楊寶全

摘 要：在高速公路橋梁或者道路項(xiàng)目建設(shè)中，工程測量是一項(xiàng)極其重要的基礎(chǔ)性工作。而工程測量的關(guān)鍵是內(nèi)業(yè)計(jì)算，傳統(tǒng)的坐標(biāo)計(jì)算方法繁瑣且易出錯(cuò)。文章通過對道路或橋梁工程線路中線和邊線大地坐標(biāo)計(jì)算的分析，總結(jié)出更精確、更快捷、更方便的坐標(biāo)計(jì)算方法—Excel電子表格編程計(jì)算，以提高道路工程測量的科學(xué)性和可靠性。

關(guān)鍵詞：施工測量；坐標(biāo)；高程；EXCEL編程

中圖分類號：P209 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）15-0058-02

1 概 述

大型橋梁施工中，由于路線長，要求精度高，各個(gè)部位需要大量的坐標(biāo)計(jì)算；道路工程施工中，尤其是深路塹、高填方施工，為了保證線路各部結(jié)構(gòu)符合設(shè)計(jì)和規(guī)范要求，更好地掌握和控制工程施工質(zhì)量，技術(shù)人員需不斷地檢查、監(jiān)控線路中線和開挖（填筑）邊線，內(nèi)、外業(yè)工作量極大。因此，如何使測量人員從繁重的測量放樣工作中解脫出來，成了工程測量實(shí)施中的一大課題。

2 放樣準(zhǔn)備

2.1 測量前期工作的重點(diǎn)

測量人員首先要與測繪院及監(jiān)理工程師交接樁，確定工程的技術(shù)規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)。道路紅線的現(xiàn)場復(fù)核，整個(gè)標(biāo)段的中線初放。原地面的復(fù)測工作：包括縱斷面和橫斷面復(fù)測[1]。

2.2 測量工作的相關(guān)內(nèi)容

2.2.1 基準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測

包括導(dǎo)線點(diǎn)復(fù)測和水準(zhǔn)點(diǎn)復(fù)測、導(dǎo)線點(diǎn)和水準(zhǔn)點(diǎn)的加密及復(fù)測。導(dǎo)線控制點(diǎn)與相鄰標(biāo)段的復(fù)核與聯(lián)測。

2.2.2 審核圖紙

高程檢驗(yàn)：路線縱斷面圖和橫斷面圖驗(yàn)算復(fù)核、構(gòu)筑物的各個(gè)部位高程計(jì)算復(fù)核。超高路段的驗(yàn)算復(fù)核。驗(yàn)線：構(gòu)筑物基礎(chǔ)的軸線、幾何尺寸，構(gòu)筑物的墻身軸線，道路橋梁的中線或定線，曲線的驗(yàn)算和復(fù)核[2]。直線、曲線及轉(zhuǎn)角表的復(fù)核驗(yàn)算，并計(jì)算道路坐標(biāo)數(shù)據(jù)[3]。

3 放樣方法

在傳統(tǒng)的工程放樣中，須求出放樣點(diǎn)或線及控制網(wǎng)和原有建筑的關(guān)系，并求出其間的角度及距離和高程，這種方法弊端在于誤差會不斷累積，尤其是長大曲線，曲線的閉合差往往會很大，并且傳統(tǒng)放樣工序繁瑣，效率低下。

極坐標(biāo)放樣：根據(jù)控制點(diǎn)、水平角和水平距離放樣點(diǎn)平面位置的方法。采用丈量實(shí)地放樣點(diǎn)和控制點(diǎn)之間的水平邊長，并與兩點(diǎn)坐標(biāo)反算出的水平邊長進(jìn)行比較，達(dá)到校核的目的。

4 道路工程路基EXCEL編程計(jì)算

作者根據(jù)長期的測量經(jīng)驗(yàn)和對內(nèi)業(yè)的研究，特別介紹EXCEL編程計(jì)算坐標(biāo)數(shù)據(jù)。以此來提高測量工作效率和計(jì)算精度。具體以沿江高速坐標(biāo)計(jì)算為實(shí)例，具體說明編程的要點(diǎn)和內(nèi)容[4]。此程序經(jīng)多個(gè)工程的檢驗(yàn)和實(shí)際運(yùn)用，坐標(biāo)和高程計(jì)算正確、精準(zhǔn)?？梢詽M足（除卵形曲線外）各類曲線的施工要求，無需坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，適用于各類坐標(biāo)系統(tǒng)。

5 Excel操作實(shí)例（帶圓曲線的緩和曲線段）

沿江高速11合同段坐標(biāo)計(jì)算，注：ZH：直緩點(diǎn) HY：緩圓點(diǎn) YH：圓緩點(diǎn) HZ緩直點(diǎn)都是緩和曲線主點(diǎn)。

5.1 ZH至HY段編程

5.1.1 ZH至HY段中樁計(jì)算公式：（右折角實(shí)例）

X=3371691.031+COS（RADIANS（224.0398889）+POWER（（B

4-152012.798），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（B4-152012.798-POWER（（B4-152012.798），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+P

OWER（（POWER（（B4-152012.798），3）/（6*POWER（724.569，2））-PO

WER（（B4-152012.798），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，33 71 691.031為ZH點(diǎn)X坐標(biāo)；

224.0 398 889為前折點(diǎn)至此折點(diǎn)的方位角；

152 012.798為ZH點(diǎn)樁號；

350為緩和曲線長；

1 500為該段圓曲線半徑；

724.569為緩和曲線參數(shù)；

RADIANS（angle）將角度轉(zhuǎn)為弧度；

POWER為計(jì)算乘冪。

緩和曲線，右轉(zhuǎn)為“+”，左轉(zhuǎn)為“—”，PI（）/2是90度。（以下同理）

Y=496443.4143+SIN（RADIANS（224.0398889）+POWER（（B4-152012.798），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（B4-15201

2.798-POWER（（B4-152012.798），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+POWER（（POWER（（B4-152012.798），3）/（6*POWER（724.569，2））-POWER（（B4-152012.798），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，B4為樁號。

5.1.2 ZH至HY段左邊樁計(jì)算公式—左10 m

X=C4+COS（RADIANS（224.0398889）-PI（）/2+POWER（（B4-1

52012.798），2）/（2*350*1500））*10

式中，C4代表中樁值。

Y=D4+SIN（RADIANS（224.0398889）-PI（）/2+POWER（（B4-15

2012.798），2）/（2*350*1500））*10

式中，D4代表中樁Y值；

B4為樁號。

5.2 HY至YH段編程

5.2.1 HY至YH段中樁計(jì)算公式

X=3371449.228+COS（RADIANS（224.0398889）+0.11666666

6+（B5-152362.798）/（2*1500））*2*1500*SIN（（B5-152362.798）/（2

*1500））

式中，3371449.228為HY點(diǎn)X坐標(biāo)；

224.0398889為前折點(diǎn)至折點(diǎn)的方位角；

0.116666666為緩和曲線角。

公式為：βh=Lh/2R

式中，Lh為ZH-HY之間的緩和曲線長；

R為圓曲線半徑；

152362.798為HYD樁號。

Y=496190.6638+SIN（RADIANS（224.0398889）+0.116666666

+（B5-152362.798）/（2*1500））*2*1500*SIN（（B5-152362.798）/（2*

1500））

式中，496 190.6 638為HY點(diǎn)Y坐標(biāo)。

5.2.2 HY至YH段左邊樁計(jì)算公式—左10 m

X=C5+COS（RADIANS（224.0398889）+0.116666666-PI（）/2+（B5-152362.798）/1500）*10

式中，C5代表中樁X值；

B5代表計(jì)算里程樁號。

Y=D5+SIN（RADIANS（224.0398889）+0.116666666-PI（）/2+（B5-152362.798）/1500）*10

式中，D5代表中樁Y。

5.3 YH至HZ段編程

5.3.1 YH至HZ段中樁計(jì)算公式

X=3371101.442+COS（RADIANS（267.8293333）+PI（）-POWE

R（（153509.203-B33），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（15350

9.203-B33-POWER（（153509.203-B33），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+POWER（（POWER（（153509.203-B33），3）/（6*POWER（724.5

69，2））-POWER（（153509.203-B33），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，33 71 101.442為HZ點(diǎn)X坐標(biāo)；

267.8 293 333為該折點(diǎn)至下一折點(diǎn)的方位角；

153 509.203 其中HZ點(diǎn)的樁號；

724.569為緩和曲線參數(shù)。

Y=495123.2351+SIN（RADIANS（267.8293333）+PI（）-POWER（（153509.203-B33），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（153509.

203-B33-POWER（（153509.203-B33），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+POWER（（POWER（（153509.203-B33），3）/（6*POWER（724.569

，2））-POWER（（153509.203-B33），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，495123.2351為HZ點(diǎn)Y坐標(biāo)。

5.3.2 YH至HZ段左邊樁計(jì)算公式—左10 m

X=C33+COS（RADIANS（267.8293333）+PI（）+PI（）/2-POWER（（153509.203-B33），2）/（2*350*1500））*10

式中，C33代表中樁X值。

Y=D33+SIN（RADIANS（267.8293333）+PI（）+PI（）/2-POWER（（153509.203-B33），2）/（2*350*1500））*10

式中，D33代表中樁Y值。

程序數(shù)據(jù)參考沿江高速直線、曲線及轉(zhuǎn)角表。

6 結(jié) 語

大力促進(jìn)工程測量技術(shù)方法與手段的更新?lián)Q代，積極推動新技術(shù)的推廣與應(yīng)用，把傳統(tǒng)的手工測量向智能化方向發(fā)展。以便提高工作效率，減輕人員勞動強(qiáng)度，最終節(jié)約人力物力，控制成本，同時(shí)加強(qiáng)相關(guān)學(xué)科的研究，不斷拓寬工程測量服務(wù)新領(lǐng)域。

參考文獻(xiàn)：

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[4] 朱向榮.基于Excel VBA的常用測量計(jì)算問題解決方案[J].地理空間信 息，2013，（5）.