EXCEL和CAD相結(jié)合在非對(duì)稱(chēng)平曲線(xiàn)測(cè)設(shè)中的應(yīng)用

摘 要：本文通過(guò)EXCEL和CAD相結(jié)合測(cè)設(shè)非對(duì)稱(chēng)平曲線(xiàn)的方法，對(duì)小型計(jì)算器編程測(cè)設(shè)曲線(xiàn)進(jìn)行了補(bǔ)充，很方便的解決了既有線(xiàn)改建施工中的測(cè)量難題。

關(guān)鍵詞：EXCELCAD 非對(duì)稱(chēng)平曲線(xiàn) 既有線(xiàn)改建

１前言

自從大地坐標(biāo)引入到工程測(cè)量中以來(lái)，全站儀和編程計(jì)算器相結(jié)合在工程測(cè)量特別是平曲線(xiàn)測(cè)量中得到了極大的應(yīng)用，成為了目前測(cè)設(shè)平曲線(xiàn)的基本方式。因?yàn)槭軠y(cè)量教材設(shè)置深度的限制，一般的平曲線(xiàn)計(jì)算公式都是以對(duì)稱(chēng)曲線(xiàn)的型式出現(xiàn)的，目前大多數(shù)小型計(jì)算器平曲線(xiàn)編程軟件的開(kāi)發(fā)也是以此為基礎(chǔ)的。在山區(qū)既有鐵路改建施工中，由于地形的多樣性和復(fù)雜性，部分站場(chǎng)曲線(xiàn)是以非對(duì)稱(chēng)平曲線(xiàn)設(shè)計(jì)的，這就給小型計(jì)算器平曲線(xiàn)編程軟件帶來(lái)了困難，顯示了其應(yīng)用的局限性。因?yàn)榫幊誊浖拈_(kāi)發(fā)及再次開(kāi)發(fā)都要受數(shù)學(xué)知識(shí)和測(cè)量知識(shí)的制約，對(duì)于普通的測(cè)量人員困難較大，本文結(jié)合大家最常用的EXCEL和CAD工具對(duì)此進(jìn)行闡述解決。

2曲線(xiàn)要素的核實(shí)

通過(guò)線(xiàn)路復(fù)測(cè)，對(duì)曲線(xiàn)偏角誤差進(jìn)行核實(shí)，并據(jù)此確定原設(shè)計(jì)曲線(xiàn)要素的可適用性。

3緩和曲線(xiàn)的切線(xiàn)支距計(jì)算

利用EXCEL表格進(jìn)行緩和曲線(xiàn)的切線(xiàn)支距x和y的連續(xù)計(jì)算，從ZH直至HY，點(diǎn)位間距離0.1m。“x”、“y”各設(shè)一欄，另加一欄“，”。利用函數(shù)CONCATENATE將“x”、“，”、“y”組合為（x，y），單設(shè)一欄。因曲線(xiàn)兩端緩和曲線(xiàn)和切線(xiàn)長(zhǎng)度的不同，需做兩個(gè)工作薄，分別為第一緩和曲線(xiàn)和第二緩和曲線(xiàn)。

4用CAD確定大地坐標(biāo)

4.1曲線(xiàn)切線(xiàn)的繪制

在CAD上，以大地坐標(biāo)繪制曲線(xiàn)的兩條切線(xiàn)，并相交于交點(diǎn)。根據(jù)兩端切線(xiàn)的長(zhǎng)度分別確定ZH和HZ的位置。

4.2EXCEL和CAD的結(jié)合

將EXCEL表格中的（x，y）工作欄，從（0，0）至（x0，y0）全部復(fù)制。轉(zhuǎn)至CAD窗口，采用“多段線(xiàn)”（不推薦使用樣條曲線(xiàn)）繪圖，將復(fù)制的（x，y）數(shù)據(jù)粘貼于命令下，回車(chē)，即生成起點(diǎn)為（0，0）的左偏緩和曲線(xiàn)，并用“對(duì)象特性”檢查緩和曲線(xiàn)的長(zhǎng)度。以（0，0）為起點(diǎn)畫(huà)向右的正交直線(xiàn)，作為切線(xiàn)方向。將上述兩條線(xiàn)作為一組移動(dòng)到一旁，再進(jìn)行另一緩曲的繪制。

4.3曲線(xiàn)的完整繪制

將上述兩組線(xiàn)條，移動(dòng)到曲線(xiàn)的實(shí)際位置跟前，按長(zhǎng)度的不同對(duì)號(hào)分開(kāi)。

利用“鏡像”、“旋轉(zhuǎn)”功能將兩組線(xiàn)條的切線(xiàn)方向與對(duì)應(yīng)的實(shí)際切線(xiàn)平行；將兩個(gè)緩曲對(duì)應(yīng)粘貼到實(shí)際位置處；再利用“圓弧”完成圓曲線(xiàn)部分的繪制，整條曲線(xiàn)全部完成。

4.4曲線(xiàn)主要點(diǎn)位的坐標(biāo)確定

確定“格式”里“點(diǎn)樣式”的類(lèi)型和大小。

利用“繪圖”里“點(diǎn)”之“定距等分”或“定數(shù)等分”對(duì)緩和曲線(xiàn)(為方便對(duì)樁點(diǎn)的識(shí)別，對(duì)非整10m緩曲須從曲線(xiàn)頭尾點(diǎn)擊)和圓曲線(xiàn)分別進(jìn)行分割，所得點(diǎn)位的大地坐標(biāo)即可用全站儀進(jìn)行測(cè)設(shè)放樣。

5使用效果

在本方法中，圖畫(huà)圓曲線(xiàn)與曲線(xiàn)要素的圓曲線(xiàn)長(zhǎng)度會(huì)有2mm以?xún)?nèi)的誤差，但可以滿(mǎn)足施工要求。

6結(jié)束語(yǔ)

全站儀利用大地坐標(biāo)進(jìn)行點(diǎn)位的測(cè)設(shè)已成為目前施工現(xiàn)場(chǎng)的通用做法，只有部分全站儀可進(jìn)行坐標(biāo)編程，大部分的測(cè)量技術(shù)人員還需要依賴(lài)于小型計(jì)算器的編程功能，編程軟件的局限性在實(shí)際工作中出現(xiàn)了使用困難，因此采用常用的EXCEL和CAD工具即可解決問(wèn)題，達(dá)到目的。當(dāng)然，本方法還有每個(gè)曲線(xiàn)都需要計(jì)算以及計(jì)算量較大的缺陷，最根本的辦法還有賴(lài)于編程軟件的完善和改進(jìn)。

作者簡(jiǎn)介：

張海龍，男，1968年10月出生，1991年畢業(yè)于石家莊鐵道學(xué)院鐵道工程專(zhuān)業(yè)?，F(xiàn)任中鐵十八局集團(tuán)五公司建筑工程公司項(xiàng)目總工，工程師。

注：文章內(nèi)所有公式及圖表請(qǐng)用PDF形式查看。