测设放样程序

1、咼等级公路定线测量及 施工放样测量 计算程序 （第二版） 李 豫 云南省交通职业技 术学院 中央实施西部大开发战略给云南交通带来了空前发展的大好机 遇，同时也对公路的修建质量和进度提出了更高、更快的要求。 先进的测设仪器和新技术的推广应用，给我们的测设工作带来 了高质量和高效益。但是运用软件的严重滞后，先进的仪器设备没有 发挥出应有的作用，迫切呼唤新技术的开发、利用，广大工程技术人 员渴求掌握更多、更新的先进技术，以减轻劳动强度，提高速度和精 度。高等级公路定线测量及施工放样测量计算程序一书既是在这 样的形势下开发的，是作者多年来精心研究并在多条高等级公路上实 际应用中成熟起来的。 本书运用极

2、坐标法给出了公路测设和施工放样的计算程序，易 于广大工程技术人员掌握，有着良好的社会和经济效益。 该书既是一本工具书，又可作为一本通俗易懂的教科书，丰富 了学生的课堂知识，对测量课程的改革起到了充实作用。 我相信，只要我们广大的工程技术人员认真学习、运用本方法， 必将对公路测设和施工控制测量技术的进步起到积极的作用。 云南省交通职业技术学院院长杨金华 二OOO年五月六日 当前国内高等级公路设计已经由传统的沿中线作业的设计方法 逐步过渡到在路线外建立沿线控制网的设计方法， 为适应新模式下高 等级公路的定线测量、施工放样测量，特编写此书。 本书叙述浅显易懂，循序渐进，逐步深入，使读者易于接受和理

3、解。详细讲解程序的使用方法，并附有实例计算过程、计算成果，便 于读者自学、程序调试，使之在短期内能快速上手使用本程序。 高等级公路定线测量及施工放样测量计算程序全书共五章。 第一章概论，对程序特点、适用范围等进行简要介绍；第二章为导线 坐标计算及程序，主要讲述有关导线坐标的计算方法、计算程序；第 三章主要讲述了程序的录入方法及源程序清单； 第四章详细介绍程序 中的符号含意、使用方法及步骤；第五章分别列举处于三种不同坐标 系统中的计算实例，详尽介绍计算程序应用技巧。 本书的编写得到了杨金华校长等领导的大力支持和关心，及其他 教师的热情帮助和鼓励，在此谨致诚挚的谢意。 由于编者水平有限，书中难免出

4、现遗漏、不足和错误，诚请各位 读者和同行专家批评指正。 二OOO年三月 目录 第一章 绪 论 第二章导线坐标计算及程序 第三章程序清单（CASIO fx4800p计算器） 第四章程序使用方法及步骤 第五章程序应用计算示例 第一章绪 随着我国经济建设的飞速发展， 近几年来，高等级公路的大量兴 修；随着科学技术的迅猛发展，全球卫星定位系统（GPS）、全站电 子速测仪、电子计算机等高科技电子产品在高等级公路测设中的逐步 普及应用，旧的、传统的测设方法将会被为适应新的、先进的电子测 量仪器的测设方法所逐步取代。 作为新的放样方法其中一种的极坐标法，具有精度高、速度快、 置仪点可任意选择等优点。在一个测

5、站点，只要能通视的地方，其幅 射范围内的所有点位都可一次放完。 本书即是为适应现代高等级公路的测设、施工放样，尤其是为避 免施工中，工程技术人员由于种种原因造成的边坡开挖控制和防护工 程放样的不准确性，所带来不必要的经济损失，根据极坐标放样法编 写的。 本程序是一个综合性的测设程序，包含在多种条件控制下的路线 选线计算程序、中线计算程序、中桩、边桩的坐标计算及放样计算程 序。可方便、快速、准确的反算出在各种条件控制下的圆曲线半径、 相关曲线元素、路线主点桩号、中桩及边桩的坐标值、放样所需有关 数据。本程序适用于路线局部坐标系统，更适用于路线统一坐标系统、 大地坐标系统。置仪点可以是路线交点，也

6、可以是沿线各导线控制点 或是根据现场情况任意选择的置仪点。 CASIO fx 4800p计算器是继 CASIO fx4500p后，目前较 为先进的一种可编程序的科学计算器，具有能同时显示4行(一行 16字符)的液晶显示屏，更主要的是其具有一个内存最大为4500字 节的存储器(fx 4500p为1103字节)，且体积小巧，便于野外携带， 故本程序采用CASIO fx4800p计算器的语句、命令编写。本程序 编写完成后，通过在昆玉咼速公路、大保咼速公路、嵩待咼速公路、 大漾二级公路等，一些高等级路段上进行实际运用，在中线的测设、 施工放样，边坡开挖控制、防护工程放样等方面都提高了精度，加快 了速度

7、，收到了良好的效益。 第二章导线坐标计算及程序 导线坐标计算原理： 1、统一坐标系： X(N) |n p(x p ,y p) F / I VSi O(X0，丫0)Y(E) 统一坐标系 基本公式: XP= X0+ S CosF Yp=Y+ S Sin F 式中：Xo -已知点O的X坐标； Yo -已知点O的丫坐标； S -距离； F方位角； Xp -计算点P的X坐标； Yp -计算点P的丫坐标； 2、大地坐标系： N(X) P(Np,Ep) /1 F I/ 1 I /S C = 360+ C 360 = C = C-360 C j Goto 0 注：程序录入方法: 按MODE键，选择5 （PRO

8、G程序），选择1 （NEW新文件）， 输入文件名，再按EXE键确定，选择1 （COMP 普通计算状态）， 此时即可按照程序清单输入程序，全部输完对照无误后，按EXIT键 退出，选择2 （ RUN 运行）,再按EXE键确定即可。 三、程序使用说明: 1、Xo ? 输入计算起始点X坐标； 2、Yo ? 输入计算起始点丫坐标； 3、C ? 输入计算起始边方位角； 4、I ? 输入导线转角： 、导线左转时，输入负值； 、导线右转时，输入正值； 5、S? 输入至欲计算点的距离； 6、X 欲计算点的X坐标； 7、Y 欲计算点的丫坐标； 4. IB？ 输入第二转角，（至第N个转角）； 5. AB ?-输入第

9、N - 1基线长，如无，则输入0 ; 6. R? 输入圆曲线半径（此时如输入0,程序则自 动进入选线程序中各种条件控制下，反算圆曲线半径的计 算；使用方法及步骤，详见选线程序使用说明）； 7. P=-圆曲线内移值； 8. Q=- 切线增长值； 9. X =- 缓圆点X坐标； 10. Y =- 缓圆点丫坐标； 11. T=切线长； 12. L = 曲线长； 13. E=外距； 14. T1=-起始边切线长；（如曲线为单交，则无 T1、 T2项显示） 15. T2= 终止边切线长； 16. R? 输入圆曲线半径 (此时所显示半径，如为满 意值，请输入0,程序自动进入中线计算；如为不满意值， 请继续

10、输入调整后的半径值，直至满意为止，然后再输入0, 程序自动进入中线计算)； 17. JD?输入交点里程桩号； 18. ZH =- 直缓点里程桩号 ； 19. HY =-缓圆点里程桩号； 20. QZ =-曲中点里程桩号； 21. YH =-圆缓点里程桩号； 22. HZ =-缓直点里程桩号； 23. XA ?输入交点X坐标； 24. YA ?输入交点丫坐标； 25. F?- 输入ZH至交点的方位角 26. Z (Y)?-输入曲线的左转或右转信息： 、当曲线为左转时，请输入-1 ； 、当曲线为右转时，请输入1； 27. X0 ?- 输入归零点X坐标； 28. Y0 ?- 输入归零点丫坐标； 29

11、. XC ?-输入置镜点X坐标； 30. YC ?-输入置镜点Y坐标； 31. K ?输入欲敷设中桩的里程桩号； 32. X欲敷设桩位的X坐标； 33. Y-欲敷设桩位的Y坐标； 34. Deg 欲敷设桩位的极角 （放样角度）; 35. S -欲敷设桩位的极距（放样平距）； 36. C=桩距； 37. BZ ? 输入欲敷设的边桩距中桩的距离（左边桩则 输入负值；右边桩则输入正值；如不敷设边桩或边桩敷设 完毕，请输入0,则程序自动进入下一中桩的计算）。 注：考虑到某些早期购买的全站仪，输入方位角不便，故本程序后视 点仍旧沿用后视点归零的方式。 二、选线程序使用说明： 选线程序XX即可作为子程序，

12、也可作为一个单独的程序使用。 运行程序XX，并按以下步骤和提示，依次输入数据即可： 1. LS? 输入缓和曲线长； 2. Ia ？输入第一转角； 3. AB ？输入第一基线长（如为单交，则输入0 ）; 4. Ib？ 输入第二转角，（至第N个转角）； 5. AB ?-输入第N - 1基线长，如无，则输入0 ； 6. R?输入圆曲线半径（当输入0时，则程序自动 进入选线程序中下列各种条件控制下，反算圆曲线半径的计 算）： T? 输入欲控制的切线长，程序即可反算出，在 该控制条件下的圆曲线半径及相关曲线元素；如欲控制 的不是该条件，请输入 0,则程序自动进入下一控制条 件的计算； T1?-输入欲控制

13、的ZH （或ZY）点到TA的距 离T1,程序即可反算出，在该控制条件下的圆曲线半径 及相关曲线元素；如欲控制的不是该条件，请输入0， 则程序自动进入下一控制条件的计算； L？ 输入欲控制的曲线长，程序即可反算出，在 该控制条件下的圆曲线半径及相关曲线元素；如欲控制 的不是该条件，请输入 0，则程序自动进入下一控制条 件的计算； E？ 输入欲控制的外距，程序即可反算出，在该 控制条件下的圆曲线半径及相关曲线元素；如欲控制的 不是该条件，请输入 0，则程序自动进入下一控制条件 的计算； J？ 输入欲控制的距离基线的距离： 、当输入0时，为曲线切基线； 、当输入正值时，为曲线在基线内的距离； 、当输

14、入负值时，为曲线在基线外的距离； 程序即可反算出，在该控制条件下的圆曲线半径及相关曲 线元素。 7. P=-圆曲线内移值； 8. Q = 切线增长值； 9. X =- 缓圆点X坐标； 10. 丫 =- 缓圆点丫坐标； 11. T=切线长； 12. L = 曲线长； 13. E=外距； 14. T1=-起始边切线长；（如曲线为单交，则无T1、T2 项显示） 15. T2= 终止边切线长； 16. R? 输入圆曲线半径（此时所显示半径，如为满 意值，请输入0,程序自动进入中线计算；如为不满意值， 请继续输入调整后的半径值，直至满意为止，然后再输入 0, 程序自动进入中线计算）； 17. JD?输入

15、交点里程桩号； 18. ZH =-直缓点里程桩号； 19. HY =-缓圆点里程桩号； 20. QZ =-曲中点里程桩号； 21. YH =-圆缓点里程桩号； 22. HZ =-缓直点里程桩号； 第五章程序应用计算示例 一、局部坐标系统: 某曲线 Ls = 45 m , Ta : a y = 24 4 22, Tb : a y = 52 53 32， AB = 140.045 m , R = 220 m , JD21TA里程：K10 + 651.95 ,选择Ta置仪器，即置仪点Ta 坐标：(85.2051, 0),后视ZH归零，即归零点坐标：(0, 0)。 按FILE键，寻找文件名A，再按EX

16、E键，运行主程序 A，并按以下步骤和提示，依次输入数据即可： 1、相关曲线元素、路线主点桩号计算： 提示行显示 数据输入及结果显示 Ls? 45 Ia ? 24 40 22 AB ? 140.045 I B ? 52 53 32 AB ? 0 R? 220 P= 0.3834 Q = 22.4922 X = 44.9529 Y = 1.5341 T = 199.5741 L = 342.8282 E= 62.7134 T1 = 85.2050 T2 = 139.7100 R? 0 JD? 651.95 ZH = 566.75 HY = 611.75 QZ = 738.16 YH = 864.5

17、7 HZ = 909.57 XA ? 85.2051 YA ? 0 F? 0 Z (Y)? 1 X0 ? 0 YO ? 0 XC ? 85.2051 YC ? 0 K ? 560 X -6.7449 Y 0 Deg 360 00 00 S 91.95 C 0 BZ ? 4.5 X -6.7449 Y 4.5 Deg 357 11 54 S 92.06 C 4.5 BZ ? -4.5 X -6.7449 Y -4.5 Deg 2 8 06 S 92.06 C 9 BZ ? 0 2、各中桩坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K10+500 -66.7449 0

18、 360 0 00 151.950 60.17 K10+600 33.2447 0.6190 359 9 03 51.964 99.99 K10+700 128.6278 27.6784 212 0 51 51.494 99.15 K10+900 240.4731 185.5468 230 4 37 241.942 193.47 K10+980 257.7141 263.6669 236 8 16 315.087 80.00 3、各右边桩（4.5米）坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K10+500 -66.7449 4.5 358 8 13 152.01

19、7 4.5 K10+600 32.994 5.112 354 24 29 52.461 4.5 K10+700 126.4569 31.6202 217 8 15 51.976 4.5 K10+900 236.0832 186.5361 231 1 58 239.917 4.5 K10+980 253.3196 264.6359 237 4 25 313.520 4.5 4、各左边桩(4.5米)坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K10+500 -66.7449 -4.5 1 1 47 152.017 4.5 K10+600 33.496 -3.874 4

20、 7 04 51.854 4.5 K10+700 130.7988 23.7367 207 0 08 51.403 4.5 K10+900 244.8630 184.5575 229 8 15 244.033 4.5 K10+980 262.1085 262.6979 236 2 36 316.710 4.5 坐标系统: 某曲线 Ls = 40 m， Ta : a z = 21 45 57, Tb : a z = 16 29 25，AB = 42.259 m , R = 125 m , JDiTa 里程：KO + 193.74 ,选择任意点置仪器，实测计算置仪点 坐标为：(86.46, 494

21、.85),后视Tb归零，即归零点坐标： (30.56, 449.86)。 按FILE键，寻找文件名A，再按EXE键，运行主程序 A，并按以下步骤和提示，依次输入数据即可： 1、相关曲线元素、路线主点桩号计算： 提示行显示 数据输入及结果显示 Ls? 40 Ia ? 21 45 57 AB ? 42.259 I B ? 16 29 25 AB ? 0 R? 125 P= 0.5328 Q = 19.9829 X = 39.8976 Y = 2.1333 T = 63.5214 L = 123.4619 E= 7.8687 T1 = 44.1484 T2 = 38.2133 R? 0 JD? 19

22、3.74 ZH = 149.59 HY = 189.59 QZ = 211.32 YH = 233.05 HZ = 273.05 XA ? 36.78 YA ? 408.06 F? 120 12 45 Z (Y)? -1 X0 ? 30.56 YO ? 449.86 XC ? 86.46 YC ? 494.85 K ? 120 X 73.887 Y 344.336 Deg 46 3 48 S 151.038 C 0 BZ ? 6 X 68.702 Y 341.317 Deg 44 4 27 S 154.556 C 6 BZ ? -6 X 79.072 Y 347.356 Deg 48 8 15

23、 S 147.679 C 12 BZ ? 0 2、各中桩坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K0+100 83.951 327.053 50 8 54 167.816 20.00 K0+160 53.791 378.922 35 6 01 120.443 60.00 K0+200 37.430 415.317 19 1 10 93.431 39.90 K0+260 34.167 474.763 34205 56.019 59.54 K0+300 39.690 514.379 298 0 29 50.683 40.00 3、各右边桩(6米)坐标及放样角度、平

24、距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K0+100 78.766 324.034 48 5 34 170.989 6 K0+160 48.573 375.959 33 9 47 124.782 6 K0+200 31.671 413.636 17 0 02 97.968 6 K0+260 28.212 475.501 339 2 51 61.377 6 K0+300 33.749 515.219 300 2 38 56.509 6 4、各左边桩(6米)坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K0+100 89.136 330.072 52 6

25、 08 164.799 12 K0+160 59.008 381.885 37 0 47 116.253 12 K0+200 43.190 416.998 22 6 23 89.068 12 K0+260 40.121 474.025 345 2 18 50.803 12 K0+300 45.631 513.540 296 4 32 44.903 12 三、大地坐标系统： 嵩待高速公路，某曲线 Ls = 200 m , a z = 459 14, R = 1500 m ,交点 JD26 里程：K43 + 891.72,交 点 JD26坐标：(N: 2836068.812 , E: 626427

26、.094), 交点 JD25 JD26方位角：5951 14，选择GPS15置仪器，后 视GPS16归零，据导线点成果表知：置仪点GPS15坐标： (2836389.650 , 626444.631)，归零点 GPS16 坐标： (2836704.905, 626609.705)。 按FILE键，寻找文件名A，再按EXE键，运行主程序 A，并按以下步骤和提示，依次输入数据即可： 1、相关曲线元素、路线主点桩号计算： 提示行显示 数据输入及结果显示 Ls? 200 Ia ？ 45 29 14 AB ？ 0 R？ 1500 P= 1.1109 Q = 99.9852 X = 199.9111 Y

27、= 4.4444 T = 729.2564 L = 1390.8527 E= 127.6720 R? 0 JD? 43891.72 ZH = 43162.46 HY = 43362.46 QZ = 43857.89 YH = 44353.32 HZ = 44553.32 XA ? 2836068.812 YA ? 626427.094 F? 59 51 14 Z (Y)? -1 X0 ? 2836704.905 YO ? 626609.705 XC ? 2836389.650 YC ? 626444.631 K ? 43162.46 X 2835702.573 Y 625796.468 Deg

28、 195 1 35 S 944.558 C 0 BZ ? 12 X 2835692.196 Y 625802.495 Deg 194 9 52 S 948.041 C 12 BZ ? -12 X 2835712.950 Y 625790.442 Deg 196 3 37 S 941.216 C 12 BZ ? 0 2、各中桩坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K43+100 2835671.205 625742.456 196 2 23 1004.596 0 K43+300 2835772.889 625914.668 193 2 02 813.176 1

29、99.99 K43+600 2835954.537 626152.810 186 2 41 523.911 299.51 K44+000 2836263.062 626405.528 169 1 42 132.490 398.82 K44+500 2836723.635 626594.731 356 3 45 366.164 497.92 3、各右边桩（12米）坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩 号 X Y Deg S C K43+100 2835660.828 625748.483 196 2 56 1007.871 12 K43+300 2835762.707 625921.0

30、19 192 3 50 816.840 12 K43+600 2835945.766 626161.000 184 6 24 526.763 12 K44+000 2836256.759 626415.740 164 7 41 135.995 12 K44+500 2836720.602 626606.342 358 4 13 368.347 12 4、各左边桩（12米）坐标及放样角度、平距、桩距，计算结果如下: 桩号 X Y Deg S C K43+100 2835681.582 625736.430 197 2 04 1001.454 12 K43+300 2835783.071 6259

31、08.317 193 0 40 809.673 12 K43+600 2835963.307 626144.620 187 9 46 521.320 12 K44+000 2836269.364 626395.317 174 9 18 130.002 12 K44+500 2836726.668 626583.121 354 2 06 364.363 12 The End Whe n you are old and grey and full of sleep, And nodding by the fire, take dow n this book, And slowly read, and dream of the soft look Y