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路基横断面测量方法

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路基横断面测量方法_第1页
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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假设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语言和Visual LISP 开发环境进行编程,创立 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2 . 1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仪或全站仪都不能直接给出边桩位置,只能通过重复屡次测量和计算,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〔Xi, Yi〕、C〔X2, Y2〕、边桩D坐标为〔X, Y〕,因为8 A是所测原地面的两点,所以BA的坡度1/M是可以通过B、A坐标反算得出,CD的坡度1/M2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:7 -为 mi* "网-中叫士加-小m解此方程组得到: Y= 〔x-x 1〕X 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, y2. 2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 16. 8m位置的高程为690. 513m可以表示为“ 16. 8, 690. 513〞 ;在道路中心线左侧 15 . 3m位置的高程为691. 560m,可 以表示为“ -15 . 3, 691. 560〞 为了作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中是很容易实现比方:乌鲁木齐市迎宾东路新建工程 〔第二标段〕局部原地面数据填写如图 2所示在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691. 420, 可以在EXCELX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 , 691. 420〞。

在EXCEL中一般按照以下原那么处理横断面测量数据:1〕 每一个数据都要处理成〔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G 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, EXCE僦会进行自动填充 K2+180-K2+240中的所有数据3使用功能3. 1道路横断图自动绘制因为Auto CA搬认EXCELS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并翻开一张新图,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:〞,然后翻开 EXCELS格并复制整理完毕的所有测量数据,转到Auto CAEa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 K2+160断面图实例来具体说明 Auto CADffl何自动绘图的全过程:① 在Auto CAD键入“line 〞执行画直线命令;② 在AutoCAD命令行中使用“ Ctrl+V 〞粘贴所有复制的 EXCEL数据;③ Auto CAD在画直线命令下会从 EXCELB贴内容中得到“ -12 , 691. 42〞的具体位置,Auto CAD就会在“ -12 , 691. 42〞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 , 691 . 42〞单元格向右移至“ 0, 691 . 65〞单元格),Auto CACR要执行“指定下一点〞命令, 那么会从粘贴内容中得到“ 0, 691. 65〞数据,Auto CAD就会在“ 0, 691. 65〞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 EXCELS提供测量数据相对应;④ 自动绘制完毕后 Auto CA心得到下一个“ C'命令即闭合, 就完成一个横断面图的自动绘制;⑤ 同时Auto CA%命令行又会自动得到“ UC$命令即要求建立一个新的坐标系, 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〞比拟适合;⑥ 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+18 0断面数据;⑦ 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;⑧ 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。

3. 2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〞每一个闭合区域的角点 〔即测量点〕,分别求出面积,最后相加求出该段面的填方面积和挖方面积3. 3打印出图常规绘制横断图比例尺是 1: 200或者1: 100,开始绘图之前,需要决定一个单位代表 多大距离,然后使用该惯例创立图形对于横断面图形我们一般采用以 m作为图形单位,根据图纸大小和比例尺,调整打印机选项中的“调整打印比例〞项中图形单位的大小4结束语以上实例是笔者利用测量人员最常用的数据处理软件 EXCELS日绘图软件Auto CAD发现的一种绘制道路横断面图的新方法 这个方法不需要测量人员对软件进行二次开发, 仅利用EXCELS Auto CAD各自的优势对数据进行处理这个方法也有很大的借鉴性和扩展性,即 可以利用道路数据、 管沟数据、房屋数据等自动绘制道路纵断面图、 绘制管沟横断面图和成批绘制地籍图等等。

当然在重复性越高的绘图工作中此方法的快捷性和准确性会表达得更加 明显。

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