1、使用方法:只需输入计算点坐标、和较为接近的桩号。桩号越接近计算速度越快2:逐桩坐标计算2.1编制方法:线路坐标程序是按照平曲线为单元,直线部分归属在曲线两端的方法,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的坐标计算,在坐标转换示意土,第一直线段,是通过方位角和距离直接计算大地坐标,第一缓和曲线和圆曲线段,是先计算任意点切线支距和方位角然后转换大地坐标,第二缓和曲线段和直线段是先计算任意点切线支距和方位角。然后转换为ZH坐标系的坐标,通过ZH坐标系的坐标再转换为大地坐标。2.2使用方法2.2.1准备工作:室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程
2、序LYYD(路由引导)。2.2.2现场使用:根据计算机提示输入相关数据即可。提示情况如下:K公里桩号如312,启动程序出现一次。L细部里程桩号如518.如采用渐进只出现一次,否则逐桩输入。过千米桩时需输入1000确认。O渐进长度,如20米一点,取O=20,公里桩号也自动渐进。否则O=0,启动程序出现一次。Y断链条件,执行输0不执行默认,不输入【】以内的程序,Y不出现。边线角度,法线为90度,分正负值,输E=0此后则不在出现计算边线的过程。边线点至中线点的距离VW输出的边线1的大地坐标X输出的边线2和中线的大地坐标,2.3逐桩坐标计算程序主程序:XLZB(线路坐标)LblL1000=P=P+1:
3、L=L-1000O=0=progFJJL=L+O:progXSZB:E0progBXGotoFJJ(非渐进)L:L=LLYYD(路由引导)N=(P“K”+L/1000)1000:【X=0:Y=6】N*.*PQX:ZJN*.*YJ4:N*.*=5:N*progZBPQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)B=Z+Q-S:H=Z+Q:A=S/2-S3/240R2:T=A+(R+S2/24R)tan(F/2)NZV=N-Z:W=0:I=0:1U=N-Z:N(Z+S)=V=U-U5/40R2S2:W=U7/336R3S3-U3/6RS:I=90U2/RS:【L*Y:Y=0=U=U+X】NBI=90(2U-
4、S)/R:V=RsinI+A:W=RcosI-R-S2/24R:NHU=H-N:C=U-U5/40R2S2:G=U3/6RS-U7/336R3S3:V=(T-C)cosF-GsinF+T:W=(C-T)sinF-GcosF:I=F-90U2/RS:NHV=T+(T+N-H)cosF:W=(H-T-N)sinF:I=F:L7YJ(右角)W=-W:I=K+IZJ(左角)I=K-IZB(坐标)X=J+VcosK-WsinK:Y=M+VsinK+WcosKXSZB(显示坐标)O0=L=L:pause5X=XY=YBX(边线)DE:I=I+E:V=X+DcosIW=Y+DsinIX=V+DcosIY=W
5、+DsinI2.4数据库:(每一组曲线占用一个子程序)K=*:F=*:R=*:J=*:M=*:Z=*:Q=*:S=*:2【N*.*X=*.*】2.5注解:程序XLZB:线路坐标,它是计算逐桩坐标的主程序。程序:O0时,只需输入起始点桩号如计算为每20米一点时,取O=20,此后则自动渐进,公里桩号也自动渐进。起始桩号应输入第一个计算点桩号减渐进长度。如K36+700输入36+680即可。否则取O=0。每一个点均需输入细部点桩号。当公里桩号发生变化时,如:计算K25+910-K26+110,每20米一点。K25+990完了便是K26+010,此时无需重新输入公里桩号,只需输入一个大于等于1000的
6、桩号,此后则按正常方法输入。例:K25+970K25+990K25+1000K26+010K26+050程序LYYD:路由引导,段数根据曲线数量确定增减。L是曲线间的分界点桩号。用选ZH点或ZY点以前的桩号。用选HZ点或YZ点以后的桩号。为了做为QLC(已知坐标求里程)的子程序,故于XLZB:(线路坐标)分为两个程序。否则可和二为一。P显示K,为公里桩号,为输入方便,可省略公里桩号中的相同之处,如K315+200-K395+800,输入公里桩号时,可省略百位的3,只输十位和个位的15-95即可。L为细部桩号,如+660.318,程序PQX:(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)第一行,计算曲线要素,
7、第二行,计算第一直线段任意点坐标,第三行,计算第一缓和曲线上任意点坐标,L*断链;建议不采用第四行,计算圆曲线上任意点坐标。第五行,计算第二缓和曲线上任意点坐标,第六行,计算第二直线段任意点坐标。程序J:曲线偏角为右角时,进入该程序W=-W,转换偏角F为左角,执行程序后,ZH坐标系统的坐标(V,W)转换成大地坐标(X,Y),I为曲线上任意点到ZH坐标系统中X轴的夹角,K+I是该点切线沿线路前进方向的方位角。程序J:曲线偏角为左角时。进入该程序,其它意义同上。程序:是坐标转换程序。计算线路坐标时不显示,以程序XSZB:显示计算结果。程序XSZB:O=0时显示坐标,O0时显示桩号和坐标,为了做为Q
8、LC(已知坐标求里程)的子程序,故于ZB:(坐标转换)分为两个程序。否则可以取消。程序:是求线路外任意点的坐标(V,W)其中E为夹角,有正负之分,顺时针为正,逆时针为负,线路法线为正、负90度。D为线路中线点到计算点间的距离,(X,Y)线路外第二任意点的坐标,如斜交桥、涵的坐标计算,(V,W)为涵口边墙或桥台坐标,(X,Y)为八字墙端部坐标。输E=0计算边线的过程此后则不出现。程序:数据库程序,用数字、表示,根据曲线数量确定增减,其中Q:曲线总长;F:偏角;R:半径;S:缓和曲线长,在单圆曲线中输0;ZH点里程;(J,M)ZH点大地坐标;K:ZH点至JD点的起始方位角。N*=X=*计算点桩号和
9、断链长度,(下文详述)程序中部分字符以标出,有些字符在不同位置意义不同,循环使用,不宜标出。只要把需输入和输出的字符搞对即可。2.6单圆曲线的平曲线是通过ZY点坐标计算圆心的坐标,通过圆心的坐标计算曲线上任意点坐标(X,Y),B:中线到边线的距离分正、负值。除S转向角为左角输+1转向角为右角输-1以外。数据库和PQX(单圆曲线及带缓和曲线的平曲线)基本相同,它可代替除数据库和路径引导程序外的所有子程序,未编第二直线段部分,因为本曲线第二直线段部分也就是下一个曲线的第一直线段部分。未考虑与其它程序的配合和对断链的处理。可根据所管工程线型情况选用该程序。PQXY:PQXY(单圆曲线的平曲线)X=J
10、+UcosKY=M+UsinKX=X+Bcos(K+90)Y=Y+Bsin(K+90)GotoV=J+Rcos(K+90S):W=M+Rsin(K+90S):E=180U/RI=K-90S:I0I=I+360I=I+SEB:X=V+(R+B)cosIY=W+(R+B)sinIGoto逐桩高程计算3.1编制方法:纵断高程程序是按照竖曲线为单元,同坡部分归属在曲线两端,把整段路线分段装进数据库,根据桩号判断采用数据通过共用程序,进行任意点的高程计算,3.2使用方法3.2.1准备工作:室内把已知曲线条件,装进数据库,曲线划分界线、判断条件装进子程序LJYD(路径引导)。3.2.2现场使用:提示与输入
11、情况如下:提示K、L、O、同逐桩坐标计算程序,Z输出高程3.3:逐桩高程计算程序主程序ZDGC(纵断高程)L=L+C“O”:N=(K+L/1000)LJYD:LJYD(路径引导)【V=0:X=0:Y=9】A:B:C:D:E:NProgSQX子程序SQX(竖曲线)【Y:V=X】M=A-T【-V】:W=A+T【+V】:U=Abs(A-N)【-V】:NM=Z=H-JUNA=Z=H-JU+F(N-M)2/2RNW=Z=H+IU+F(W-N)2/2RGoto1NW=Z=H+IU3.4数据库:R=:T=:A=:H=:J=-:I=-:F=1:【N*=X=-*】F=-13.5注解:(纵断高程)为了于三维坐标段
12、落法隧道断面测量程序配合,于LJYD(路径引导)一分为二,否则可合二为一。是路径引导程序,段数根据曲线数量确定增减。用选曲线起点以前的桩号。用选曲线终点以后的桩号。程序(竖曲线)第一段计算曲线起点以前的高程,第二段计算曲线起点以后的高程,第三段计算曲线终点以前的高程,第四段计算曲线终点以后的高程程序:数据库程序用字母A、B、C表示,根据曲线数量确定增减。R表示竖曲线半径,T表示切线长,A表示变坡点里程,H表示变坡点高程,F=-1表示凸曲线,F=1表示凹曲线,J表示前一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正。I表示后一竖曲线坡度,下坡为负,上坡为正X断链长度,分正、负值,。4.对断链的处理方法:高速公路
13、中坐标法控制线路的平面位置,断链较少。设计上以考虑到施工计算方便的问题。平曲线内一般不会出现断链,尽可能也不设在竖曲线内,一般会将断链推到直线同坡段。直线部分归属和划分,应考虑到断链,依断链桩号为划分界线。有时能躲的开平曲线但躲不开竖曲线,程序ZDGC(纵断高程)以考虑到竖曲线内出现断链的情况,处理方法是:数据库中赋值,当计算点大于或小于某一桩号时,修正计算点到切点和变坡点的曲线长度,程序如下:X=*.*,N:为计算点桩号,*为断链点桩号,X:为断链距离。分正、负值。无断链时,程序自动赋值X=0,其中:X=*。变坡点以前出现长链,如:K*+530=K*+480N*+530=X=50变坡点以前出
14、现短链,如:K*+480=K*+530X=-50变坡点以后出现长链,如:K*+630=K*+580N*+580=变坡点以后出现短链,如:K*+580=K*+630当遇短链如:,+480至+530之间没有距离,输Y=0即可,当遇长链如:K*+530=K*+480,+480至+530之间有二倍的距离,有两个完全一样的里程,输Y=0只算了后一个+480至+530,若计算前一个+480至+530,取Y为任意值。偶遇平曲线内出现断链,要有就在圆曲线上,肯定不会在缓和曲线上。处理方法类似竖曲线。程序中【】符号并非计算机运算符,没有断链时,【】符号内的程序不输入计算机。线路中断链不多的情况下,为了提高运算速
15、度,建议不采用【】以内的程序处理断链。对断链进行单独的处理。5坐标反算ZBFSDE:“S=”W=W+360IntW+Int(fracW60)/100fracfracW60)0.006:“AV=”任意点Y坐标AV输出角度S输出距离坐标反算输出角度小数点后四位为分和秒,如:168.3639为168度36分39秒。6结语公路施工测量工作,全站仪完全满足了极坐标法放样的硬件要求,CASIO系列可编程计算器完善了全站仪在公路测量中的软件不足之处,珠联璧合。使的极坐标法在公路测量中得到了良好应用。极坐标法放样和可编程计算器改变了施工测量中的放样模式,解决了很多过去不好解决的问题,对可编程计算器如何使用,直
16、接影响到测量成果的质量和工作效率,对可编程计算器充分利用,公路外业测量工作不需要再带线路逐桩坐标、高程资料,只带一台CASIO系列可编程计算器即可。外业测量工作中,只需输入里程,即可提供线路任意点坐标、高程。不但方便而且及时准确。相当于把线路平面和纵断面装进了计算机。并解决了缓和曲线段以知线外任意点坐标,求对应线路里程的难点问题,亦可用于直线和圆曲线的计算。建议的程序排列顺序,主程序:线路坐标2:纵断高程、3:求里程4:坐标反算5隧道断面6-10预留空位或其它程序,子程序:11-17线路坐标的各子程序,18-19纵断高程的两个子程序。19以后为线路坐标和纵断高程的数据库。建议使用CASIO系列
17、FX-4800或FX-4850大容量机型,FX-4500装不下常用的全部程序,即便装一部分或单个程序,数据库也无足够的空间装载线路数据.正如一句话的描写,4500反应不快,4800即将淘汰,4850大容量风行时代。CASIOFX-4850有28K字节的容量,以上所有程序不过1200字节。,所以上百公里的平、纵断面仅需一台CASIOFX-4850即可卵型曲线计算方法一、概念卵形曲线:是指在两半径不等的圆曲线间插入一段缓和曲线。也就是说:卵形曲线本身是缓和曲线的一段,只是在插入时去掉了靠近半径无穷大方向的一段,而非是一条完整的缓和曲线。二、卵形曲线坐标计算原理根据已知的设计参数,求出包括卵形曲线的
18、完整缓和曲线的相关参数和曲线要素,再按缓和曲线坐标计算的方法来计算卵形曲线上任意点上的坐标。三、坐标计算以雅(安)至攀(枝花)高速公路A合同段(西昌西宁)立交区A匝道一卵形曲线为例,见图一:(图一)已知相关设计数据见下表:主点桩号坐 标(m)切线方位角()XY ”ZHAK0+0909987.40310059.37892 17 26.2HY1AK0+1609968.98110125.341132 23 51.6YH1AK0+223.7159910.60310136.791205 24 33.6HY2AK0+271.8819880.43810100.904251 24 18.5YH2AK0+384
19、.0329922.31610007.909337 04 54.2HZAK0+444.0329981.36310000.0000 00 001、缓和曲线(卵形曲线)参数计算A1=59.161卵形曲线参数:A2=(HY2-YH1)R1(小半径)R2(大半径)(R2-R1)=(271.881-223.715)5075(75-50)= 7224.900A2=84.999A3=67.0822卵形曲线所在缓和曲线要素计算卵形曲线长度LF由已知条件知:LF=HY2-YH1=271.881-223.715=48.166卵形曲线作为缓和曲线的一段,因此先求出整条缓和曲线的长度LS,由此找出HZ点的桩号及坐标(实
20、际上不存在,只是作为卵形曲线辅助计算用)LM=LS(YH1至HZ的弧长)=A2R1=7224.90050=144.498HZ桩号=YH1+LM=223.715+144.498=368.213LE=HY2至HZ的弧长=A2R2=7224.90075=96.332或LE= LM-LF=144.498-48.166=96.332卵形曲线长度LF=LM-LE=144.498-96.332=48.166(校核)HY2=HZ-LE=368.213-96.332=271.881(校核)由上说明计算正确3HZ点坐标计算(见图二)(图二)用缓和曲线切线支距公式计算,缓和曲线切线支距公式通式:Xn=(-1)n+1
21、L4n3(2n-2)!22n2(4n-3)(RLs)2n2Yn=(-1)n+1L4n1(2n-1)!22n1(4n-1)(RLs)2n1公式中符号含义:n 项数序号(1、2、3、n)! 阶乘R 圆曲线半径Ls 缓和曲线长现取公式前6项计算(有关书籍中一般为2-3项,不能满足小半径的缓和曲线计算精度要求,如本例中AK0+090AK0+160段缓和曲线,如AK0+160中桩坐标带2项算误差达8cm),公式如下:X=L-L540(RLS)2+L93456(RLS)4L13599040(RLS)6+L17175472640(RLS)8- L217.803371521010(RLS)10 (公式1)Y=
22、L36(RLS) - L7336(RLS)3+L1142240(RLS)5 - L159676800(RLS)7+L193530096640(RLS)9 - L231.88024094721012(RLS)11 (公式2)公式中L为计算点至ZH或HZHZ:AK0+368.213的坐标从YH1:AK0+223.715推算,L=LS=HZ-YH1=368.213-223.715=144.498将L=LS 代入公式(1)、(2)得:X=117.1072 Y=59.8839 L对应弦长C=(X2+Y2)=131.5301偏角a1=arctg(YX)=270500.2”* 偏角计算用反正切公式,不要用其它公式。缓和曲线切线角:a2=90L2(K)=90144.4982(7224.900)=