在渠道测量中根据业主提供的资料,首先用Excel 软件将控制点坐标和高程计算出来,并根据实际情况进行桩号加密;然后将渠道设计平面图和横断面图绘制出来,直观地表达出渠道的一些特性从而定出复杂地形的放样点,这在以后的实际测量中还可以校核实际测量数据的准确性。在做好这些工作后,测量人员便可根据控制点数据进行测量放样。在实际地形数据测量来后,用Excel 软件合CAD 软件绘制出实际地形图,将设计图和实际地形图相比较还可算出开挖工程量。以某沙漠渠道的 一些实例来说明Excel 软件和CAD 软件在工程测量中的实际应用。 1 测区概况 沙漠渠道地处新疆某沙漠腹地,渠道全长40 005 m,其中有3 处弯道施工。沿渠线布置有2 座节制退水闸、1 座钢筋混凝土桥、3 座钢架桥。渠道的设计断面(衬砌后)为:底宽6 m,边坡 1 : 2 .5,渠深3 .8 m,部分渠段渠深3 .6 m。由于测区地处沙漠,地形起伏较大,给测量带来了一定的困难。在施工过程中,根据实际情况,先进行弯道施工,然后再进行全线施工。 2 测量实施方案 2 .1 弯道测量 2 .1 .1 用Excel 加密控制点 为了便于施工和测量,初步将放样间距定为50 m(设计仅提供拐点坐标和弯道的一些控制数据),然后用Excel 软件计算出各控制点中心点坐标、左右马道边线坐标以及渠底成型后的 高程。计算方法如下: (1)利用Excel 软件建立一个工作薄book1,输入拐点桩号, 为了便于计算,先将桩号以数值形式表现出来(计算桩号),如144 + 931 .239 为144931 .239,按照50 m 的间距计算出各控制点的桩号,然后将计算桩号转换为实际桩号。 表1 桩号转换 实际桩号计算桩号 IP63 IP63 144 + 931 . 239 144931 . 239 144 + 981 . 239 144981 . 239 145 + 031 . 239 145031 . 239 145 + 081 . 239 145081 . 239 注:① IP63 为拐点桩号;② 计算桩号转换为实际桩号公式为:= LEFT (计算桩号,3)&" + "&RIGHT(计算桩号,7);③ 在打印时可将计算桩号列 隐藏。 (2)根据拐点坐标、弯道弦长、中心角计算出控制点坐标。 表2 坐标计算 计算桩号 中心桩坐标左侧马道边线坐标右侧马道边线坐标 中x 中y 左x 左y 右x 右y IP63 4939183 .875 29594581 .951 4939186 .468 29594583 .460 4939181 .282 29594580 .442 144931 .239 4937014 .802 29598307 .987 4937017 .395 29598309 .497 4937012 .210 29598306 .478 144981 .239 4936989 .647 29598351 .199 4936992 .240 29598352 .708 4936987 .055 29598349 .689 145031 .239 4936964 .492 29598394 .410 4936967 .085 29598395 .919 4936961 .900 29598392 .901 145081 .239 4936939 .337 29598437 .621 4936941 .930 29598439 .131 4936936 .745 29598436 .112 注:① 各控制点中心桩坐标计算公式为:中x = 拐点中x 坐标+(拐 点桩号- 弦长- 控制点桩号)× COS(圆心角÷ 180 × PI ());中y = 拐点 中y 坐标+(拐点桩号- 弦长- 控制点桩号)× SIN(圆心角÷ 180 × PI ());② 各控制点左侧马道边线坐标计算公式为:中x = 拐点左x 坐标 +(拐点桩号- 弦长- 控制点桩号)× COS(圆心角÷ 180 × PI ());中y = 拐点左y 坐标+(拐点桩号- 弦长- 控制点桩号)× SIN(圆心角÷ 180 × P(I ));③ 各控制点右侧马道边线坐标计算公式同上。 2 .1 .2 将坐标数据转换为点的坐标形式 为了能将Excel 中的数据直接生成CAD 图形,需要转换各 控制点的坐标形式,如IP63 的中心桩坐标中x 为4939183 . 875、 中y 为29594581 . 951,转换后为中心桩坐标( x , y )= (4939183 .875,29594581 .951),其他坐标转换相同。考虑到CAD 的绘图单位和绘图比例两方面的影响,要将原始坐标按照绘图 比例进行转换;通常CAD 制图一般以mm 为单位,渠道所用的制 图比例是:纵向(即高程)是1 : 100,1 m 即为10 mm;横向(即桩 号)是1 : 10000,50 m 即为5 mm。转换后的结果如表3。 表3 坐标转换 计算桩号中心桩坐标( x,y ) 左侧马道边线坐标( x,y ) 右侧马道边线坐标( x,y ) IP63 49.39183875,295.94581951 49.39186468,295.94583460 49.39181282,295.94580442 144931.239 49.37014802,295.98307987 49.37017395,295.98309497 49.37012210,295.98306478 144981.239 49.36989647,295.98351199 49.36992240,295.98352708 49.36987055,295.98349689 145031.239 49.36964492,295.98394410 49.36967085,295.98395919 49.36961900,295.98392901 145081.239 49.36939337,295.98437621 49.36941930,295.98439131 49.36936745,295.98436112 注:坐标转换公式为:中心桩坐标( x,y )= 中X 坐标&“,”& 中y 坐 标。 2 .1 .3 利用点的坐标在CAD 中绘制平面图和断面图 首先在Excel 工作表中利用“复制”命令,把点的坐标一次全部复制下来。然后在CAD 设计图中利用“多段线”绘制命令把各个坐标点连成线。具体做法是:点完“多段线”绘制命令后,在命令行单击鼠标右键,接着出现一个下拉菜单,用鼠标左键单击“Paste”命令即可。等点的坐标输入毕在绘图区就会得到我们所要的平面图和断面图。这里有一点要特别注意,我们绘制的不是一条直线而是由多条平行的多段线组成的图形,这就需要在Excel 中每个多段线的最后一个点坐标后输入两个空格。 格式为: 中心桩坐标( x,y )= 中x 坐标&“,”& 中y 坐标&“ ” 2 .1 .4 测量放样 将Excel 工作表中的数据按测量的需要打印出来,在施工现场用全站仪按照控制点数据进行测量放样。 2 .2 直线段测量 直线段测量和弯道测量的步骤大致相似,只是直线段在坐标计算时稍为简单,只需按设计提供的坐标直接进行桩号加密。 3 Excel 和CAD 在渠道工程量计算中的应用 由于渠道原始地形较为复杂,在渠道施工中有挖方和填方等工程量,在计算渠道的工程量时若直接用公式计算较为困难,且又极不准确,而用Excel 软件将测量的原始地形直接转换为CAD 图形,用设计断面进行比较,利用CAD 的图形计算特性直接量出开挖工程量,将可以极大地减少计算工量,从而提高工作效率。 4 结语 通过用这种Excel 结合CAD 进行辅助测量的方法,在沙漠渠道的测量施工中简化了测量程序,减计算工作量,大大地提高了测量速度,在很大程度上提高了工作效率。也在一定意义上节省了设计成本,提高了经济效益。这种方法较为简单快捷,有一定测量基础的人员也较易掌握. |