隧道斷面測量應(yīng)用程序編制原理

隧道斷面測量應(yīng)用程序編制

隧道測量設(shè)備的不斷更新（紅外測距功能），編程計算器的普及使用，隧道斷面測量的手段也日益進步。如何更快、更準的進行隧道斷面測量，也同樣關(guān)系著隧道施工的成敗。

下面簡單介紹下隧道斷面測量方法：

首先我們要知道設(shè)計中提供的有關(guān)數(shù)據(jù)：一般情況下給出隧道所在線路的曲線要素等；隧道逐樁坐標（鐵路隧道設(shè)計中一般不會給出）；隧道內(nèi)輪廓設(shè)計圖（其中會明確指明隧道中線與線路測設(shè)線之間的關(guān)系，隧道斷面的組成）。

通過隧道內(nèi)輪廓設(shè)計圖，我們看出隧道襯砌拱墻部分為單心圓的一部分。我們在進行隧道斷面測量時，可將輪廓線上的點看做圓上的點，如下圖：

LDR上半圓起拱線設(shè)計標高線輪廓線上的點的關(guān)系，可看做D2＋L2=R輪廓線外的點可看做D2＋L2＞R2輪廓線內(nèi)的點可看做D2＋L2＜R2D=H-設(shè)計標高-1.5上式是參見上頁示意圖所列

而設(shè)計標高又與里程有關(guān)，故我們斷面測量程序需要的三個變量分別為：｛KLH｝

D=H-(XXXXXXKXXXXX)-1.5

D≥0成立時E=ABS(L)-(R2D2)（超寬值+為超-為欠）F=D-(R2L2)（超高值+為超-為欠）R=(D2L2)r（半徑方向超欠+為超-為欠）不成立時E=L-(R2D2)（超寬值+為超-為欠）F=ABS（D）-(R2L2)（超高值+為超-為欠）R=(D2L2)r（半徑方向超欠+為超-為欠）根據(jù)數(shù)學計算公式，我們知道我們需要的儀器測量值為：里程K

距離隧道中線的寬度L高程H

但設(shè)計中給出的都是大地坐標值

我們就要把測量中導線點的坐標，轉(zhuǎn)換為上述坐標系中可根據(jù)坐標反算程序計算，也可手算

N隧道中心坐標點大地坐標系E掌子面YK92+750施工用直角坐標系導線點2導線點1隧道中線第一步：計算隧道中線坐標點A與導線點1之間的距離，方位角第二步：計算隧道中線坐標點A與導線點2之間的距離，方位角已知條件：隧道某里程（擬定YK92+750）中心坐標，隧道前進方位角。第三步：計算上兩步得出的方位角與隧道前進方向方位角之間的夾角第四步：利用距離及夾角計算導線點的里程及距離隧道中線的距離（在隧道中線左側(cè)距離為-，在隧道中心右側(cè)距離為+）。

利用普通的測量放樣方式，進行置鏡、后視，退回常規(guī)測量模式，就可以進行隧道斷面測量。

上述方法在隧道直線段可用，在曲線段落同樣可用，不過由于曲線段，隧道前進方向不斷變化，要事先估計掌子面里程，將掌子面前后3米距離看做直線段計算導線點的施工直角坐標，再進行常規(guī)測量（掌子面里程不同，導線點的施工直角坐標也不相同，要每循環(huán)進行計算）。

擴展閱讀：關(guān)于CASIO系列編程計算器在隧道斷面測量中的應(yīng)用

關(guān)于CASIO系列編程計算器在隧道斷面測量中的應(yīng)用

關(guān)于CASIO系列編程計算器在隧道斷面測量中的應(yīng)用：隧道斷面施工放樣測量的快速方法，作者：米躍光

（杭州路達公路工程總公司：20省道桐廬段改建工程S202段項目部）摘要：隧道施工斷面測量工作，不需要專用軟件，采用立面坐標法就能及時為施工提供可靠的測量數(shù)據(jù)，準確的指導施工。三維坐標法，只需測量隧道斷面內(nèi)任意位置的三維坐標即可計算其偏差。

關(guān)健詞：隧道斷面放樣測量：立面坐標、三維坐標段落法。

一、前言隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)，交叉施工的工序很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，排風不暢，空氣質(zhì)量差，紅外線測量儀器的反射信號太弱，往往無法進行測量放樣工作。測量放樣工作在隧道開挖施工中非常重要，它控制著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測量放樣工作的需要，需選擇關(guān)健工序工作面污染小的時間，停止一些次要工序，提前加大排風來滿足測量放樣工作條件。若測量工作占用時間過長，將直接影響工程進度和經(jīng)濟放益。在洞內(nèi)測量必需使用免棱鏡全站儀，配合CASIOfx-4800P計算器進行施工放樣測量，使用起來非常方便，操作簡單，數(shù)據(jù)準確可靠。二、CASIOfx-4800P計算器編程方法：1、直線段隧道斷面：

在直線段上選任意點B作為起算點，已知直線段方位角BC，A點就是我們在隧道斷面中所測點的三維坐標點，用坐標反算求得BA的方位角。通過兩點方位角之差a和BA的距離，解直角三角形可得BC距離L和AC距離b。B點的樁號加L等于測量點對應(yīng)的樁號。b就是我們所求點隧道斷面的寬度，高程為A點實測高程。如圖：

程序文件名：SD-ZD（隧道直線斷面）

程序：B“X0”：C“Y0”：A：K“L0”：Lbl0：{D,E}：D“X1”：E“Y1”：Pol(D-B,E-C)：F=I：J≥0＝＞J=J≠＝＞J=J+360：W=J-A：G“B0”=FSinW▲L=FcosW+K▲

H=（L-K）O“I0”÷100+Q“H0”：S“H1”=√(R2-G2)+H▲Goto0

說明：X0,Y0,A---起點坐標及方位角。L0----起點樁號。X1，Y1----計算點坐標。

B0----計算點到中線的寬度。L-----計算點的里程樁。

I0-----路線縱坡。(上坡為正,下坡時為負)H0----遂道園心處的高程。I，J---計算器內(nèi)部轉(zhuǎn)換符號。H1----計算點的高程計算值。(與實測高程對比)

計算實例：X0=679.969Y0=179.471L0=K1+580A=142°27′06″I0=1.05H0=45.83R=5.81.計算:X1=663.0Y1=196.0

計算結(jié)果:B0=-2.764(在線路左側(cè)).L=K1+603.527.H1=51.1762.計算:X1=659.0Y0=190.0

計算結(jié)果:B0=2.764(在線路右側(cè)).L=K1+603.042.H1=49.8142、緩和曲線段隧道斷面。

在緩和曲線上求任意點的法線方向十分簡單，但要求測點對應(yīng)那個樁號法線上的點，相對比較復雜。采用近似法，完全可以滿足測量精度要求，在測站前后的線路上，各選取一距離合適的點作為計算起點，再把兩點當作直線看，按直線段程序進行計算即可。測點如下圖：

3、圓曲線段隧道斷面

在圓曲線上選任意點B為起算里程，坐標反算分別求得測點A，起算點B，到圓心O的距離和方位角，兩方位角之差（OA-OB=a）和半徑計算曲線L，B點里程加L等于C點里程，測點A至圓心的距離減圓曲線半徑等于測點至中線距離b。見下圖：

程序文件名：SD-YD（隧道圓曲線斷面）

程序：B“X0”：C“Y0”：P”R0”：D“X1”：E“Y1”：K“L1”：Lbl0：{F,G}：F“X2”：G“Y2”：Pol(D-B,E-C)：T=J：Pol(F-B,G-C)：W=J：A=Abs（W-T）：L“L2”=πPA÷180+K▲

M=√（（G-C）2+(F-B)2）:N“B2”=P-M▲H=（L-K）O“I0”÷100+Q“H1”：S“H2”=√(R2-N2)+H▲Goto0

說明：X0,Y0---園曲線園心坐標。R0----園曲線半徑。X1，Y1，L1----園曲線計算起坐標與相應(yīng)里程樁號。H1-----計算起點樁號隧道斷面園心處的半徑。X2，Y2------計算點的實測坐標。L2-----計算點實測坐標換算后的里程。R-----隧道斷面半徑

B2----實測坐標換算后相應(yīng)里程到中線的寬度。I0-----路線縱坡。(上坡為正,下坡時為負)I，J---計算器內(nèi)部轉(zhuǎn)換符號。

H2----計算點的高程計算值。(與實測高程對比)

計算實例：X0=5933.769,Y0=8501.474,R0=410,

X1=6028.308,Y1=8102.522,L1=K1+210.927,H1=45.00R=5.8(隧道斷面半徑),I0=1.05,計算1.X2=5822.913,Y2=8111.941,

結(jié)果:L2=K1+419.9998,B2=4.999,H2=50.135計算2.X2=5820.1765,Y2=8102.323,

結(jié)果:L2=K1+419.9996,B2=-4.9999,H2=50.135

三、總結(jié)：

三維坐標段落法適合于施工中隧道開挖斷面放樣測量，可做到那里需要，測后馬上出結(jié)果，一次置鏡能有效地測量全段落的特征點和任意點，可根據(jù)斷面的大小與點數(shù)的頻率進行測量放樣。該方法也適用于初期支護、二襯施工的斷面放樣測量。

本人是從事多年測量工作的測量工作者，有豐富的施工測量工作經(jīng)驗。利用CASIOfx-4800P編程，總結(jié)了一些在公路施工測量中非常方便的測量程序。如：利用高程進行邊坡開挖確定開口線的計算程序，一套能計算直線、緩和曲線、圓曲線、卵形曲線中線逐樁坐標在及任意邊樁的程序.

友情提示：本文中關(guān)于《隧道斷面測量應(yīng)用程序編制原理》給出的范例僅供您參考拓展思維使用，隧道斷面測量應(yīng)用程序編制原理：該篇文章建議您自主創(chuàng)作。

來源：網(wǎng)絡(luò)整理 免責聲明：本文僅限學習分享，如產(chǎn)生版權(quán)問題，請聯(lián)系我們及時刪除。

《隧道斷面測量應(yīng)用程序編制原理》由互聯(lián)網(wǎng)用戶整理提供,轉(zhuǎn)載分享請保留原作者信息,謝謝!
鏈接地址：http://m.seogis.com/gongwen/698031.html

• 上一篇：隧道斷面測量及斷面圖繪制方法
• 下一篇：關(guān)于CASIO系列編程計算器在隧道斷面測量中的應(yīng)用