5800計(jì)算器隧道放樣程序

1、 拔淺談高速鐵路隧道俺施工昂放樣辦摘要頒：爸 叭隧道鉆爆法施工會盎產(chǎn)生大量煙塵，隨邦著進(jìn)尺的增加通風(fēng)奧效果減弱，測量工拔作面的空氣條件較案差。為了提高工作版效率，本人半在貴廣鐵路絆高青隧道擺開挖襖放樣的工作過程中斑總結(jié)了一些快速建凹站及放樣的方法耙：通過邊墻臨時控按制點(diǎn)免棱鏡后方交鞍會設(shè)站，再利用全唉站儀與扒CASIO阿 5800辦計(jì)算器配合使用進(jìn)耙行放樣。此方法快氨捷簡便，并且在實(shí)邦際施工當(dāng)中檢驗(yàn)過吧精度，滿足施工質(zhì)疤量要求。俺關(guān)鍵詞罷：唉隧道暗開挖傲；施工放樣；跋后方交會矮；俺CASIO 愛5800把計(jì)算器0 引言百隨著傲全站儀在隧道測量哎中岸的礙普及，隧道斷面測班量已經(jīng)擺脫了佰以前經(jīng)緯儀

2、時代的唉測量方式，不需要盎吊線垂，拉尺子來笆完成測量作業(yè)。辦利用全站儀測得三挨維坐標(biāo)后通過一些癌數(shù)學(xué)計(jì)算大大簡化絆勞動強(qiáng)度，擺脫長伴距離拉尺子的煩瑣扮，并降低了測量誤哀差，提高了測量速癌度。利用全站儀測辦得的三維坐標(biāo)，將百其輸入霸CASIO八 5800矮計(jì)算器程序，即可算得該測量點(diǎn)相對辦于設(shè)計(jì)斷面的超欠芭挖值，并將該點(diǎn)在哎原位標(biāo)記阿用于指導(dǎo)施工。這笆樣就完成了一個點(diǎn)靶的測量耙、藹放樣。以下介紹班全站儀的建站方法骯及岸CASIO阿 5800笆計(jì)算器阿配合全站儀擺放樣艾的詳細(xì)步聚。1全站儀建站柏1.1阿建站方法比較皚隧道放樣中全站儀凹建站通常采用已知安點(diǎn)建站和后方交會巴建站。皚已知點(diǎn)建站需在距隘離

3、開挖作業(yè)面不遠(yuǎn)拜的底板上埋設(shè)臨時鞍點(diǎn)。由于仰拱尚未骯施工，底板為爆破藹后外露的巖面，容霸易受出渣重車碾壓辦影響而發(fā)生位移。把其次，在圍巖滲水鞍量較大的地段，底八板面積水阿致使找八點(diǎn)麻煩。在建站過矮程中，為保證奧精度要后視霸仰拱填充面上較遠(yuǎn)白的控制點(diǎn)隘，容易受到中間施艾工作業(yè)的影響。襖后方交會建站，可奧以在離開挖面較近稗處隧道邊墻上布設(shè)拜臨時控制點(diǎn)，建站斑時根據(jù)通視情況靈佰活架設(shè)拌儀器，利用全站儀襖免棱鏡測量功能測啊距后方交會建站。耙通過般引臨時擺導(dǎo)線測量開挖辦面點(diǎn)位爸與后方交會測量點(diǎn)案位進(jìn)行對比岸，誤差在胺1cm芭以內(nèi)，滿足開挖放岸樣精度要求。襖1.2笆臨時點(diǎn)布設(shè)方法板在距離開挖斷面氨1030

4、擺米搬范圍笆的兩側(cè)邊墻上襖，百距底板傲1.5扒米左右的高度布設(shè)背23翱組臨時控制點(diǎn)。臨瓣時點(diǎn)可以使用水泥版釘或者射釘壩敲入初噴混凝土哀制作。做點(diǎn)時釘子藹應(yīng)與墻面大致垂直翱。然后從仰拱上的辦洞內(nèi)控制導(dǎo)線點(diǎn)般引臨時襖導(dǎo)線測量臨時點(diǎn)的胺三維坐標(biāo)。在全站傲儀建站時可以利用昂其中疤12靶組臨時點(diǎn)后方交會氨建站，再測量另外哎1班組點(diǎn)進(jìn)行檢核。百2罷 熬 稗CASIO八 5800熬計(jì)算器放樣程序2.1數(shù)學(xué)模型奧隧道測量中，通常埃利用點(diǎn)到隧道中線板或者線路中線的水扮平距離（簡稱偏距艾）罷、里程稗及阿點(diǎn)唉相對斑于內(nèi)軌頂面的懊高程來描述測點(diǎn)的澳三維八位置。點(diǎn)位在隧道凹前進(jìn)方向左側(cè)偏距拜為負(fù)數(shù)，右側(cè)為正爸?jǐn)?shù)。點(diǎn)位在

5、內(nèi)唉軌傲頂面上方高程為正扒數(shù)，下方為負(fù)數(shù)。班2.1.1白緩和曲線罷段哀上點(diǎn)的坐標(biāo)挨反算擺除了利用教科書上跋的計(jì)算方法外，運(yùn)唉用計(jì)算器可以使板用復(fù)化辛普森公式瓣以及一些近似計(jì)算巴方法對緩和曲線上藹的點(diǎn)位進(jìn)行坐標(biāo)扳反算。壩2.1.2暗圓曲線班段俺上點(diǎn)的靶坐標(biāo)奧反算邦如圖辦2.1.2壩所示：巴圖絆 2.1.2班 芭圓曲線隧道把坐標(biāo)反算示意胺圖百利用設(shè)計(jì)的曲線要澳素計(jì)算出圓心邦O襖點(diǎn)的坐標(biāo)（柏Xo熬，傲Yo叭）、圓曲線起點(diǎn)鞍A百的坐標(biāo)（藹Xa耙，盎Ya隘）懊，頒A拔點(diǎn)里程KA版；啊C俺點(diǎn)為測點(diǎn)，哎R班是圓曲線的半徑，阿r癌是斑OC傲的長度，把c哀是瓣OC哎與圓曲線交點(diǎn)，凹P案是叭C擺點(diǎn)的偏距，拔L八是

6、背Ac俺弧長，半J扮是翱OC敗與傲OA擺的夾角。則測點(diǎn)把C絆的里程KC佰及偏距白P扒計(jì)算如下百:哀利用坐標(biāo)分別計(jì)算傲OC班與叭OA把的方位角，然后計(jì)叭算出夾角邦j扮，L=j3602RKC=KA+Lr=（Xo-Xc）2+（Yo-Yc）2P=R-r吧2.1.3愛直線段上點(diǎn)的坐標(biāo)盎反算柏如圖把2.1.3柏所示：皚圖矮2.1.3爸 哎直線隧道扮坐標(biāo)反算示意礙圖笆利用設(shè)計(jì)的曲線要癌素計(jì)算出直線段起翱點(diǎn)斑A耙點(diǎn)的坐標(biāo)（頒Xa擺，翱Ya壩）、終點(diǎn)背B昂點(diǎn)的坐標(biāo)（皚Xb叭，昂Yb凹），般A佰點(diǎn)里程KA壩；叭C暗點(diǎn)為測點(diǎn)，班 c靶點(diǎn)是阿C把點(diǎn)在直線芭AB啊上的投影點(diǎn)，癌P埃是挨C唉點(diǎn)的偏距（即暗Cc吧長），岸L

7、愛是哀Ac跋長度，矮J翱是百AC俺與白AB奧的夾角。則測點(diǎn)版C壩的里程KC隘及偏距版P襖計(jì)襖算如下：案利用坐標(biāo)分別計(jì)算唉AB皚與靶AC搬的方位角，然后計(jì)熬算出夾角拌j八，LAC=(Xa-Xc)2+（Ya-Yc）2K=KA+LACcos（j）P=LACsin（j）傲2.1.4翱高程模型襖根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，可暗以得到線路起始點(diǎn)骯的高程、變坡點(diǎn)位爸置等要素。變坡點(diǎn)澳附近段通常要添加胺豎曲線改正。隘H愛起始爸為段落起始點(diǎn)高程稗，按L案為點(diǎn)到起始點(diǎn)的距罷離，唉PD佰為坡度，懊R耙為豎曲線半徑。則岸處于正常段的內(nèi)軌耙頂面高程計(jì)算公式拔為：H=H起始+LPD瓣處于豎曲線改正段俺的內(nèi)軌頂面高程計(jì)白算公式為：H=H

8、起始+LPDL22R藹2.1.5熬開挖岸輪廓放樣哀數(shù)學(xué)模型岸以上導(dǎo)敗開挖為例，如圖矮2.1.5般所示：敖圖敖2.1.5拜 柏隧道上導(dǎo)開挖輪廓藹示意埃圖瓣在開挖斷面上，以懊設(shè)計(jì)圓心為原點(diǎn)，捌以水平方向?yàn)闄M軸疤、鉛垂方向?yàn)榭v軸佰建立平面直角坐標(biāo)背系。放樣時用全站疤儀測得笆C俺點(diǎn)的三維坐標(biāo)為（把Xc哎，敖Y(jié)c鞍，百Gc凹），佰由之前的數(shù)學(xué)模型可以計(jì)埃算得出稗C奧點(diǎn)的里程及偏距LCC1艾，笆根據(jù)里程運(yùn)用模型鞍算出相同里程下圓擺心版O拜點(diǎn)三維坐標(biāo)（板Xo哀，矮Yo疤，癌Go案）拜,則：LCC2=GC-GO頒點(diǎn)礙C1啊是點(diǎn)瓣C哀在縱軸上的投影；傲點(diǎn)盎C2哎是點(diǎn)艾C巴在橫軸上的投影；吧點(diǎn)盎C3背是骯CC1半

9、與開挖輪廓線的交霸點(diǎn)；愛點(diǎn)罷C4奧是邦CC2矮與開挖輪廓線的交啊點(diǎn)；把點(diǎn)骯C6叭是點(diǎn)俺C4襖在縱軸上的投影；拜點(diǎn)按C5昂是點(diǎn)阿C3扮在橫軸上的投影八；假設(shè)高程不變，則LCC3=LCC1-R2-LCC22假設(shè)偏距不變，則LCC4=LCC2-R2-LCC12LCC3罷、LCC4鞍為測點(diǎn)隘按艾水平扮方向和鉛垂方向移拜動叭到開挖輪廓唉線把上的距離。爸2.2奧直線段隧道放樣辦簡易版模型藹對處于直線段的隧敗道，可以隧道中線般方向和偏距方向作瓣為坐標(biāo)軸，以起始百里程作為原點(diǎn)，建隘立獨(dú)立平面直角坐襖標(biāo)系。計(jì)算出臨時哀控制點(diǎn)的里程昂K愛、偏距耙P辦，用全站儀建站時八，輸入測點(diǎn)坐標(biāo)為罷（稗K,P,G笆）形式，瓣G

10、岸為高程。則建站完阿畢后，全站儀測量吧出的點(diǎn)位數(shù)據(jù)直接奧顯示出里程、偏距佰和高程。這樣可以捌省略掉放樣時安坐標(biāo)反算的八步驟，大大提高工瓣作效率。2.3計(jì)算器程序俺2.3.1班緩和曲線段背坐標(biāo)反算程序扳緩和曲線段坐標(biāo)反扳算，有前人總結(jié)的澳復(fù)化辛普森公式，骯所以在本文中不加啊討論。昂2.3.2哀圓曲線段襖坐標(biāo)反算程序澳以高青隧道出口段耙圓曲線為例，佰圓曲線圓心坐標(biāo)為襖（把2858802.氨510,2873叭82.140阿），半徑為版5500m巴，線間距為扒4.8拔米，緩圓點(diǎn)里程為俺DK302+93耙2.592俺，圓心與緩圓點(diǎn)連線的坐標(biāo)方位角為背206艾盎26佰敗17.56拌，則胺反算程序傲如下：L

11、bl 0 ?X:?Ytan-1Y-487382.140X-2858802.510埃拜F:F骯板DMS:2062617.56-F302932.592艾 般絆K:唉”耙K=暗”班:K擺(X-2858802.510)2+Y-487382.140)2-5502.4拌 拜板 P:稗”翱P澳”罷:P隘跋其中方位角的拜反算需笆根據(jù)象限具體計(jì)算罷。也可以使用巴pol敖（）程序。隘2.3.3盎直線段班坐標(biāo)反算程序挨以高青隧道為例，熬直線段起始里程白DK296+80笆0擺，起始里程隧道中岸線點(diǎn)坐標(biāo)為（熬2856832.扒214,4795傲59.469埃），直線段的坐標(biāo)伴方位角為八118唉

12、辦53埃芭10.69罷，白則坐標(biāo)瓣反算程序捌如下：Lbl 0 ?X:?Y礙Pol扒（板X敗矮2856832.礙214哀，擺Y背八479559.4般69般）襖J360骯吧J壩佰360熬哀J:J翱襖J邦 叭伴“版K=懊”爸:296800盎搬I版翱cos辦(118百襖53霸凹10.69胺奧J)伴俺K班邦“鞍P=俺”暗:I靶靶sin(118八疤53敗辦10.69艾霸J) 扮背P笆辦2.3.4敗高程計(jì)算程序耙以高青隧道為例，氨軌面高程計(jì)算程序佰“拔L耙”：Lbl 0 礙If K296吧800氨 熬And K29跋7122:The頒n 267.15吧5+拔（背K柏拜296800凹）懊0.015H翱：IfE

13、nd拜拌If K297俺122 And 拌K297322柏:Then 27矮1.985+板（挨K襖哎297122伴）鞍0.015百（澳K班挨297122扳）敗50000H白：絆IfEnd皚Goto 0百2.3.5岸開挖輪廓放樣程序埃以高青隧道三級圍疤巖開挖為例，隧道板斷面如圖2.3.5把，開挖程序如下：斑圖按2.3.5拜 扳高青隧道霸III傲級圍巖斷面尺寸哀圖Lbl 0 捌?K哎:?P:?G把 八Prog”L”耙“背YXG=扒”拌:G百罷H笆跋2.27壩頒 礙 擺 半 氨計(jì)算測點(diǎn)到上導(dǎo)底百板的距離搬；唉”埃R-O=百”阿: (H2.27G)2+P2)岸拌 柏 敖 襖計(jì)算實(shí)測半徑拌；懊If吧 G

14、邦安H艾澳1.3背：盎Then 柏Goto笆 1皚：俺Else哀 按 笆 把利用高程劃分區(qū)域扳，內(nèi)軌頂面艾1.3熬米以罷Goto伴 2叭：柏IfEnd八跋 熬 暗 艾 拌 壩上斑的為半徑為凹6.92拜米的同一圓弧百；Lbl 1(6.92)2(GH2.27)2)奧A: 背A搬為與測點(diǎn)同一高程柏輪廓線上點(diǎn)的偏距班；盎“胺P-A吧=骯”爸:Abs(P)疤伴A傲巴 瓣 芭 翱計(jì)算測點(diǎn)到輪廓線罷的水平距離壩；翱If G擺鞍H熬阿2.27:The骯n(6.92)2(P)2)百昂H邦皚2.27唉阿B:吧 “背G-B=傲”澳:G罷盎B懊鞍 般 拔計(jì)算測點(diǎn)到輪廓線罷的鉛垂距離百；背 隘Else H俺伴2.27扳

15、(6.92)2(P)2)凹佰B盎：岸“耙G-B=盎”稗:B凹拔G安扳IfEnd啊 瓣Goto懊 0 耙Lbl 2凹If G敗拌H霸霸0.78:The翱n 叭Goto哎 3哎：安Else暗 岸 啊計(jì)算高程在昂H暗癌0.78暗至哀H矮擺1.3壩之間的弧艾Goto皚 4: 艾IfEnd跋扮 擺 班 藹 扮線運(yùn)用背表板3背，本例中為直邊墻罷部分；Lbl 3骯6.89辦愛0.00伴（霸H擺皚1.3罷鞍G背）白0.29背扒2.08岸埃A:班 邦 扮 藹 岸因?yàn)槭侵边厜Γ鶖[以只計(jì)算測點(diǎn)到輪矮廓藹“藹P-A=白”藹:Abs(P)靶捌A熬 皚 胺 敗的水平距離；Lbl 4疤If Abs（鞍P笆）熬4.85:T

16、he伴n(2.962(H1.07G)2)板疤3.07挨扒A:懊 皚計(jì)算兩側(cè)下方測點(diǎn)隘到小圓弧輪廓的班H伴頒1.07爸(2.962(Abs（P）3.71)2)頒 愛水平與鉛垂距離佰佰B:巴 “伴P-A=俺”百:Abs(P)罷扳A藹搬“啊G-B=鞍”岸:B哎骯G隘敗Else 百“叭TCM=挨”隘:H板按0.52背柏 把 拌計(jì)算填充面標(biāo)高爸“暗B-G=骯”:H扮氨12.87拜(15.32P2)班 艾 鞍計(jì)算測點(diǎn)到仰拱底按輪廓的鉛垂距離G澳IfEnd搬 懊Goto胺 0 胺3結(jié)語頒以上程序可編輯在疤一起進(jìn)行使用，除翱了測量開挖輪廓線跋和超欠挖之外，稍疤加改動后也可以定昂位襯砌臺車、仰拱愛模板以及放樣下錨八段、專用洞室等。氨在高青隧道施工放把樣中，本人使用了霸上述的建站以及放岸樣方法并取得了滿疤意的效果。通常測半量上導(dǎo)（圓心礙O1唉以上長約辦22熬米的輪廓）的開挖板輪廓線只需凹15稗分鐘左右的時間，懊而且放樣的精度也矮