速公路二标段观音台A匝道停车服务区三级边坡开挖防护,土石方总开挖量8万m3。开挖起始里程:AK0+125,终止里程:AK0+275。最大开挖深度约30m。
现在边坡设计线是经过变更之后的,先前由于边坡过陡,未采用加固措施,致使一场暴雨之后大面积垮塌。现在工期紧,如何快速,准确的放出开挖线,指导施工至关重要。
其设计放坡线形式如下图:
二、原理及使用方法
我们知道在进行边坡开挖线放样时不管几级边坡都是以某一里程的断面为放样依据的。也就是说我们是以一个设计断面为一个工作单元。这样我们就可以计算出这个断面的中桩坐标X,Y,某一级(若是多级边坡的话)边坡的坡脚坐标X,Y,H(挖方断面)或者是坡顶坐标X,Y,H(填方断面)。边坡坡比是已知的。以这三个元素为基础,根据实测三维坐标就可以知道这个实测点在要放样断面的什么位置了。
接着说,已知两点坐标可以算出其方位角和距离(大家知道的),那么就可以得到中桩点至坡脚点(为了便于叙述,这里将坡顶点也当作坡脚点来说,有一点点的区别,后面我会结合CASIO fx-5800边坡放样程序加以阐述)的方位角和距离以及中桩点至实测点的方位角和距离。以图例说明一下:
方向AB即为设计断面方向,方向AC即为中桩点至实测点方向。
若C点不在设计断面上,已知A、B、C三点坐标可以得到方位角AB,AC,及距离AB,AC,BC,知道了△ABC三边长度就知道了这个三角形的面积了。又已知△ABC的面积和AB边长,那么AB边上的高就可以求得即图中的CF,CF的值就是实测点偏离设计断面的距离(这样我们就省掉了坐标反算),方位角AC减去方位角AB即夹角β要是大于180度则实测点在设计断面里程的左边,此时向右移动;若小于180度则实测点在设计断面的右边,此时向左移动。于此同时可得知AE(AE=AB/cosβ)。
若C点在设计断面上,CF长度就是零了。β角也为零。
下面看一下立面图。
此时若里程差调整好了(里程差没有调整好,大家都知道是不行的,放出的点就不正确),这个过程很快的,AC,AB的投影一定在一条线上。AE的作用主要是判断实测点是在直线AB的延长线还是在AB之间。结合程序,当AC>=AE,则用“BACK”表示实测点位于直线AB的延长线上,当AC 好了,现在计算实测点是否就是我们“辛辛苦苦”要找的开挖线点。由原理示意图可求得BF,。实测点C的高程Hc为观测值,立面图中,坡比为1.5,在此用字母m表示。当程序显示“BACK”时(事实上这才是正常的,因為扶镜员肯定知道自己应该在坡脚点的后面),则 H1=BF/m,H2=Hc-(H+H1),S=m×H2,H2值为正,表示实测点C的位置高出设计放坡线,反之则低于设计放坡线;S值为正,表示应向高处移动(即远离中桩),反之向低处移动(即靠近中桩)。
当程序显示“FORE”时(这时扶镜员在中桩点和坡脚点之间,呵呵,扶镜员有点晕了),则H1=BF/m,H2=Hc-(H-H1),S=m×H2。H2值为正,表示实测点C的位置高于设计放坡线,反之则低于设计放坡线;S值为正,表示应向高处移动(即远离中桩),反之向低处移动(即靠近中桩)。
对于挖方与填方的区别在于坡比m的输入上,当为挖方时输入正的m,当为填方时输入负的m。
三、边坡放样程序共享
独乐乐不如众乐乐,下面我把自编的CASIO fx-5800边坡放样程序-BPFY拿来和大家共享一下。为了便于书写,以图片的形式显示。
四、结语
高边坡放样不仅是一项技术工作而且是一项考验我们测量员体力的工作。而此方法操作方便,易于理解,目标明确,精度高。加之,如果采用”后方交会”自由设站法进行放样,又提高了设站机动性,摆脱了传统设站的苦恼和不得已。现在只要我们手输入有多快,我们放样就有多快,真正做到事半功倍的效果。希望本篇论文会对大家有所帮助,为建成美观、稳定、安全的边坡工程做出我们测量人应有贡献。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。
【关键词】多级高边坡,CASIO fx-5800边坡放样程序,三维坐标,速度快,精度高
Abstract: Introduces the rapid lofting method highway multi-level slope, using the Total Station three-dimensional coordinates of CASIO fx-5800 slope stakeout procedures, compared with the traditional slope stakeout outside the industry can shorten working hours and reduce labor intensity achieve a multiplier effect.Key Words: multi-level high slope, CASIO fx-5800 slope stakeout procedures, three-dimensional coordinates, speed, high precision
中图分类号:U416.1+4 文献标识码:A文章编号:
前言
在进行道路或其他工程边坡放样时,我们常常采用在放某个里程K的边坡开挖线点时测一个坐标,然后用CASIO fx-5800计算器反算这点的里程K1和距线路中桩的距离D。比较K,K1是否相等或者接近,若相差大,则指挥扶镜员向左或向右移动到达放样里程,再测出一点坐标重复计算和比较。若相差很小或相等,则根据坡比和所测点的高程计算出此点距线路中桩的距离D1,此时比较D与D1;
D
一、工程概况
涪丰高速公路二标段观音台A匝道停车服务区三级边坡开挖防护,土石方总开挖量8万m3。开挖起始里程:AK0+125,终止里程:AK0+275。最大开挖深度约30m。
现在边坡设计线是经过变更之后的,先前由于边坡过陡,未采用加固措施,致使一场暴雨之后大面积垮塌。现在工期紧,如何快速,准确的放出开挖线,指导施工至关重要。
其设计放坡线形式如下图:
二、原理及使用方法
我们知道在进行边坡开挖线放样时不管几级边坡都是以某一里程的断面为放样依据的。也就是说我们是以一个设计断面为一个工作单元。这样我们就可以计算出这个断面的中桩坐标X,Y,某一级(若是多级边坡的话)边坡的坡脚坐标X,Y,H(挖方断面)或者是坡顶坐标X,Y,H(填方断面)。边坡坡比是已知的。以这三个元素为基础,根据实测三维坐标就可以知道这个实测点在要放样断面的什么位置了。
接着说,已知两点坐标可以算出其方位角和距离(大家知道的),那么就可以得到中桩点至坡脚点(为了便于叙述,这里将坡顶点也当作坡脚点来说,有一点点的区别,后面我会结合CASIO fx-5800边坡放样程序加以阐述)的方位角和距离以及中桩点至实测点的方位角和距离。以图例说明一下:
方向AB即为设计断面方向,方向AC即为中桩点至实测点方向。
若C点不在设计断面上,已知A、B、C三点坐标可以得到方位角AB,AC,及距离AB,AC,BC,知道了△ABC三边长度就知道了这个三角形的面积了。又已知△ABC的面积和AB边长,那么AB边上的高就可以求得即图中的CF,CF的值就是实测点偏离设计断面的距离(这样我们就省掉了坐标反算),方位角AC减去方位角AB即夹角β要是大于180度则实测点在设计断面里程的左边,此时向右移动;若小于180度则实测点在设计断面的右边,此时向左移动。于此同时可得知AE(AE=AB/cosβ)。
若C点在设计断面上,CF长度就是零了。β角也为零。
下面看一下立面图。
此时若里程差调整好了(里程差没有调整好,大家都知道是不行的,放出的点就不正确),这个过程很快的,AC,AB的投影一定在一条线上。AE的作用主要是判断实测点是在直线AB的延长线还是在AB之间。结合程序,当AC>=AE,则用“BACK”表示实测点位于直线AB的延长线上,当AC
当程序显示“FORE”时(这时扶镜员在中桩点和坡脚点之间,呵呵,扶镜员有点晕了),则H1=BF/m,H2=Hc-(H-H1),S=m×H2。H2值为正,表示实测点C的位置高于设计放坡线,反之则低于设计放坡线;S值为正,表示应向高处移动(即远离中桩),反之向低处移动(即靠近中桩)。
对于挖方与填方的区别在于坡比m的输入上,当为挖方时输入正的m,当为填方时输入负的m。
三、边坡放样程序共享
独乐乐不如众乐乐,下面我把自编的CASIO fx-5800边坡放样程序-BPFY拿来和大家共享一下。为了便于书写,以图片的形式显示。
四、结语
高边坡放样不仅是一项技术工作而且是一项考验我们测量员体力的工作。而此方法操作方便,易于理解,目标明确,精度高。加之,如果采用”后方交会”自由设站法进行放样,又提高了设站机动性,摆脱了传统设站的苦恼和不得已。现在只要我们手输入有多快,我们放样就有多快,真正做到事半功倍的效果。希望本篇论文会对大家有所帮助,为建成美观、稳定、安全的边坡工程做出我们测量人应有贡献。
注:文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。