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1、在高速公路项目中，施工单位前期进场都会对原地面进行复测，测量人员要快速地用复测数据绘图并算出土方的填挖量，对项目组织相应的工作策划及部署至关重要。这也就对测量人员提出了出图效率问题，本文以横断面为例进行说明。1 数据获取现在施工单位都普及了全站仪，我们只需要将根据地貌特征点选取好断面来测量，在土方的数据量上来说是不会有很大的出入，目前我们大多使用的是 CASIO 和 SHARP-E500 计算器，我们最好编写的程序能用坐标计算出此点所对应的桩号、边距(顺路线前进方向左侧边距为负，右侧为正)，只需要记录断面桩号、边距、高程就可以顺利出断面图了。2 Excel 上处理数据将现场测量数据录入 Exc
2、el 中，数据格式如下表一，其中 D 列的 100，300，500 的等差数组，是为了在 CAD 上能按断面里程从左至右依次画多个断面图。使它们不会出现上一断面的右部与下一断面的左部相交。在 E3、F3 中先分别输入 E2、F2 数据并回车后再点击E3、F3，表格亮显后按住右下角的“十”字拖动成了点位数据列。表 一3 绘制图形3.1 绘制路线标准图形绘制标准图形时按照 1:1 的比例进行绘制，这样在后面填写断面面积、填挖高度时直接将查询数据输入就完事。根据纵曲线数据计算出 K126+270、K126+290、K126+305 断面的中桩高程为分别为690.000、690.800、691.400
3、。K126+270 断面的标准图形根据点位坐标(100，690.000)在CAD 中按照路面横坡往两侧绘制路基线，然后在两侧将边坡线连接在路基的两边。如果后面的断面与本断面也是相同的话，使用 CAD 中的 Copy 命令进行复制。方法是在文本窗口中：选择所有线形，回车确认后在“指定基点或位移”时我们将基点选择在(100，690.000)，对于后面的“指定位移的第二点或 :”时输入(300，690.800)回车后继续输入(500，691.400)。这样 K126+290、K126+305 的标准断面就成了。3.2 断面盖顶选中 Excel 中 K126+270 断面的 F 列数据，按 Curl+
4、C 键。在 CAD 中使用 Pline 命令，在文本窗口中按 Curl+V 键，这样断面就盖好顶了。继续在 CAD 中回车后切换到 Excel 按Curl+C 键复制 K126+290 断面的 F 列数据，然后在 CAD 中按 Curl+V 键粘帖批量盖顶。最后在中桩线位置上标注中桩设计高、中桩地面高及断面桩号。图 一4 批量出图比如我们要出 1:400 的比例图，在 CAD 中用多断线绘制一长 160m、宽 112 米的矩形(线宽设置为 0.4m)，将这些图框放在断面图上，如图二所示，然后将断面图直接复制进图形框里，使用 Trim 命令修剪盖顶线与标准断面线相交以外的直线，并用 region
5、 命令编辑使图形成为一个面域，再使用 Area 命令查询面积时“指定第一个角点或 对象(O)/加(A)/减(S):”输入字母 O 并点击图形，面积就出来了。并将这些图对应的里程、宽度、长度、面积等数据填入右侧表格中。最后将绘图界面里的所有图形，数据选种后，使线宽全部为0.2mm 。图 二 图 三 在 CAD 的文件下拉菜单的页面设置管理器里新建一“断面打印”的新页面设置名，并选择打印机名、图形尺寸中的 A3、打印区域中的窗口、选中居中打印、比例(S)中的自定义下面分别输入 2.5 和 1 后，点确定后并将其置为当前(S)。按 Ctrl+P 快捷键出现图三界面，选择“窗口(O)”并将矩形框全部选
6、中，点“确定”就打印出图纸了。按回车键后只需要直接再选择“窗口(O)”就连续出图了。通过这样有效的办法与途径不但减轻了测量人员的工作任务，并缩短提供土方数据的时间，为工程提前完工、项目盈利创造条件。1 引言传统横断面测量方法有水准仪皮尺法、横断面仪法和经纬仪视距法等，简而言之就是根据地形的变化对与道路轴线方向相垂直的断面进行测量，其中直线段所测断面方向与道路中线方向垂直，而曲线路段与测点的切线方向垂直。在对横断面测量以后，为计算道路工程土方量，我们紧接着就要绘制道路横断面图。在实际工作中，横断面图的绘制通常是采用手工在米格纸上按照一定比例用卡规和复式比例尺按照横向是距离、纵向是高程刺点，用小钢
7、笔连接刺点绘制闭合图形。然后把每一个断面的横断面图分成若干个梯形用复式比例尺和卡规量出每一个梯形的上底、下底和高，计算出每一个梯形的面积，然后把所有的梯形面积相加才得到一个断面面积。通常道路横断面施测要求每 20m 测一个断面。在地形变化较大的位置要加测横断面，这样每 1km 道路至少要绘制 50 多个横断面图。可见如果用传统的方法绘制一条 50km 的道路断面图工作量是非常巨大的，而且由于是手工绘制，修改起来很麻烦，在实际工作中返工的情况是经常发生的。由此可见快速高效地绘制出道路横断面图是非常重要的。笔者根据实际情况发现如果能对 Auto CAD 系统进行二次开发，运用 AutoLISP 语
8、言和Visual LISP 开发环境进行编程，创建 Auto CAD 的新命令或重新定义原有的标准命令，提供系统自动执行重复性的计算与绘图任务，此类问题就迎刃而解了，但这要求道路施工人员具备专业性很强的编程知识。在绘制了大量的横断面图后，笔者总结出一个非常便捷的方法，这种方法不需要道路工程人员具备很强的编程知识，只要具备常规的 Excel 和 Auto CAD 知识，就可以自动、精确和快速绘制道路横断面图，并且此方法可以推广至重复性较强的绘图工作。下面以一个实例进行详细说明。2 对横断面数据的处理21 确定边桩位置和高程倾斜地面高等级道路施工测量中的边桩定位一般用逐渐趋近法。该方法无论采用经纬
9、仪或全站仪都不能直接给出边桩位置，只能通过重复多次测量和计算，才能确定边桩的位置，这种方法的野外工作量较大。本文给出了由横断面测量数据直接计算中桩到边桩的水平距离和边桩高程的方法，利用这种新方法可一次性标定边桩位置(如图 1 所示)。图 1 确定边桩位置和高程示意图建立如图 1 所示坐标系，确定边桩也就是确定图中 D 的位置和高程，假设 B、C 点坐标分别为(X 1，Y 1)、C(X 2，Y 2)、边桩 D 坐标为(X，Y)，因为 B、A 是所测原地面的两点，所以BA 的坡度 1M 1是可以通过 B、A 坐标反算得出，CD 的坡度 1M 2是由设计图纸给定的填方或者挖方的坡度确定。那么就有公式
10、：解此方程组得到：Y=（x-x 1）m 1+y1式中：x 是指边坡点高程；y 是指边坡点到中桩距离。我们在 EXCEL 中可以通过以上计算公式求出 x，y。22 在 EXCEL 中处理测量数据横断图上的每一点都是由横坐标为距离、纵坐标为高程来表示，在 Auto CAD 中称为笛卡尔坐标系，即：所有的测点都可以用“x，y”表示，为此必须把横断面上测量点处理为“x，y”的形式，Auto CAD 才能识别。例如：道路中心线右侧 168m 位置的高程为690513m，可以表示为“168，690513”；在道路中心线左侧 153m 位置的高程为691560m，可以表示为“-153，691560”。为了作
11、图方便我们规定道路左侧的距离为负，道路右侧的距离为正。这种数据处理的方式在 EXCEL 中是很容易实现。比如：乌鲁木齐市迎宾东路新建工程(第二标段)部分原地面数据填写如图 2 所示。图 2 原始地面数据在 EXCEL 中处理测量数据是利用函数“”对数据进行连接处理，对所有的测量点都处理成：距中桩距离&“，”高程，例如在图 2 中，桩号为 K2+160 左 12m 位置高程为691420，可以在 EXCEL 工作表中一个相对应的单元格的公式栏中输入=“-12”“，”&M307，结果单元格显示“-12，691420”。在 EXCEL 中一般按照下列原则处理横断面测量数据：1)每一个数据都要处理成(
12、距离，高程)的形式且占用一个单元格。2)每一个横断面数据(包括原地面测量数据和路床数据)只占用一行。3)每一行中的横断面数据自左向右顺序依次是：原地面数据一路床数据，其中原地面数据的顺序是距离中桩最左边的数据依次到距离中桩最右边的数据，路床数据是距离中桩最右边数据依次到距离中桩最左边的数据。4)每一行结尾几个单元格分别输入 Auto CAD 命令 C、ucs、0,4、L。最后在 EXCEL 中拖动填充柄或左键双击 K2+160 每一个单元格填充柄，EXCEL 就会进行自动填充 K2+180-K2+240 中的所有数据。3 使用功能31 道路横断图自动绘制因为 Auto CAD 默认 EXCEL
13、 从左面单元格移至右面单元格是一个键入回车键(Enter)，这是 Auto CAD 能自动绘制横断面图形的一个关键。对于道路横断图自动绘制，我们首先启动 Auto CAD 并打开一张新图，在命令行中输入“line”划线命令，Auto CAD 在命令行中会提示“ _line 指定第一点：”，然后打开 EXCEL 表格并复制整理完毕的所有测量数据，转到 Auto CAD 软件中，在命令行中“_line 指定第一点：”后右键单击进行粘贴(或者Ctrl+V)，AutoCAD 会自动绘制横断面图。一般绘制 200-500 个横断面图仅仅需要 1-3s 时间就可以自动完成，非常方便快捷。下面我们来通过绘制
14、 K2+160 断面图实例来具体说明Auto CAD 如何自动绘图的全过程：在 Auto CAD 键入“line”执行画直线命令；在 AutoCAD 命令行中使用“Ctrl+V”粘贴所有复制的 EXCEL 数据；Auto CAD 在画直线命令下会从 EXCEL 粘贴内容中得到“-12，69142”的具体位置，Auto CAD 就会在“-12，69142”位置上展上第一点，同时 Auto CAD 又会自动得到一个回车命令(因为在 EXCEL 中从“-12，69142”单元格向右移至“0，69165”单元格)，Auto CAD 又要执行“指定下一点”命令，那么会从粘贴内容中得到“0，69165”数
15、据，Auto CAD 就会在“0，69165”位置上绘制直线的第二点，Auto CAD 又会自动要求输入下一点。在这个过程中将自动实现 Auto CAD 要求画线的点位数据和 EXCEL 所提供测量数据相对应； 自动绘制完毕后 Auto CAD 会得到下一个“C”命令即闭合，就完成一个横断面图的自动绘制；同时 Auto CAD 在命令行又会自动得到“UCS”命令即要求建立个新的坐标系，粘贴的内容是“0，4”，即新坐标原点移动至(0，4)位置，之所以在 EXCEL 中键入“UCS”命令是为了在图上错开每一个横断面图的位置，如果没有这个命令，所有断面的横断图就会重叠在一起，我们可以根据最大填挖高度
16、确定断面图之间的间隔，如果最大填挖高度是6m，那么在 EXCEL 中的“0，4”就要用“0，9”比较适合；Auto CAD 会在命令行中又得到一个“L”命令，AutoCAD 将重复执行 2-5 步骤，画线点位数据是 EXCEL 提供的相应 K2+180 断面数据；Auto CAD 又会自动绘制 K2+180 断面图，并依次循环完成所有横断面的绘制；按照所选择打印图纸绘制图框，把绘制好的每一个横断面图复制到图框中，并标注桩号。32 计算填挖方面积在 Auto CAD 中选择所有绘制好的横断面图单击建立的面域，对于全填或者是全挖的断面其断面横断面图是一个闭合非相交的图形，可以在命令行中执行“area”(或者左键单击)，根据提示选择“area”中的“对象 O”选项，然后选择一个横断面在命令行中会显示该横断面的面积和周长。不能建立面域的断面是一种半填半挖的断面，对于这种情况，首先要分析每一个闭合图形是填方还是挖方，通过手工“捕捉”每一个闭合
