CASIO__Fx4800在公路建设测量中的应用.doc

CASIOFX4800P计算器在公路测量中的应用中铁七局三公司邢汾高速公路L13标项目部胡 会 杰二0一一年三月二十日CASIO Fx-4800p计算器在公路测量中的应用随着高速公路工程建设的深入发展，建设中对测量施工放样精度要求越来越高，公路工程施工线形具体有平曲线和竖曲线。平曲线有直线段、圆曲线段和缓和曲线段。在一般情况计算，计算慢和计算时产生累计误差，在精度方面已达不到施工要求，怎样使计算快速、精度得以保证，成为测量中一项重要工作，针对并结合本人多年来的工作实践经验，简述在Fx-4800p计算器中编制的程序在公路建设测量中的应用。并与各位同行共同探讨。敬请各位同仁提出宝贵意见。一：计算原理1-1：平曲线计算1-1-1：直线段坐标计算通过坐标正算求得，根据已知点坐标、边长和方位角，求未知点坐标，如图(1-1)可知 XXab=SabCOS ab yab bYab=SabSin ab xab SabXb=Xa+xab abYb=Ya+yab aab ab方位角 O YSab ab两点之间长度 图(1-1)1-1-2：圆曲线段坐标计算圆曲线坐标计算有好几种计算方法，在这使用圆心角计算法，则圆曲线上相邻点间的弧距为L，其所对的圆心角为、半径和弧距的关系式为：=L/R180/通过圆心与切点的方位角，可求得圆心点到任一圆曲线点的方位角，应注意圆曲线走向，右转为正，左转为负，公式如下，如图(1-2)可知i=zyi zy式中：zy 切点与圆心点的方位角 JD o yz 图(1-2)该方法在计算边桩时只变动半径长度，方位角不变，计算方便，在计算时首先求圆心点到任一圆曲线点的方位角。以图(1-2)可以看出，坐标正算求得，未知点坐标。1-1-3：缓和曲线段坐标计算缓和曲线段计算一般使用近似方法，具体内容见工程测量学，公式如下：Xi=Li-Li 5 / (40RLo)Yi=Li / (6RLo)-Li 7 / (336RLo)Li缓和曲线任一段长Lo 缓和曲线总长缓和曲线坐标公式为施工坐标系，要转换测量坐标系，计算公式如下：Xp=Xo+XiCOS-YiSinYp=Yo+YiCOS-XiSinXo,Yo 施工坐标系圆点坐标Xi,Yi 缓和曲线相对坐标 转换方位角1-1-4：放样数据计算利用坐标反算，根据已知两点坐标、求出两点间方位角和距离，公式如下：tgab=Yab/Xab=(Yb-Ya) / (Xb-Xa)Sab=yab / Sin=Xab / COSab程序编制方法：根据线路的已知曲线类型,把已知曲线条件，曲线划分界线、判断条件，输进主程序,根据桩号判断采用的数据，通过共用子程序，进行任意点的坐标计算。1-2：竖曲线计算1-2-1：竖曲线上高程计算已知：第一坡度：i1(上坡为“”，下坡为“”)第二坡度：i2(上坡为“”，下坡为“”)变坡点桩号：SZ变坡点高程：HZ竖曲线的切线长度：T待求点桩号：S 图(1-3) 计算过程： 1-2-2：直线坡度段计算直线坡度的高差计算，如图1-3所示，计算高差关系式为：h=S（i）高程计算，变坡点桩号的设计高程用HZ表示，任一点高程计算式为： H=HZh= HZS（i）程序编制方法：纵断高程程序是按照竖曲线为单元，同坡部分归属在曲线两端，把整段路线分段，将分段的数据、判断条件输进主程序，根据桩号判断采用数据通过共用程序，进行任意点的高程计算。如果按以上公式优化，编制一套坐标和一套高程计算程序，在工程施工到桥面时，也可编制一套三维坐标程序，使计算简捷，在现场直接进行计算，对原放样数据校核，它能校核全站仪实测数据。二、程序框图5开 始输入里程桩号里程判断竖曲线直线直线圆曲线缓和曲线计 算 该 里 程 高 程计 算 该 里 程 坐 标显 示 三 维 坐 标 X、 Y、 Z、结 束10三、程序使用方法1、 程序区域如下表文件名计算内容文件名计算内容SWZB主程序三维坐标H子程序缓和曲线XL子程序线路GC子程序高程Z子程序直线Q子程序竖曲线Y子程序圆曲线P子程序直线 2、 操作步骤如下表： 步骤操作键上行显示下行显示说明1FILESWZB找出文件名2EXELC？输入里程7003EXEBJ?输入边桩距离104EXEPD?输入横向坡度0.025EXEL -1，R1？输入左幅 -16EXEX=46173.1537EXEY=46243.4398EXEZ=21.1989EXELC？输入里程800四、程序编制实例：1、 三维坐标SWZB(主程序) Lbl 1：Fixm：SPEU：S“LC”：P“BJ”：U“PD”：E“L-1，R1” :Prog“XL”: Prog“GC”: X“X=”Y“Y=”Z“Z=”Goto 12、线路XL(子程序)S200 S495.828 W=46216.314：K=45748.131：A= 895815：G=200： Prog“Z” S495.828S547.912 W=46216.464：K=46043.959：A=895815：G=495.828：R=300：T=52.084:B= 1：Prog“H” S547.912S690.278 W=46214.984：K=46096.005：A= 945640：G=547.912：R=300： B= 1：Prog“Y” Z直线(子程序)L=S-G：Rec（L，A）：M=W+I：V=K+J：X=M+ Rec（PE，A+90）： Y=V+J Y圆曲线(子程序)L=S-G：C=A+90B：D=W+Rec（R，C）：V=K+J：X=D+ Rec（R+PEB，C+180+BL/R(180/)）： Y=V+JH缓和曲线(子程序)L=S-G：M=L-L5/（40R2T2）：N=(L3/(6RT)-L7/（336R3T3）)B：C=W+M Cos A-N Sin A：D=K+ MSin A+N Cos A：F=(L2/（2RT）(180/)B+A+90：Rec（PE，F）：X=C+I： Y=D+J3 、高程GC(子程序)S569.758H=19.959：T=659：N=-0.001: Prog“P” S569.758S748.242H=19.959：C=569.758：E=748.242：T=659：R=8500：A=0.001：D=0.022：Prog“Q” P直线（子程序）G=H+Abs（S-T）N：Z=G+PUQ竖曲线（子程序）STW=C：N=A：W=E：N=D Q=A-D:Q0B=-1: B=1G=H+Abs(S-T)N+B(S-W)2/(2R): Z=G+PU注:程序三维坐标SWZB(主程序)中输入S-里程 P-边距 E-左右幅L-1，R1 U横向坡度线路XL(子程序)已知曲线条件W-X起点坐标 K-Y起点坐标 A-起点方位角 G-起点里程 R-曲线半径 B-曲线方向左转-1，右转1 T-缓和曲线长高程GC(子程序)已知曲线条件H-变坡点高程 T-变坡点桩号 N直线坡度 C曲线起点桩号 E曲线终点桩号 R竖曲线半径 A-起点坡度 D-终点坡度 五、结论1、 在主程序中直接判断线路的直线、圆曲线、缓和曲线，竖曲线的凸曲线、凹曲线、直线，也可根据需要添加控制点坐标来计算方位角，距离。2、 该程序只需输入里程桩号、