高填高挖邊線簡單、準(zhǔn)確放樣技術(shù)探討

摘 要：充分利用全站儀的功能，進(jìn)行三維放樣；采用三維坐標(biāo)測(cè)量程序，計(jì)算斷面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，與全站儀配合，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)完成高填高挖邊線。

關(guān)鍵詞：高填挖邊線放樣；全站儀放樣；三維坐標(biāo)計(jì)算

各位測(cè)量朋友（特別是在山區(qū)施工的測(cè)量朋友），是否有興趣討論“高邊坡填、挖邊線簡單準(zhǔn)確放樣技術(shù)”這個(gè)話題，本人在前幾年的施工過程中積累了一點(diǎn)經(jīng)驗(yàn)，與大家分享，共同討論學(xué)習(xí)，為今后施工測(cè)量減輕勞動(dòng)，提高效率。

我們知道，在路線穿過復(fù)雜地區(qū)（山地、溝槽地段），會(huì)設(shè)計(jì)有高填、高挖路基，一般高度從幾米到幾十米不等，高達(dá)10米以上填挖還設(shè)有臺(tái)階。

這樣給我們的測(cè)量放樣工作帶來了很大的麻煩，放樣工作量、工作難度都加大很多，更重要的是放樣準(zhǔn)確性很難控制。

高填挖邊線放樣需要數(shù)據(jù)較多，首先要有平面、縱斷面，橫斷面這些數(shù)據(jù)，還要與現(xiàn)場(chǎng)地形線情況比較，得出設(shè)計(jì)線與地面線的交叉點(diǎn)即為高填、高挖邊線。

據(jù)我調(diào)查，我們現(xiàn)在大部分同志采用的辦法是：

（1）首先用全站儀放出中線。

（2）采用水準(zhǔn)儀、全站儀或其它辦法測(cè)出每個(gè)樁號(hào)的橫斷面。

（3）用CAD或其它工具繪出橫斷面圖。

（4）再到現(xiàn)場(chǎng)放出高填、挖邊線。

當(dāng)然有些朋友還有一些略為簡單的辦法，但大體差不太多，我們已可看出，這樣放樣是不是很麻煩，效率也很低。是不是可以采用更簡單、準(zhǔn)確的方法代替這種辦法呢，回答是當(dāng)然的，不然就沒必要討論這個(gè)話題了。

簡、快、準(zhǔn)的方法是有的，原理與上面是一樣的，也要通過以上說的平、縱，橫斷面及原地面數(shù)據(jù)來確定高填高挖邊線，只是采用先進(jìn)辦法集中對(duì)這些數(shù)據(jù)進(jìn)行快速處理，現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)得到這些數(shù)據(jù)，進(jìn)行準(zhǔn)確、快速的放樣。具體過程如下。

（1）充分利用全站儀的功能，進(jìn)行三維放樣，三維放樣概念我想大家都知道吧，就是在平面坐標(biāo)放樣的同時(shí)進(jìn)行高程放樣。

（2）采用三維坐標(biāo)測(cè)量程序，計(jì)算斷面的三維坐標(biāo)數(shù)據(jù)，與全站儀配合，在現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)完成高填高挖邊線。

以路基斷面為半挖半填為例，分別要放出填方邊線及開挖線，要在測(cè)站點(diǎn)上直接放出這兩個(gè)點(diǎn)，包括平面和高程，平面放樣大家都知道，就是指揮棱鏡到要求的角度和距離上，那么高程放樣也一樣，指揮棱鏡到要求高度上，如上圖，可以由設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)計(jì)算出儀器放樣時(shí)所需的高差讀數(shù)，計(jì)算式如下：

儀器高差讀數(shù)=設(shè)計(jì)線高程+棱鏡高度-全站儀視線高程

儀器視線高程=測(cè)站點(diǎn)高程+測(cè)站點(diǎn)到儀器視軸的高度，或

儀器視線高程=后視點(diǎn)高程+棱鏡高度-后視讀數(shù)

填方邊線設(shè)計(jì)高程=中樁設(shè)計(jì)高程-橫坡高差-邊坡寬度/邊坡坡度

填方邊線設(shè)計(jì)高程=中樁設(shè)計(jì)高程-橫坡高差-邊坡寬度/邊坡坡比

挖方邊線設(shè)計(jì)高程=中樁設(shè)計(jì)高程-橫坡高差+碎落臺(tái)高差+邊坡寬度/邊坡坡比+平臺(tái)高差（如果有）

關(guān)鍵點(diǎn)，朋友會(huì)問，在沒放樣時(shí)，邊坡寬度還不知道，怎么計(jì)算設(shè)計(jì)高程啊，有了寬度不就可以直接放了嗎，所以，我要告訴大家，邊坡放樣就是一個(gè)尋找邊坡寬度的過程，這個(gè)過程大至為以下幾個(gè)步驟（以填方邊線為例）：

（1）數(shù)據(jù)計(jì)算處理，采用高性能的計(jì)算程序，將路線的平、縱、橫全部數(shù)據(jù)輸入計(jì)算程序。

（2）置儀器于放樣測(cè)站點(diǎn)上，后視其它控制點(diǎn)，設(shè)置儀器水平角，量取或后視高程讀數(shù)，將儀器高程數(shù)據(jù)和棱鏡高度輸入計(jì)算程序。

（3）根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)大致填挖情況，粗略定一個(gè)可能的填方邊線，在程序中輸入待放樣點(diǎn)的樁號(hào)和距中樁距離，計(jì)算出該點(diǎn)的放樣方位角、距離、高差讀數(shù)。

（4）按計(jì)算數(shù)據(jù)進(jìn)行放樣，當(dāng)棱鏡到達(dá)放樣點(diǎn)上時(shí)，讀出儀器高差讀數(shù)，與計(jì)算的高差讀數(shù)進(jìn)行比較，由于你是第一次試放，兩者肯定是有差距的，再根據(jù)這個(gè)差值，判斷這次試放是寬了還是窄了。

（5）根據(jù)寬窄情況與地形情況變化，調(diào)整第二次試放寬度，這是要目測(cè)的，目測(cè)準(zhǔn)確性關(guān)系到你的試放次數(shù)，在計(jì)算程序中輸入你調(diào)整后的寬度值，再計(jì)算出放樣方位角、距離、高差讀數(shù)，進(jìn)行第二次試放，如果你的目測(cè)夠準(zhǔn)的話，這次棱鏡到達(dá)平面的同時(shí)，測(cè)量的高差讀數(shù)就可能等于或十分接近計(jì)算的高差讀數(shù)，這個(gè)點(diǎn)就是你想要放的邊線位置了。

（6）重復(fù)三至五步，繼續(xù)進(jìn)行其它樁號(hào)的邊線放樣。當(dāng)然，開挖邊線也是一樣啦。

通過上面說明，我想大家對(duì)這個(gè)原理應(yīng)該比較清楚了吧，你是不是對(duì)計(jì)算這部分有點(diǎn)頭暈?zāi)?，不過這沒關(guān)系，所有的計(jì)算都交給程序去完成吧，你只需要做的就是架儀器、按目測(cè)情況進(jìn)行試放，最終達(dá)到設(shè)計(jì)邊線就完了。

那么什么樣的計(jì)算程序能完成這樣的任務(wù)呢，有一款叫“全線通-路線三維坐標(biāo)處理系統(tǒng)V7.2”的程序便可完成，其部分界面如下：

此程序是“全線通-路線三維坐標(biāo)處理系統(tǒng)V7.2”的子程序，運(yùn)行于文曲星上，十分方便，當(dāng)然它還有其它很多功能，如：

（1）任意樁號(hào)的中樁放樣

（2）任意樁號(hào)的邊樁放樣

（3）任意樁號(hào)、任意角度的結(jié)構(gòu)物軸線放樣

（4）中邊樁三維放樣（平面放樣、高程放樣同時(shí)完成）

（5）高填坡腳線準(zhǔn)確放樣

（6）高挖的邊坡開口線準(zhǔn)確放樣

（7）路基路面水準(zhǔn)儀掛線測(cè)量

（8）后方交會(huì)法求新點(diǎn)坐標(biāo)（當(dāng)你在已知點(diǎn)上無法看到要放樣點(diǎn)時(shí)，可采用此法，置儀器于任意點(diǎn)便可進(jìn)行放樣）

（9）像內(nèi)業(yè)軟件一樣，進(jìn)行三維坐標(biāo)計(jì)算

文曲星價(jià)格便宜，一般在三四百圓，比E500劃算，而且其功能、內(nèi)存比E500好得太多了。

“全線通-路線三維坐標(biāo)處理系統(tǒng)V7.2”是一款多功能程序，運(yùn)行于Excel中，可以計(jì)算整條線路的數(shù)據(jù)，包括所有線形，輸出各種計(jì)算報(bào)表，CAD圖形，與文曲星子程數(shù)據(jù)共享等功能。

作者簡介：亓建華（1979-），男，山東濟(jì)南人，測(cè)量高級(jí)工，從事工程施工測(cè)量工作。