公路工程断链计算样本

断链的解决

一、先把断链搞清楚

断链其实在道路路线中经常会碰到，甚至可以说没有碰到断链反而不正常，那么什么是断链，什么是长链，什么又是短链，也许尚有很多现场测量人员还不十分熟悉。

1．断链的产生

先来看看断链是怎么产生的。

断链，指的是因局部改线或分段测量等因素导致的桩号不连续的现象。

分段测量，这个很好理解，我曾经就碰到过，1999年在湖南沅陵，进行一条县道的改建勘测，总长45公里左右，分两支队伍同时测量，我所在的队伍测后面那一段，当时勘测起点就按老道路的桩号假定了一个起点桩号，很显然，这个假定的桩号肯定不会与前面那段道路测量的终点桩号正好同样（不然可以去买彩票了），这样就产生了断链，此处桩号不连续。

局部改线，怎么会发生局部改线呢，其实，这种情况大多会发生在勘测设计文献在评审后的修改上，专家在评审设计文献，会提出很多意见（体现专家的作用），有些意见就会说：某某路段半径要改大（或改小）一点，以便占用更少的农田；某某路段要向这个方向偏移一些，以减少填方数量；这段路线走这里不行，从村外绕过去。得，专家的意见，若拿不出充足的理由来辩驳，就乖乖地照做吧。于是集合队伍，又开拔到现场，重新计算路线，打桩，测量，数据出来了，当调整的路段重新回到原设计的路线上时，桩号不连续了，设断链吧。

尚有时候，当现场勘测人员现场拿不定注意，在某某路段选取了两个路线方案，测量对自己推荐一条路线方案，连续推算桩号过去，另一条作为比较线，推算桩号与正线汇合时，汇合点的桩号不连续，后来专家一评审，觉得比较线要好，就用它了（设计院怎么就这么背），得，断链又产生了。

尚有一种情况，都不好意思讲，有一次我碰到了，就是，测量过的路线，回过头来忽然发现某个交点的要素计算错误，导致桩号也算错了，有错就改啊，断链于是又产生了。

总而言之，言而总之，一条路线，不产生断链，基本可以说是不正常滴。有人说了，既然断链是桩号不连续，那为什么不把断链后面的桩号重新推算，使它连续呢？不就解决了吗？这个问题的提出者，显然没有搞过路线勘测，先拖出去打……。

我们都知道，桩号是拟定道路中线点的位置的表达，在路线平面参数已经拟定的前提下，一个桩号可以唯一地表达路线中线上的一个点的位置。路线的桩号，一般情况下，重要是两种，一种是整20米的桩号，一种是曲线要素桩（ZH/HY/QZ/YH/HZ），道路勘测，就是放样出这些桩号的实际位置，再测量高程、横断面数据，可以说，每一个桩号及其相关的数据，无不渗透着勘测人员的心血。再回过头看看前面那位，提出把断链之后的桩号重新推算，就意味着重新推算出的整20米桩和曲线要素桩，都要重新拉队伍到现场重新测过，实在是没有这个必要。

2．断链点的位置与标记

先理解一下断链点这个名词，断链点就是新老桩号不连续的那个点。一般来说，断链点之前的是改线后的新桩号（当然改线路段之前的桩号还是老桩号，原测量数据可继续运用），断链点之后的桩号则是老桩号（可运用原测量数据，直到又碰到另一段改线）。断链点设在什么位置合适呢，这个我们施工人员不搞勘测可以不需要知道，但理解一下也不是坏事。从前面讲断链的产生我们可以得出一个与此相关的结论：改线后，老桩号运用得越多越好。因此，从我数年来勘测的经验来讲，断链点的设立位置一般有如下特点：

（1）最佳设在改线与老线正好相接的位置上；

（2）绝对在直线上，有些就在HZ（YZ）点上，有设在曲线上的你找我（先声明，HZ/YZ点后面紧接着另一个曲线的不算啊）。

断链的标记，一般在平面图、直曲表、纵断面图等图表中均有表达，看几幅截图：

这是平面图上的：

这是纵断面图上的：

这是直曲表上的：

尚有直曲表上这样表达的：

断链点不管在哪里标记，始终要搞清楚断链的表达方法，均按类似这样的格式：K50+622.760=K50+621.166。很显然，这是一个等式，从数学的角度来看，等式显然不成立，不等于还差不多。但是，这不是数学等式，它表达的是新老桩号的交汇点（即断链点）。只要看懂了这个等式，就不管再标记什么长链、短链，长多少、短多少，不管在平面图、纵断面图上是否再有标记，一切都不重要了，换句话讲，你理解了这个等式，其它的你就可以自行拟定了。

等式前面的桩号（搞设计的同志千万不要搞错了，前后是有区别的，等式的互换律在这里绝对不能起作用）表达的是改线段的结束桩号，等式后面的桩号是与之相接的老路线桩号。换个角度理解，路线桩号推算到这里（等式前面的桩号），忽然不连续了，忽然以另一个桩号出现（等式后面的桩号），而这两个不相等的桩号，实地表达的则是同一个位置的点位（计算出来的坐标应当相等）。

3．长链与短链

长链和短链是断链的两种类型，很多同志经常犯迷糊，碰到了要韵半天的神。

再来看断链等式，说是等式，其实两边的桩号绝对不会相等（相等就不是断链了），这样就会出现两种情况，一种是前面桩号大于后面桩号，另一种是前面桩号小于后面桩号。

先看第一种，前面桩号大于后面桩号，比如：K112+943.305=K112+900.001，我们会发现：桩号有反复，比如前面我们桩号推算到了K112+943.305，又忽然从K112+900.001开始，那么断链点之后从K112+900.001~K112+943.305这一段桩号就和与断链点之前有反复的桩号。这种情况，就称为长链，长多少呢，就是两桩号之差，43.304米，因此必然标记长链43.304米。

再看第二种，前面桩号小于后面桩号，比如：K115+309.227=K115+320.001，我们会发现：桩号有空白，前面我们桩号推算到了K115+309.227，又忽然从K115+320.001开始，那么从K115+309.227~K115+320.001这一段桩号就不会出现。这种情况，就称为短链，短的距离，同样是两桩号之差，10.774米，因此必然标记短链10.774米。

总结成一句简短的话，就是：桩号重叠为长链，桩号间断为短链。记住了！

实际应用中要特别注意长链，由于有桩号重叠，比如K112+943.305=K112+900.001，会出现两个K112+920、两个K112+940反复的桩号，就一定要搞清楚了哪个是断链点之前的，哪个是断链点之后的。而短链，由于桩号是间断的，中间会缺失部分桩号，不会出现反复桩号，实际应用中倒不会出现什么问题，只要别认为丢了桩到处找桩就行了。

二、交点定位与交点计算范围

前面说明过每一条数据的格式：

每个方框就是一个数据，共11个方框，其中第一个方框是交点定位的判别依据，我这里称之为交点定位临界点，其余10个方框是定义为矩阵MatA的十个因子的，是交点的重要数据，其中前面八个数据意义非常明确，这里就不烦琐了，而最后两个数据，一个是交点的计算起点桩号，一个是交点的计算终点桩号，这两个起终点桩号，就构成了交点计算范围。

这里，重点讲述交点定位临界点和交点计算范围，由于这对于后面断链的解决、卵形曲线的解决、单一直线的解决都有非常重要的作用。

1．交点定位临界点与交点定位桩号范围

一般情况下（注意我说的是一般情况，没有断链、卵形曲线等特殊情况），交点定位临界点定义为下一交点的ZH点（或路段计算终点），当程序鉴定输入的桩号小于等于临界点时，就定位在了本交点上。由于数据库程序每一条数据是将交点从小到大依次编写的，程序将顺序地从第一个临界点开始判别，因此实质上程序是判别当输入桩号大于前一临界桩号、小于等于本临界桩号时（这个范围称为交点定位桩号范围），才定位在本交点上。

因此，交点定位桩号范围一般是从本交点的ZH点到下一交点的ZH点，鉴于也许出现两曲线之间的直线段为0的复曲线，在输入定位桩号定位计算交点时，最佳取交点曲线上的任一桩号。

2．交点计算范围

所谓交点计算范围，是指运用当前的交点数据，可有效地计算出中桩坐标的桩号范围。可以容易地得知，一般情况下，交点计算范围涉及本交点的平曲线，以及本平曲线之前和之后的直线段（假如有的话）。

我们可以看出，根据交点计算范围的定义，相邻两交点曲线间若存在直线段，则该直线段则成为相邻两交点的反复计算范围，即既可在前一交点内计算，也可在后一交点内计算，并且均可计算出准确的结果。

定义了交点计算范围，当输入的桩号超过此范围时，程序会提醒“KPOUT”，表达桩号超过范围，提醒使用者注意。因此，一定要准确地理解和设定交点计算范围，以免到了现场计算犯错还不知道，牢记牢记。

三、断链的解决

现在终于回到了正题，讲述ROAD-2程序进行断链的解决与计算，这实在没有办法，由于没有前面的铺垫，就没法讲断链的解决。

1．有断链时的交点定位与交点计算范围

当存在断链时（这是特殊情况，不再是一般情况），交点定位临界桩号就有了一点小小变化。断链之前的那个交点的定位临界点就不应选择下一交点的ZH点，而应选择断链点的桩号。什么，断链点有两个桩号？废话，当然用等号前面的那个桩号了！

而交点的计算范围，则不再遵循从上一交点的HZ点开始，至下一交点的ZH点结束的规定，而改为：

（1）对于断链点之前的交点，交点计算范围从上一交点的HZ点开始，至断链点结束（桩号为改线桩号，即等式之前的那个桩号）；

（2）对于断链点之后的交点，交点计算范围则从断链点开始（桩号为老桩号，即等式之后的那个桩号），至下一交点的ZH点结束。

如此，数据库子程序的编写就OK了，当然，这还只是断链解决过程中第一个注意事项，重要的还在后面的程序操作上。

2．工程实例

（感谢校友曾令武提供工程实例）

根据某高速公路的直曲表，在13公里范围内有一长链和一短链两个断链，非常典型，就用它了。

.

直曲表太大，只好拆成两半，不然字就看不清了，请各位见谅。

3．数据库文献ROAD-DATA2的编写

编写数据之前，我们先仔细看一下，容易看出，第一个断链点K112+943.305=K112+900.001在JD59和JD60之间的直线段内，而第二个断链点K125+309.227=K125+320.001在JD65和JD66之间的直线段内。因只研讨断链，我们只编写了这四个交点的数据（省略了中间六个交点的数据），编写时为操作方便采用了简化坐标和简化桩号。

数据库子程序中，红色字体均是断链相关的桩号，编写时一定要结合前面的讲述编写准确。计算时，记得要把ROAD-2程序第二行调用的数据库子程序名称改为“ROAD-DATA2”。

4．验证与应用示例

一方面看第一个断链点K112+943.305=K112+900.001，既然这两个桩号表达的是同一个点，那么计算出来的平面坐标应当相等，我们用计算器算一下看，先算等式左边的桩号K112+943.305，它应当在JD59的计算范围内。

.

退出程序，再次执行，计算等式右边的桩号K112+900.001，它应当在JD60的计算范围内。

.

.

由以上验证计算可看出，断链点K112+943.305和K112+900.001两个桩号的坐标计算结果相同，均为X=17412.741，Y=54373.675。大家有爱好，也可按以上方法验证一下另一个断链点K125+309.227=K125+320.001的坐标，强化一下操作。

在实际应用时，要注意断链点之前的桩号和断链点之后的桩号的交点定位，比如这个断链点K112+943.305=K112+900.001，就会出现两个K112+920和两个K112+940，就一定要搞清楚哪个是断链点之前的，哪个是断链点之后的，头脑一定要清楚。

为方便大家计算验证，把该段的逐桩坐标表发表如下。

.

.

由此，断链解决得到圆满的解决。下次有时间讲讲如何运用ROAD-2计算卵形曲线坐标。断链指的是因局部改线或分段测量等因素导致的桩号不相连接的现象。桩号重叠的称长链，桩号间断的称短链。因局部改线或量距中发生错误等均会导致里程桩号与实际距离不相符，这种在里程中间不连续的情况叫“断链”。凡新桩号比老桩号大(新路线比老路线长)的叫“长链”。凡新桩号比老桩号小(新路线比老路线短)的叫“短链”。所谓“断链解决”就是不牵动全线桩号，允许中间断链，而出现桩号不连续。仅在改动处用新桩号，其它不变动处仍用老桩号。并就近在直线段选一个是整桩的老桩号为断链桩。在同一断链桩上分别标明新老两种里程及互相关系。例：某路线A在定测时，在AK2+356.400处开始局部改线，老路线A、新改路线B各自通过一段连续里程后，新改路线B在BK3+426.200处又与老路线A重合，此处老桩号为AK3+641.600。在这个重合点之后的直线段上有两个桩：AK3+660等同于BK3+444.600，AK3+655.400等同于BK3+440。请问断链桩应选在何处？AK3+660处。此断链是长链还是短链？是短链（短链215.400米）。如何写该桩的桩志和桩号？断链桩BK3+444.600=AK3+660（短链215.4米）。若该断链桩之后尚有一处断链现象，且为长链65.4米。则新路终点AK8+500的实际连续里程是多少？路线总长度=末桩里程+长链总和-短=8500.000+65.400-215.400=8350.000米。断链及其解决在铁路和公路施工中，经常会出现断链一词。那么，什么是断链呢？总的来说，在丈量过程中，出现桩号与实际里程不符的现象叫断链。出现断链的因素较多，但重要指两种：一种是由于计算和丈量发生错误导致的；另一种则是由于局部改线、分段测量等客观因素导致的。断链有“长链”和“短链”之分，当路线桩号长于地面实际里程时叫短链，反之则叫长链。其桩号写法举例如下：长链：k3+110=k3+105.21长链4.79m短链：k3+157=k3+207短链50m所有断链桩号应填在“总里程及断链桩号表”上，考虑断链桩号的影响，路线的总里程应为：路线总里程=终点桩里程-起点桩里程+∑长链-∑短链。断链解决在测量过程中，因局部改线或事后发现量距计算错误，或在分段测量中由于假定起始里程而导致全线或全段里程不