卡西欧4850计算器配合全站仪在隧道放样中的应用.docVIP

卡西欧4850计算器配合全站仪在隧道放样中的应用 内容提要：隧道施工是我处今年来才涉足的一个领域，我们缺少自己技术经验，针对隧道超欠挖控制从测量方面就怎样快速、精确放样隧道开挖轮廓线进行归纳整理，利用卡西欧4800计算器的编程功能，整理出一套简洁易懂的小程序用以指导施工。 主题词：计算器 程序 隧道放样 我处开始涉足隧道施工项目，到目前为止已建和在建的隧道项目有N个。但由于我们没有以前的施工经验积累，各方面人才少，特别是技术人员极度匮乏。而作为隧道施工中的龙头工序－－开挖来说，其第一步放样开挖轮廓线特别重要。虽然可以招聘开挖水平高的技术工人来保证光爆效果，但如果开挖轮廓线不正确的话，即使光爆效果好也不能保证超欠挖得到控制。其他单位总结出来的诸如五寸台法、花杆皮尺法等方式方法或者耗时或者人为因素影响较大，较难保证工序衔接时间或者开挖轮廓线的放样精度。根据本人在XX秦岭II号隧道及XX项目山尖石隧道前期测量经验，依靠卡西欧计算器的编程功能及无棱镜全站仪方便的数据采集功能，编制出一套小程序，能够快速、准确的放样隧道开挖轮廓线，为隧道超欠挖控制打下一定的基础。 目前隧道内的线形的主要有：直线、圆曲线、缓和曲线，隧道横断面以三心圆为多，下面就以重庆酉黔项目山尖石隧道为例对各种线形进行论述。 首先对三心圆隧道断面进行分析如下： 起拱线 如图开挖轮廓线上任意点A，如果知道SA和HA后就可以算出实际开挖半径RA=√（SA2+ HA2），而设计开挖半径R为一定值，这样在实际施工放样中只要RA=R就能保证开挖轮廓线的正确性。SA为任意点偏移隧道中心线的距离，HA为任意点和起拱线的高差。通过无棱镜全站仪方便的数据采集功能可以测出任意点的三维坐标X、Y、Z，通过公式可以计算出该点的里程、偏移隧道中心线的的偏移量及该点的设计线处的设计高程，然后通过卡西欧4500计算器的编程功能将计算过程整合为一个程序后就可以测得该点的超欠挖值，从而达到正确放样隧道开挖轮廓线的目的。 起拱线 1、直线 计算依据：直线上任意点的法线方向和直线垂直，如果以隧道中心线为基线以直圆点（圆直点、直缓点、缓直点）为基准点的话，将任意点和圆直点（直圆点、直缓点、缓直点）连线长度为Li，那么偏移隧道中心线的偏移量S和该点的里程L就和Li为正弦和余弦的关系，通过里程L就可以算出该点的设计高程Hi，继而算出ΔH。示意图如下： 则可以在卡西欧4800计算器上编制程序如下： FIX 3 {X，Y，Z} A= XA –XP （XP为已知直圆点（圆直点、直缓点、缓直点）坐标） B= YA –YP （XP为已知直圆点（圆直点、直缓点、缓直点）坐标） C= artg-1（B÷A） D=√（A2+B2） L=LP＋D×cos（C-αo） （αo为直线段设计方位角，LP为已知直圆点（圆直点、直缓点、缓直点）里程） S= D×sin（C-αo） H=Ho＋（D×cos（C－αo））×i％＋h （Ho为已知直圆点（圆直点、直缓点、缓直点）高程，i％为设计线路纵坡，h为设计高程到起拱线的距离） Z≥H=P=√(S2+(Z-H)2)-R设1◢ （P为任意点的超欠挖量，R设1为设计半径1） ≠=S≥0=√(（S＋W2）2+(Z-H)2)-R设2◢ (W为圆心O2距设计线的距离，R设2为设计半径2) DP=Z-(H-Q2) ◢ (DP为任意点和设计拱脚的高差，Q2为设计拱脚和设计高程的设计长度) ≠=S≤0=√(（S－W3）2+(Z-H)2)-R设3◢ (W为圆心O3距设计线的距离，R设3为设计半径3) DP=Z-(H-Q3) ◢ (DP为任意点和设计拱脚的高差，Q3为设计拱脚和设计高程的设计长度) 2、圆曲线 计算依据：由圆曲线的特点可知，在圆曲线上任意一点和圆曲线圆心的连线就是该点的法线方向，如果以圆直点（直圆点、圆缓点、缓圆点）和圆曲线圆心为基线，以圆曲线圆心为基准点的话，将任意点和直圆点（圆直点、直缓点、缓直点）连线长度为Li，那么偏移隧道中心线的偏移量S和该点的里程L就可以通过Li和基线L基的曲线上两法线间夹角的关系计算出来，其余如上所述。示意图如下： 则可以在卡西欧4800计算器上编制程序如下： FIX 3 {X，Y，Z} A= XA –XO （Xo为已知圆曲线圆心坐标） B= YA –YO （Xo为已知圆曲线圆心坐标） C= artg-1（B÷A） D=√（A2+B2） L=Lo＋R×Л×（C-αo）÷180 （R为设计圆曲线半径，αo为圆直点（直圆点、圆缓点、缓圆点）和圆曲线圆心的初始方位角） S= D－R圆 （R圆为圆曲线圆心距隧道设计中心线的长度） H=Ho＋R×Л×（C-αo）÷180×i％＋h