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1、卡西欧 5800p 计算器隧道施工测量程序设计王庆军随着铁路、公路建设的快速发展，我国隧道建设的施工技术也大幅度提高， 由于工期紧迫促成测量放样的过程也是一个重要环节，如果再采用普通的尺距法 不仅仅降低了放样效率还造成了轮廓线的放样精度，导致开挖掘进造成隧道超欠 挖，所以现在通过卡西欧编程计算器结合带红外线的全站仪进行配套操作，这样 不仅提高了施测效率还保证了放样精度，现通过本文分析讲解隧道超欠挖的计算 原理和程序设计。何为超欠挖？：隧道超欠挖分为（超挖和欠挖），超挖即为隧道开挖轮廓线 大于隧道设计轮廓线，欠挖即为隧道开挖轮廓线小于隧道设计轮廓线。超欠挖的影响：隧道超欠挖不止直接影响到了施工进
2、度、安全质量，还会让 开挖费用增加，更重要的是由此造成了过量超填混凝土的费用。超挖在实际施工 中由于重视不够或方法不当，以至于在施工过程中会不知不觉地提高工程成本， 从而也减少了应得的利润。超欠挖是如何产生的？在目前的隧道施工中，掘进技术有两种方法，一种是传统的“钻爆法（开挖 台阶法）”；一种是“全断面掘进法（盾构掘进法）”。受各种条件的制约，“钻 爆法”仍是山区隧道施工的主要掘进方法。所以隧道超欠挖的形成也是不可避免 的，下面讲述一下形成超欠挖的三种情况。1、岩层变化：由于隧道开挖过程中随着岩层的变化，地质条件和围岩裂隙 的发生会出现不可避免的超欠现象，所以岩体是超欠挖的主要因素之一。2、爆
3、破方式：由于工作面（掌子面）是一个不平整的岩体面，导致钻孔 间距控制不当或间距过大、过小，容易影响其他孔位的爆破效果，或者由于 装药结构控制不当和掏槽不合理也会造成隧道超欠现象。3、测量放线：由于隧道测量放线过程中能见度低，操作有限，测量人员 进入隧道测量时导致前后视照准误差，同时因为掌子面的凹凸不平画轮廓线 时也会产生偏离现象。如何正确实施隧道测量工作？隧道测量工作应由专业测量人员测量， 根据设计院给定的坐标控制点和 高程控制点进行建立导线控制网 ,并按规定程序检查验收 ,对施测人员实行 详细的图纸交底和方案交底 ,所有施测的工作进度根据项目进度计划进行 安排。在隧道施工过程中 ,为了保证开
4、挖、初期支护及二次衬砌后的净空满足 设计规范要求，必须对已完工的主体工程进行全断面检查，现场检查一般 采用带红外线的全站仪在现场实测三维坐标进行检查。对于测量数据应及 时反馈到现场施工管理人员，以便及时控制开挖及衬砌净空标准。通过以上对隧道超欠挖的了解及形成和影响，如何正确施测和控制等，现 在就谈谈隧道超欠挖的计算原理。许多测量人员会把超欠挖点位检测和掌子面轮廓线放样程序颠倒不分，其实 隧道超欠挖计算属于检测点至该圆弧所对的圆心的半径与设计圆心半径的差值， 而隧道轮廓线放样则是放样点至设计轮廓线边缘的水平距离差值。超欠挖计算原理： 隧道超欠挖检测的计算原理主要是通过三角函数所求，即由三角形的边
5、角关 系求出对应的边长和理论边长值产生的差值。超欠挖检测数学模型超欠挖实测模型从“超欠挖检测数学模型”图中可以看出x为大于设计轮廓线位置，表示该 点为超挖，可以通过以下方式及公式进行求解得出x差值。1、先通过tan-1求出Za夹角。2、再通过cos求出边长c。3、用边长 c 减去 r 半径得出 x 差值。示例：假如a=4.8142、b= 6.026m、r=6.96m，求x?计算公式如下：x二aFcos (tan-i(bFa) -rx=0.753m从计算式得出该检测点比隧道设计轮廓线大 0.753米，属于隧道超挖。 轮廓线放样原理： 隧道开挖轮廓线放样的计算原理主要通过直角三角形的两直角边的平方
6、和 等于斜边的平方原理进行求解。(俗称勾股弦定理)数学公式中常写作 a2+b2=c2 (即勾的平方加股的平方等于弦的平方)。AC2+BC2 = AB2=AB=轮廓线放样数学模型说明：放样点为现场开挖实测掌子面实际点位，x为超挖宽度，通过计算出x 宽度然后将该点水平移动到设计标准轮廓线位置即可。方 式：1、通过全站仪（配合红外线或反射片）直接测出放样点坐标X、Y 和高程 Z。2、用卡西欧编程计算器反算出放样点的实际里程和该点距隧道中 心线水平距离 d。过 程：a）用放样点实测高程Z减去O点圆心设计理论高程得出高度a。1b）斜长c等于圆心理论半径R,求b长度，公式:b = vc2 a2x = d
7、c2 - a2 c）求x宽度，公式：示例：放样点至隧道中心间距d二6.026m、放样点实测高程Z=314.8142m、O圆心高程H=310.0000m、O圆心理论半径c=6.96m，通过以下公式求解！ 11x= 6.026-J6.962 - 314.8142- 310.0000） ”x=1.000m从以上计算式中得出现场放样点距设计理论轮廓线的水平距离为1m，说明放 样点需要向设计轮廓线内移动1m才是放样的标准位置，然后将所有放样的点位 用线形链接起来即成了掌子面开挖轮廓线。轮廓线放样数学模型. 1_Goto2（1 为坐标正算，放线计算。2 为里程偏距计算）6. “CZX二” ？M： “CZY
8、二” ?N# （置仪点坐标7. Lbi0:“Kp” K#8. Z50二Prog“TYQXJS-DATA :Abs（K-O）TWW9. Prog“TYQXJS-SUB1”#10. Lbi1：9（HZ： “JJ=OTKp” ?Z：Z=0=Goto0： “JB二” ?B# （输入夹角和偏距， 夹角为0 时输入下一个桩号）11. If BW0:Then Res（AbsB,Z4+Z-180）:Else Rec（AbsB,Z4+Z）：lfEmd12. X+ITZ7：Y+IZ8 W13. Pol（Z7-M,Z8-N）：J+36（HJW14. 1TT：Prog“TYQXJSXS”W15. Lbi3: “S二”
9、 ?S:I-SHS If Abs（S）$0.01:Then Goto3:Else Goto1:IfEndW16. Lbi2： “Xm二” ?X： “Yn二” ？Y：” SXG二” ？Z17： “Kp二” ?KW （输入实测坐标及 附近桩号）17. Z50=Prog “TYQXJS-DATAW18. Prog“TYQXJS-SUB2”W19. 2TT：Prog“TYQXJSXS”W20. ” Z仁” ?Z：Z=0=Goto2：Prog BPEH-DATD :Prog” BPEH-BPH” （Z=0返回 进行里程，偏距计算OZ0进入高程计算21： Prog” SOIDAO-DATA （隧洞数据库路
10、由引导）22. Prog” SOIDAO” （进行隧洞超，欠挖计算）23. Goto2TYQXJS-SUB1 (坐标正算子程序1. 1FPTC: (PR)三(2HPR)TD: 180FnTEW2.0.17392742264A：0.32607257744Z1：0.06943184424S:0.33000947824 L：1LTZ2：1IZ3W3. U+W(ACos(G+QESW(C+SWD)+Z1Cos(G+QELW(C+LWD)+Z1Cos(G+Z2QEW(C+Z2WD)+A Cos(G+Z3QEW(C+Z3WD)片X (计算点X 坐标)乂4. V+W(ASin(G+QESW(C+SWD)+Z
11、1Sin(G+QELW(C+LWD)+Z1Sin(G+Z2QEW(C+Z2WD)+A Sin (G+Z3QEW(C+Z3WD)片Y (计算点Y 坐标)乂5. G+QEW(C+WDHZ4(计算点切线方位角WTYQXJSSUB2 （反算里程和边距子程序）1. XTI： YTJW2. Abs(J-V)Cos(G-90)-(l-U)Si n(G-90W：0TB W3. LbiO:Prog TYQXJSSUB1”#4. (G-90)+QEW(C+WDHLW5. (JY)CosL(IX)Si niB W6. If AbsBV10(-6):The n Got o1:Else W+iW：Go toO:lfE
12、nW7. Lbi1：0iB：Prog“TYQXJSSUB1”W8. (JY)FSin (Z4+90)iBW9. 0+WTK:BTBW (K为反算桩号，B为偏距)TYQXJSDATA (路由器)1.lf Z5=1:ThenProg “TYQXJS-DATT :Goto1:IfEndW （调用线路一数据库据 2.IfZ5=2：The nProg “TYQXJS-DAT2 :Go to1:IfE ndW （调用线路二数据库据） 3.IfZ5=3:The nProg “TYQXJS-DAT3 :Go to1:IfE ndW （调用线路三数据库据） 4.IfZ5=4：The nProg “TYQXJS-DAT4 :Go to1:IfE ndW （调用线路四数据库据）5. 。（根据实际项目情况增减线路）6. Cls：Locate 4,2, “TYQXJSERRORA7. StopW （线路不存在，则警告后终止运行8. Lbi1: MatB1,1iO:MatB1,2iU:MatB1,3iV:Mat1,4iG:MatB1,5 TH：Ma tB1,6HP:Ma tB1,7iR：Ma
