EXCEL和CAD相结合在非对称平曲线测设中的应用

摘 要：本文通过EXCEL和CAD相结合测设非对称平曲线的方法，对小型计算器编程测设曲线进行了补充，很方便的解决了既有线改建施工中的测量难题。

关键词：EXCELCAD 非对称平曲线 既有线改建

１前言

自从大地坐标引入到工程测量中以来，全站仪和编程计算器相结合在工程测量特别是平曲线测量中得到了极大的应用，成为了目前测设平曲线的基本方式。因为受测量教材设置深度的限制，一般的平曲线计算公式都是以对称曲线的型式出现的，目前大多数小型计算器平曲线编程软件的开发也是以此为基础的。在山区既有铁路改建施工中，由于地形的多样性和复杂性，部分站场曲线是以非对称平曲线设计的，这就给小型计算器平曲线编程软件带来了困难，显示了其应用的局限性。因为编程软件的开发及再次开发都要受数学知识和测量知识的制约，对于普通的测量人员困难较大，本文结合大家最常用的EXCEL和CAD工具对此进行阐述解决。

2曲线要素的核实

通过线路复测，对曲线偏角误差进行核实，并据此确定原设计曲线要素的可适用性。

3缓和曲线的切线支距计算

利用EXCEL表格进行缓和曲线的切线支距x和y的连续计算，从ZH直至HY，点位间距离0.1m。“x”、“y”各设一栏，另加一栏“，”。利用函数CONCATENATE将“x”、“，”、“y”组合为（x，y），单设一栏。因曲线两端缓和曲线和切线长度的不同，需做两个工作薄，分别为第一缓和曲线和第二缓和曲线。

4用CAD确定大地坐标

4.1曲线切线的绘制

在CAD上，以大地坐标绘制曲线的两条切线，并相交于交点。根据两端切线的长度分别确定ZH和HZ的位置。

4.2EXCEL和CAD的结合

将EXCEL表格中的（x，y）工作栏，从（0，0）至（x0，y0）全部复制。转至CAD窗口，采用“多段线”（不推荐使用样条曲线）绘图，将复制的（x，y）数据粘贴于命令下，回车，即生成起点为（0，0）的左偏缓和曲线，并用“对象特性”检查缓和曲线的长度。以（0，0）为起点画向右的正交直线，作为切线方向。将上述两条线作为一组移动到一旁，再进行另一缓曲的绘制。

4.3曲线的完整绘制

将上述两组线条，移动到曲线的实际位置跟前，按长度的不同对号分开。

利用“镜像”、“旋转”功能将两组线条的切线方向与对应的实际切线平行；将两个缓曲对应粘贴到实际位置处；再利用“圆弧”完成圆曲线部分的绘制，整条曲线全部完成。

4.4曲线主要点位的坐标确定

确定“格式”里“点样式”的类型和大小。

利用“繪图”里“点”之“定距等分”或“定数等分”对缓和曲线(为方便对桩点的识别，对非整10m缓曲须从曲线头尾点击)和圆曲线分别进行分割，所得点位的大地坐标即可用全站仪进行测设放样。

5使用效果

在本方法中，图画圆曲线与曲线要素的圆曲线长度会有2mm以内的误差，但可以满足施工要求。

6结束语

全站仪利用大地坐标进行点位的测设已成为目前施工现场的通用做法，只有部分全站仪可进行坐标编程，大部分的测量技术人员还需要依赖于小型计算器的编程功能，编程软件的局限性在实际工作中出现了使用困难，因此采用常用的EXCEL和CAD工具即可解决问题，达到目的。当然，本方法还有每个曲线都需要计算以及计算量较大的缺陷，最根本的办法还有赖于编程软件的完善和改进。

作者简介：

张海龙，男，1968年10月出生，1991年毕业于石家庄铁道学院铁道工程专业。现任中铁十八局集团五公司建筑工程公司项目总工，工程师。

注：文章内所有公式及图表请用PDF形式查看。