基于EXCEL的施工測量研究

楊寶全

摘 要：在高速公路橋梁或者道路項目建設中，工程測量是一項極其重要的基礎性工作。而工程測量的關鍵是內業計算，傳統的坐標計算方法繁瑣且易出錯。文章通過對道路或橋梁工程線路中線和邊線大地坐標計算的分析，總結出更精確、更快捷、更方便的坐標計算方法—Excel電子表格編程計算，以提高道路工程測量的科學性和可靠性。

關鍵詞：施工測量；坐標；高程；EXCEL編程

中圖分類號：P209 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）15-0058-02

1 概 述

大型橋梁施工中，由于路線長，要求精度高，各個部位需要大量的坐標計算；道路工程施工中，尤其是深路塹、高填方施工，為了保證線路各部結構符合設計和規范要求，更好地掌握和控制工程施工質量，技術人員需不斷地檢查、監控線路中線和開挖（填筑）邊線，內、外業工作量極大。因此，如何使測量人員從繁重的測量放樣工作中解脫出來，成了工程測量實施中的一大課題。

2 放樣準備

2.1 測量前期工作的重點

測量人員首先要與測繪院及監理工程師交接樁，確定工程的技術規范標準。道路紅線的現場復核，整個標段的中線初放。原地面的復測工作：包括縱斷面和橫斷面復測[1]。

2.2 測量工作的相關內容

2.2.1 基準點復測

包括導線點復測和水準點復測、導線點和水準點的加密及復測。導線控制點與相鄰標段的復核與聯測。

2.2.2 審核圖紙

高程檢驗：路線縱斷面圖和橫斷面圖驗算復核、構筑物的各個部位高程計算復核。超高路段的驗算復核。驗線：構筑物基礎的軸線、幾何尺寸，構筑物的墻身軸線，道路橋梁的中線或定線，曲線的驗算和復核[2]。直線、曲線及轉角表的復核驗算，并計算道路坐標數據[3]。

3 放樣方法

在傳統的工程放樣中，須求出放樣點或線及控制網和原有建筑的關系，并求出其間的角度及距離和高程，這種方法弊端在于誤差會不斷累積，尤其是長大曲線，曲線的閉合差往往會很大，并且傳統放樣工序繁瑣，效率低下。

極坐標放樣：根據控制點、水平角和水平距離放樣點平面位置的方法。采用丈量實地放樣點和控制點之間的水平邊長，并與兩點坐標反算出的水平邊長進行比較，達到校核的目的。

4 道路工程路基EXCEL編程計算

作者根據長期的測量經驗和對內業的研究，特別介紹EXCEL編程計算坐標數據。以此來提高測量工作效率和計算精度。具體以沿江高速坐標計算為實例，具體說明編程的要點和內容[4]。此程序經多個工程的檢驗和實際運用，坐標和高程計算正確、精準?？梢詽M足（除卵形曲線外）各類曲線的施工要求，無需坐標轉換，適用于各類坐標系統。

5 Excel操作實例（帶圓曲線的緩和曲線段）

沿江高速11合同段坐標計算，注：ZH：直緩點 HY：緩圓點 YH：圓緩點 HZ緩直點都是緩和曲線主點。

5.1 ZH至HY段編程

5.1.1 ZH至HY段中樁計算公式：（右折角實例）

X=3371691.031+COS（RADIANS（224.0398889）+POWER（（B

4-152012.798），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（B4-152012.798-POWER（（B4-152012.798），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+P

OWER（（POWER（（B4-152012.798），3）/（6*POWER（724.569，2））-PO

WER（（B4-152012.798），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，33 71 691.031為ZH點X坐標；

224.0 398 889為前折點至此折點的方位角；

152 012.798為ZH點樁號；

350為緩和曲線長；

1 500為該段圓曲線半徑；

724.569為緩和曲線參數；

RADIANS（angle）將角度轉為弧度；

POWER為計算乘冪。

緩和曲線，右轉為“+”，左轉為“—”，PI（）/2是90度。（以下同理）

Y=496443.4143+SIN（RADIANS（224.0398889）+POWER（（B4-152012.798），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（B4-15201

2.798-POWER（（B4-152012.798），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+POWER（（POWER（（B4-152012.798），3）/（6*POWER（724.569，2））-POWER（（B4-152012.798），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，B4為樁號。

5.1.2 ZH至HY段左邊樁計算公式—左10 m

X=C4+COS（RADIANS（224.0398889）-PI（）/2+POWER（（B4-1

52012.798），2）/（2*350*1500））*10

式中，C4代表中樁值。

Y=D4+SIN（RADIANS（224.0398889）-PI（）/2+POWER（（B4-15

2012.798），2）/（2*350*1500））*10

式中，D4代表中樁Y值；

B4為樁號。

5.2 HY至YH段編程

5.2.1 HY至YH段中樁計算公式

X=3371449.228+COS（RADIANS（224.0398889）+0.11666666

6+（B5-152362.798）/（2*1500））*2*1500*SIN（（B5-152362.798）/（2

*1500））

式中，3371449.228為HY點X坐標；

224.0398889為前折點至折點的方位角；

0.116666666為緩和曲線角。

公式為：βh=Lh/2R

式中，Lh為ZH-HY之間的緩和曲線長；

R為圓曲線半徑；

152362.798為HYD樁號。

Y=496190.6638+SIN（RADIANS（224.0398889）+0.116666666

+（B5-152362.798）/（2*1500））*2*1500*SIN（（B5-152362.798）/（2*

1500））

式中，496 190.6 638為HY點Y坐標。

5.2.2 HY至YH段左邊樁計算公式—左10 m

X=C5+COS（RADIANS（224.0398889）+0.116666666-PI（）/2+（B5-152362.798）/1500）*10

式中，C5代表中樁X值；

B5代表計算里程樁號。

Y=D5+SIN（RADIANS（224.0398889）+0.116666666-PI（）/2+（B5-152362.798）/1500）*10

式中，D5代表中樁Y。

5.3 YH至HZ段編程

5.3.1 YH至HZ段中樁計算公式

X=3371101.442+COS（RADIANS（267.8293333）+PI（）-POWE

R（（153509.203-B33），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（15350

9.203-B33-POWER（（153509.203-B33），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+POWER（（POWER（（153509.203-B33），3）/（6*POWER（724.5

69，2））-POWER（（153509.203-B33），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，33 71 101.442為HZ點X坐標；

267.8 293 333為該折點至下一折點的方位角；

153 509.203 其中HZ點的樁號；

724.569為緩和曲線參數。

Y=495123.2351+SIN（RADIANS（267.8293333）+PI（）-POWER（（153509.203-B33），2）/（6*350*1500））*POWER（（POWER（（153509.

203-B33-POWER（（153509.203-B33），5）/（40*POWER（724.569，4））），2）+POWER（（POWER（（153509.203-B33），3）/（6*POWER（724.569

，2））-POWER（（153509.203-B33），7）/（336*POWER（724.569，6））），2）），0.5）

式中，495123.2351為HZ點Y坐標。

5.3.2 YH至HZ段左邊樁計算公式—左10 m

X=C33+COS（RADIANS（267.8293333）+PI（）+PI（）/2-POWER（（153509.203-B33），2）/（2*350*1500））*10

式中，C33代表中樁X值。

Y=D33+SIN（RADIANS（267.8293333）+PI（）+PI（）/2-POWER（（153509.203-B33），2）/（2*350*1500））*10

式中，D33代表中樁Y值。

程序數據參考沿江高速直線、曲線及轉角表。

6 結 語

大力促進工程測量技術方法與手段的更新換代，積極推動新技術的推廣與應用，把傳統的手工測量向智能化方向發展。以便提高工作效率，減輕人員勞動強度，最終節約人力物力，控制成本，同時加強相關學科的研究，不斷拓寬工程測量服務新領域。

參考文獻：

[1] 王福學，馬宗海.GPS-RTK與全站儀在道路工程測量中的應用比較[J].

測繪與空間地理信息，2010，（3）.

[2] 鮑峰，歐建良.道路曲線的工程測量計算問題[J].同濟大學學報（自然科 學版），2004，（11）.

[3] 孟偉.工程測量工作在城市道路建設中的應用[J].才智，2013，（24）.

[4] 朱向榮.基于Excel VBA的常用測量計算問題解決方案[J].地理空間信 息，2013，（5）.