摘 要：本文通過EXCEL和CAD相結(jié)合測設(shè)非對稱平曲線的方法，對小型計算器編程測設(shè)曲線進行了補充，很方便的解決了既有線改建施工中的測量難題。

關(guān)鍵詞：EXCELCAD 非對稱平曲線 既有線改建

１前言

自從大地坐標引入到工程測量中以來，全站儀和編程計算器相結(jié)合在工程測量特別是平曲線測量中得到了極大的應(yīng)用，成為了目前測設(shè)平曲線的基本方式。因為受測量教材設(shè)置深度的限制，一般的平曲線計算公式都是以對稱曲線的型式出現(xiàn)的，目前大多數(shù)小型計算器平曲線編程軟件的開發(fā)也是以此為基礎(chǔ)的。在山區(qū)既有鐵路改建施工中，由于地形的多樣性和復(fù)雜性，部分站場曲線是以非對稱平曲線設(shè)計的，這就給小型計算器平曲線編程軟件帶來了困難，顯示了其應(yīng)用的局限性。因為編程軟件的開發(fā)及再次開發(fā)都要受數(shù)學知識和測量知識的制約，對于普通的測量人員困難較大，本文結(jié)合大家最常用的EXCEL和CAD工具對此進行闡述解決。

2曲線要素的核實

通過線路復(fù)測，對曲線偏角誤差進行核實，并據(jù)此確定原設(shè)計曲線要素的可適用性。

3緩和曲線的切線支距計算

利用EXCEL表格進行緩和曲線的切線支距x和y的連續(xù)計算，從ZH直至HY，點位間距離0.1m。“x”、“y”各設(shè)一欄，另加一欄“，”。利用函數(shù)CONCATENATE將“x”、“，”、“y”組合為（x，y），單設(shè)一欄。因曲線兩端緩和曲線和切線長度的不同，需做兩個工作薄，分別為第一緩和曲線和第二緩和曲線。

4用CAD確定大地坐標

4.1曲線切線的繪制

在CAD上，以大地坐標繪制曲線的兩條切線，并相交于交點。根據(jù)兩端切線的長度分別確定ZH和HZ的位置。

4.2EXCEL和CAD的結(jié)合

將EXCEL表格中的（x，y）工作欄，從（0，0）至（x0，y0）全部復(fù)制。轉(zhuǎn)至CAD窗口，采用“多段線”（不推薦使用樣條曲線）繪圖，將復(fù)制的（x，y）數(shù)據(jù)粘貼于命令下，回車，即生成起點為（0，0）的左偏緩和曲線，并用“對象特性”檢查緩和曲線的長度。以（0，0）為起點畫向右的正交直線，作為切線方向。將上述兩條線作為一組移動到一旁，再進行另一緩曲的繪制。

4.3曲線的完整繪制

將上述兩組線條，移動到曲線的實際位置跟前，按長度的不同對號分開。

利用“鏡像”、“旋轉(zhuǎn)”功能將兩組線條的切線方向與對應(yīng)的實際切線平行；將兩個緩曲對應(yīng)粘貼到實際位置處；再利用“圓弧”完成圓曲線部分的繪制，整條曲線全部完成。

4.4曲線主要點位的坐標確定

確定“格式”里“點樣式”的類型和大小。

利用“繪圖”里“點”之“定距等分”或“定數(shù)等分”對緩和曲線(為方便對樁點的識別，對非整10m緩曲須從曲線頭尾點擊)和圓曲線分別進行分割，所得點位的大地坐標即可用全站儀進行測設(shè)放樣。

5使用效果

在本方法中，圖畫圓曲線與曲線要素的圓曲線長度會有2mm以內(nèi)的誤差，但可以滿足施工要求。

6結(jié)束語

全站儀利用大地坐標進行點位的測設(shè)已成為目前施工現(xiàn)場的通用做法，只有部分全站儀可進行坐標編程，大部分的測量技術(shù)人員還需要依賴于小型計算器的編程功能，編程軟件的局限性在實際工作中出現(xiàn)了使用困難，因此采用常用的EXCEL和CAD工具即可解決問題，達到目的。當然，本方法還有每個曲線都需要計算以及計算量較大的缺陷，最根本的辦法還有賴于編程軟件的完善和改進。

作者簡介：

張海龍，男，1968年10月出生，1991年畢業(yè)于石家莊鐵道學院鐵道工程專業(yè)?，F(xiàn)任中鐵十八局集團五公司建筑工程公司項目總工，工程師。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請用PDF形式查看。