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1、1CASIOfx-5800p 计算器内置公式及自定义公式在隧道测量中的应用工程测量过程中，计算器是数据处理的快捷工具。在测量中，数据计算有很多都是重复计算，不能一次性通过计算得出结果，而是一个累计的过程。因此，测量中我们就必须想办法使计算快速，而且又要准确的输出。于是，编程的思想就融入了计算器中。编程计算器是一种能够输入编写好的计算程序，可根据需要随时调用进行重复计算的一种高科技电子产品。目前工程的施工测量中普遍使用的都是 CASIO 电子计算器，其计算器种类及型号很多：如今用于测量中的主要有 fx-4850p、fx-5800p 等等。CASIOfx-5800p 计算器于 2006 年 10
2、月面市，是 CASIO 编程计算器中的一款经典机型，主要功能与 CASIOfx-4850p 相比改进之处有：1. 无需备用电池保存机器内的数据，即使取出电池也不会丢失内存中的程序与数据。2. 关机现场保护功能。在任何操作界面下，包括正在执行程序，用户都可以按【SHIFT】 【OFF】键关机，机器保存关机前现场的屏幕显示与运行状态，下次按【AC】 （ON）时，机器自动恢复最近一次关机的屏幕显示与运行状态。3. 内置 128 个常用公式和 40 个科学常数。4. 可采用自然书写形式的函数输入和输出显示。5. 增加矩阵计算功能，最多可定义 MatAMatF 六个矩阵，矩阵的阶数最大为 10 行10
3、列，可以对矩阵进行加、减、乘、行列式、转置与求逆计算。6. 可以计算二元五元线性方程组及一元二次与一元三次方程的数值解。7. 程序使用类 BASIC 程序结构命令，实现条件语句，循环语句等命令的结构化，提供2比以前功能更加强大的程序控制命令。8. 增加可数据串列，使统计计算中的样本数据便于编辑和修改。9. 数据存储器保护功能。10.数据通信功能。可使用通信线在两台 fx-5800p 计算器之间进行数据通讯，便于用户相互交换程序及其它数据。CASIOfx-5800p 与 fx-4850p 相比较，功能及应用更加适应工程中的测量，因此，从长远的角度上讲，CASIOfx-5800p 的使用将越来越广
4、泛。在桥梁、隧道、道路工程领域中，CASIO 编程计算器应用于工程中，主要还是在桥梁、隧道、道路的平面施工放样中，施工放样的方法有很多种，其中最主要的放样是坐标放样或极坐标放样。放样工作开始之前，需要根据待放样点位和控制点的平面坐标计算出放样数据。但工程现场的条件是变化的，预先计算好的放样数据由于点位的破坏或通视条件的限制或现场施工进程的影响，可能不便再使用，需要现场计算。这时采用预先编制好的计算程序的可编程计算器，可以大大缩短在外作业的时间，提高工作效率。如何使计算器发挥计算的最佳效果，首先，要了解计算的主要功能、基本操作及操作流程；其次，要学会其计算的主要用途、方法与技巧；最后，在基础牢固
5、的前提下，如何用自己的方法编写适合自己的最佳程序。作为初学者我们并不能做到随时随地可编写一个适用于现场施工放样的程序，要想做到这一点必须经过一个由简入繁的过程。如上文所说，我们首先要对计算器有初步的认识，了解它的主要功能，熟悉它的基本操作，并能掌握它的基本操作流程，在掌握这些东西之后，我们要根据自己现有的相关计算器的知识充分利用到测量放样中去，在实践中寻找不足，增进我们的学习效率。比如，上文提到的 CASIOfx-5800p 3比 fx-4850p 优越之处，我们可以就上述优点一一验证，得出结论，在以后的使用中将其这些优点发挥的淋漓尽致，进一步提升我们的工作效率。这里我们主要就 CASIOfx
6、-5800p 计算器内置公式及自定义公式在隧道测量放样中的应用展开讨论。上文已经提到 CASIOfx-5800p 计算器内置 128 个常用公式，其中测量上最常用的就是 Dist&DirecAn 即已知坐标反算距离和方位角和 Coord Calc 即已知方位角和距离，正算坐标。例如，我们从隧道洞外控制点向隧道内引控制点，具体操作及计算如下：我们将仪器架设在洞外控制点 G01（坐标：X=585987.3108，Y=3630.2256）上，后视洞外控制点 G03（坐标：X=585947.8509, Y=3212.3824） ，利用全站仪经若干测回的转折角（左角）与距离的测量之后，得出控制点 G01
7、 与引至洞内的控制点 GQ1 的转折角平均值为 332011.42,距离平均值为 274.1010m。现我们需计算洞内控制点 GQ1 的坐标。具体做法如下：首先利用 CASIOfx-5800p 计算器中的内置公式 Dist&DirecAn 计算出控制点 G01到 G03 的距离及方位角。按 CASIOfx-5800p 计算器中的【FMLA】按钮显示内置公式菜单，使用和滚动内置公式名称，直到选中要调用的 Dist&DirecAn 公式，输入XB=585947.8509,XA=585987.3108,YB=3212.3824,YA=3630.2256 得出距离为：419.7023m，方位角为：26
8、43618.55。然后再计算出洞外控制点 G01 与新的洞内控制点 GQ1 方位角：332011.417+2643618.55=2975629.97。得出这些数据后，接下来将利用这些数据计算新的洞内控制点 GQ1 的坐标，这也是我们的终极目的。准确计算好上述数据后，利用 fx-5800p 计算器中的内置公式 Coord Calc 计算坐标。按 CASIOfx-5800p 计算器中的【FMLA】按钮显示内置公式菜单，使用和滚动内置公式名称，直到选中要调用的 Coord Calc 公式，输入距离 l=274.1010，方位4角 =2643618.55，XA=585987.3108，YA=3630.
9、2256 得出新的洞内控制点 GQ1的坐标为 x=586115.7469,y=3388.0779。上述内容仅是 CASIOfx-5800p 计算器内置公式在隧道测量放样中的简单应用。虽然简单但却是我们使用 CASIOfx-5800p 计算器最为常用而且基础的内容。在长期的熟悉与使用 CASIOfx-5800p 计算器过程中，我们发现有时候一些小的却又麻烦的而且重复的计算有时候可能也需要编写一些程序来为我们服务，但这些小的计算为之编写一个冗长的程序似乎有些得不偿失，于是我们就想到利用 CASIOfx-5800p 计算器内的自定义公式来为我们解决这个问题。CASIOfx-5800p 计算器的这个功
10、能没有语法，而且变量可带角标，、 等符号均可直接作为变量使用，而且编写及调用方便，减少了编写程序的工作量，易修改，直观、易懂。例如，我们计算某一隧道的拱顶设计标高，其洞口里程为 DK586+051，洞口轨面标高为 504.8229，隧道洞身位于半径 7000 的右偏曲线上，隧道自进口至出口为 6上坡，初支断面的半径为 7.3m，如下图 1-1，且初支断面的圆心至轨面的垂直距离为2.43m。现我们计算此隧道某一里程的拱顶设计标高，以里程 DK586+500 为例，此里程设计标高为：504.8229+（500-51）6+2.43+7.3=517.2469。若利用 CASIOfx-5800p 计算器
11、自定义公式则可直接写出上述公式并调用，步骤如下：1. 按【MODE】 【5】 （PROG） 【1】 （NEW） （输入文件名如 GDSJBG）后【EXE】 【3】（Formula）H=504.8229+（S-51）6+2.43+7.3（式中 H 表示拱顶设计标高，S表示里程）2. 公式编写好后，按【EXIT】退出到程序菜单，再按【MODE】 【1】回到普通计算界面，按【FMLA】 【1】 （Original） ，移动光标，选择程序名，如 GDSJBG，调用程序，此5时我们只需要输入某一里程 S 即可计算出此里程拱顶设计标高 H。再如，在隧道测量放样中，我们为随时掌握隧道超欠挖情况，需在同一断面
12、或若干断面上放样出偏距不同的各点，通过实测的各点的标高计算出这些点的超欠挖情况，为隧道下一步掘进提供控制依据。例如，前文提到的隧道中（隧道断面图如图 1-1） ，在圆弧 ABC 范围内，某一里程，据隧道中心线一定距离的测点的超欠挖情况可根据隧道初支断面的设计半径 R 与此测点至圆心 O 的距离 r 相比较，若 rR则超挖，若 rR 则欠挖，图中 R=7.3m,r= （式中 H 为测点里程2)(ZhH对应的隧道中线的拱顶设计标高，h 为测点实测标高，Z 为测点据隧道中线的位移） 。根据图 1-1，我们则可将上式写为：r=（式中 S 为测点里程） ，于2)7.32406.)51-(S504.829(3.7 Zh是将上述公式输入到计算器中，我们只提供测点里程 S 及测点据隧道中线的位移Z，然后将 r 与设计半径 R 相比较，即可得出此测点超欠挖情况。图 1-1 隧道初支断面图附注：图中尺寸均以 mm 计。6再例如，已知直线起点坐标、里程求直线上中桩坐标，我们可利用公式：XP=X0+Lcos（ ） Y p=Y0+Lsin（ ）【注意】编辑自定义公式中常见的问题：1. XP脚标的输入是【FUNCTION】 【4】 （ALPHA） 【5】【7】 。2. 在 MATH 状态下按【FMLA】 【1】 （Original）直接调用自定义公式。
