曲線上構(gòu)造物坐標(biāo)的計(jì)算案例江蘇臨海某橋梁墩臺(tái)樁位坐標(biāo)計(jì)算

1、.轉(zhuǎn) 曲線上構(gòu)造物坐標(biāo)的計(jì)算案例江蘇臨海某橋梁墩臺(tái)樁位坐標(biāo)計(jì)算 2011-8-28 00:30閱讀(83)轉(zhuǎn)載自王中偉· 贊(13)贊(13)贊(13)贊(13)· 轉(zhuǎn)載(800)· 分享(26)· 評(píng)論· 復(fù)制地址· 舉報(bào)· 更多上一篇 |下一篇：某高鐵平面坐標(biāo)計(jì).這個(gè)案例是網(wǎng)友287183207大約在兩個(gè)星期前發(fā)給我的，我大致看過之后覺得也比較典型，在這里案例中，有之前我發(fā)過的兩篇相關(guān)日志的一些影子“某高速公路收費(fèi)站的平面坐標(biāo)計(jì)算”和“某高鐵曲線橋簡(jiǎn)支梁墩布置放樣”，但和這些案例又不完全一致?？傊痪湓?，掌握了

2、一些基本原理之后，剩下的就看如何靈活運(yùn)用了。 設(shè)計(jì)資料1直曲表 2橋梁布置圖（1）立面圖（2）橫剖面圖（3）平面布置圖3橋位平面圖 4墩臺(tái)樁位布置圖及坐標(biāo)5橋臺(tái)局部尺寸一、關(guān)于“平分中矢”先講“平分中矢”，這個(gè)詞，或者說這個(gè)做法，在之前我的日志“某高鐵曲線橋簡(jiǎn)支梁墩布置放樣”中就提及過，看來這是曲線橋上非常常見的一個(gè)做法，我們應(yīng)該理解透徹，并且將相關(guān)的計(jì)算也搞熟練?？聪聢D，這個(gè)一個(gè)梁或橋面的實(shí)際形狀，為便于預(yù)制和施工，一般都按直線梁來做，但對(duì)應(yīng)的道路中線則是曲線，顯然，梁中軸線與道路中線并不能重合，那直線的梁到底應(yīng)該放在曲線上的哪個(gè)位置最為合理呢？ &#

3、160;我們?cè)谇€上找到三條典型直線：1弦線，梁跨范圍內(nèi)的曲線弦線2曲線中點(diǎn)切線，對(duì)于圓曲線，這條線應(yīng)與弦線平行，但相距一個(gè)矢距3平分中矢線，對(duì)于圓曲線，這條線同樣與弦線、中點(diǎn)切線平行，位于兩者之間，中分矢距。再來看梁體中線分別位于這三條直線上時(shí)，梁體與道路中線的相對(duì)位置： 這三種位置，孰優(yōu)孰劣，一目了然。很顯然，這個(gè)平分中矢線，就是非常關(guān)鍵的構(gòu)造物的控制線，有了這條控制線，確定構(gòu)造物上其它特征點(diǎn)（比如角點(diǎn)、樁心）就簡(jiǎn)單了。那么，又如何確定平分中矢線呢？也不難：1平分中矢線的方位角，與特定范圍（跨徑）內(nèi)的弦線方位角一致，也就是平行關(guān)系，而弦線的起、終點(diǎn)坐標(biāo)，均在道路中線上，只要知道起

4、終點(diǎn)樁號(hào)，其坐標(biāo)就不難了；2平分中矢線上某特定點(diǎn)的坐標(biāo)，一般來說，是對(duì)應(yīng)于路線上某個(gè)樁號(hào)的點(diǎn)的坐標(biāo)，這個(gè)就要視具體情況而定了，難度也不大。最后，關(guān)于平分中矢，還需熟練計(jì)算的有：弦線長(zhǎng)度、矢距、平分中矢距（這個(gè)簡(jiǎn)單，矢距的一半）。這些，都是有關(guān)圓的計(jì)算，應(yīng)該都是些初、高中的簡(jiǎn)單幾何知識(shí)，我就不多講了。曾經(jīng)有個(gè)網(wǎng)友問我這些個(gè)的具體計(jì)算，我要他自己查查高中的知識(shí)，他還不高興呢，反問我：你就是這么教學(xué)生的？所以請(qǐng)大家原諒，非常基礎(chǔ)的知識(shí)恕我不闡述，各位要是忘了，自己找書看看。 二、本例的平分中矢的計(jì)算本例的平分中矢計(jì)算，上圖是關(guān)鍵。從圖中的理解，弦線的起終點(diǎn)應(yīng)該是0#臺(tái)、3#臺(tái)背墻處樁號(hào)。查

5、橋梁立面圖，背墻處就是橋梁全長(zhǎng)扣除側(cè)墻長(zhǎng)度200后的兩個(gè)樁號(hào)，計(jì)算得：起點(diǎn)K20+819.66，終點(diǎn)K20+858.74，弧線長(zhǎng)：39.08m。圓心角：弦線長(zhǎng)度：看來，弦線長(zhǎng)度和弧線長(zhǎng)度相差相當(dāng)小，二者在本例中數(shù)值上可等同對(duì)待。中矢距：則平分中矢為，且慢，我們悲慘地發(fā)現(xiàn)，這里計(jì)算的中矢距結(jié)果，4.66cm，與設(shè)計(jì)文件圖中標(biāo)注的，3.32cm，相差太大。之前我是否闡述錯(cuò)誤或者計(jì)算過程錯(cuò)誤，煩請(qǐng)各網(wǎng)友幫我檢查今天太晚，改日繼續(xù) 三、錯(cuò)誤分析這里有兩種可能：一種是設(shè)計(jì)文件中的這個(gè)“平分中矢法示意圖”參數(shù)有誤，搞錯(cuò)了，正確的應(yīng)該是我上面計(jì)算出的那些數(shù)據(jù)。另一種情況就是，圖中參數(shù)沒錯(cuò)，我計(jì)算錯(cuò)

6、了，準(zhǔn)確地講，我在確定弦線的起終點(diǎn)樁號(hào)時(shí)錯(cuò)了。我上述計(jì)算，弦線的起終點(diǎn)是依據(jù)“平分中矢法示意圖”，按背墻線對(duì)應(yīng)的樁號(hào)確定的，但是這個(gè)依據(jù)是不保險(xiǎn)的，因?yàn)檫@個(gè)依據(jù)是圖形，而不是標(biāo)注的數(shù)據(jù)或者明確的文字說明，圖中看上去很象，但是如果樁號(hào)往前或者往后一點(diǎn)呢，圖形還是差不多的。在一般情況下（但不排除特殊情況），第一種可能性是相當(dāng)小的，設(shè)計(jì)文件中明確標(biāo)注的數(shù)據(jù)是確定的、準(zhǔn)確的，應(yīng)該遵照施工，除非出現(xiàn)了數(shù)據(jù)參數(shù)前后矛盾的情況，比如說“直曲表”，按照前面的半徑、轉(zhuǎn)角計(jì)算出的曲線長(zhǎng)度、切線長(zhǎng)度、外距等參數(shù)應(yīng)該是對(duì)應(yīng)一致的，如果不一致，那就有問題了。在這個(gè)例子中，用于印證這個(gè)圖參數(shù)是否準(zhǔn)確，或者說我們所有計(jì)算的

7、最終的印證點(diǎn)，就是那個(gè)樁位坐標(biāo)表。所以，這里暫時(shí)擱置可能性的分析，來進(jìn)行進(jìn)一步的驗(yàn)證，驗(yàn)證的思路就是：按兩種參數(shù)（設(shè)計(jì)圖的參數(shù)、我計(jì)算的參數(shù)）來進(jìn)行樁位坐標(biāo)的計(jì)算（作為驗(yàn)證，僅進(jìn)行0#臺(tái)的樁位坐標(biāo)計(jì)算），根據(jù)與設(shè)計(jì)文件樁位坐標(biāo)的比較，最終確定誰是對(duì)的。在這里，設(shè)計(jì)文件中的樁位坐標(biāo)表應(yīng)具有最高效力。 四、按設(shè)計(jì)圖參數(shù)的0#臺(tái)樁位坐標(biāo)驗(yàn)證依據(jù)設(shè)計(jì)文件的“平分中矢法示意圖”參數(shù)中矢距3.32cm，應(yīng)首先確定弦線的起終點(diǎn)樁號(hào)，進(jìn)而確定弦線的起終點(diǎn)坐標(biāo)。計(jì)算過程不表，參照前面的平分中矢距計(jì)算的相關(guān)公式，可算得對(duì)應(yīng)弧長(zhǎng)為33m，由于橋中樁號(hào)為K20+839.2，則可得弦線起點(diǎn)樁號(hào)K20+822.

8、7，終點(diǎn)樁號(hào)K20+855.7。根據(jù)我的道路中邊樁坐標(biāo)計(jì)算EXCEL程序，計(jì)算得三個(gè)樁號(hào)的坐標(biāo)和切線方位角：下一步，在AUTOCAD中作圖求解，具體詳細(xì)作圖技巧不表，只提一點(diǎn)，最后想在圖中查詢一系列坐標(biāo)，可先將多段線依次將這些點(diǎn)連接起來，最后用LIST命令對(duì)該多段線查詢端點(diǎn)坐標(biāo)，非常方便。下圖綠色線條是圓弧線，青色線條是弦線，查詢中矢高，顯示是0.0332，方位角是橋中樁號(hào)切線的正交方位角，無誤： 使用LIST查詢命令獲得0#臺(tái)各樁中心坐標(biāo)： 與設(shè)計(jì)文件中的0#臺(tái)各樁位坐標(biāo)比較如下： 可見，坐標(biāo)差值比較大。是作圖有誤，還是設(shè)計(jì)文件的“平分中矢法示意圖”參數(shù)有問題，

9、暫且先放在這里不管。馬上按我計(jì)算的中矢距4.66cm來進(jìn)行驗(yàn)證。 五、按中矢距4.66cm的0#臺(tái)樁位坐標(biāo)驗(yàn)證作圖方法同上，具體不再詳表，直接列與設(shè)計(jì)文件中的0#臺(tái)各樁位坐標(biāo)比較，如下： 差值除一例達(dá)到2mm外，其它均在1mm以內(nèi)。其它墩臺(tái)樁位坐標(biāo)作圖計(jì)算結(jié)果如下（作圖坐標(biāo)，與測(cè)量坐標(biāo)相反）： 0#臺(tái)：1X=503273.1555  Y=3600140.86022X=503270.7963  Y=3600135.46453X=503268.4370  Y=3600130.06874X=503266.3178  Y=36001

10、25.22185X=503263.9585  Y=3600119.82606X=503261.5993  Y=3600114.43021#墩：1X=503283.7993  Y=3600133.89812X=503281.4401  Y=3600128.50233X=503279.0809  Y=3600123.10664X=503276.8843  Y=3600118.08285X=503274.5250  Y=3600112.68706X=503272.1658  Y=3600107.29122#墩：1X=50

11、3294.6252  Y=3600126.70082X=503292.2660  Y=3600121.30513X=503289.9067  Y=3600115.90934X=503287.7102  Y=3600110.88555X=503285.3509  Y=3600105.48986X=503282.9917  Y=3600100.09403#臺(tái)：1X=503305.1917  Y=3600119.56192X=503302.8325  Y=3600114.16613X=503300.4733 

12、Y=3600108.77034X=503298.3540  Y=3600103.92345X=503295.9948  Y=3600098.52766X=503293.6355  Y=3600093.1319經(jīng)與設(shè)計(jì)文件比較，除0#臺(tái)的1號(hào)樁的X坐標(biāo)差值達(dá)到2mm外，其它樁位坐標(biāo)差值均在1mm以內(nèi)。 五、本例的重要結(jié)論由此可得出本例的重要結(jié)論：設(shè)計(jì)文件的“平分中矢法示意圖”參數(shù)是錯(cuò)的。 此外，還補(bǔ)充以下幾點(diǎn)感受： 1不要迷信設(shè)計(jì)文件，設(shè)計(jì)文件也有錯(cuò)誤的時(shí)候，作為測(cè)量工程師，應(yīng)善于象設(shè)計(jì)師那樣進(jìn)行計(jì)算，所不同的是不需要你確定參數(shù)，而是驗(yàn)證參數(shù)；2設(shè)計(jì)文件的前后各種參數(shù)，應(yīng)該嚴(yán)格對(duì)應(yīng)，相互印證，絕對(duì)不應(yīng)該出現(xiàn)矛盾的數(shù)據(jù)；3用AUTOCAD作圖求解是個(gè)好方法，但要非常細(xì)心，最好對(duì)關(guān)鍵尺寸再做個(gè)標(biāo)注，一是進(jìn)行校核，而是使圖形更加清晰，避免作圖時(shí)混亂；4用AUTOCAD作圖求解除了是個(gè)好方法之外，還是一項(xiàng)重要能力，廣大測(cè)量工程師應(yīng)加強(qiáng)這方面的訓(xùn)練，一定要破除“AUTOCAD就是個(gè)計(jì)算機(jī)繪圖工具”的狹隘思想，須知