AutoCAD全站仪和编程计算器在工程上的应用

张英杰 刘俊平

摘要：简要介绍了利用AutoCAD的制图及查询功能、全站仪的三维测设功能和编程计算器的计算及编程功能，三者结合在工程上的应用。通过实例说明程序编制思路，给出了放样主程序。

关键词：AutoCAD全站仪程序应用施工放样

中图分类号： G433 文献标识码： A

1、概述

工程施工测量中，如何快速、准确地施工放样是对当今测量人员提出的新的课题。在计算机辅助设计（Computer Aid Design 简写CAD，常称AutoCAD）普遍采用，而在测量中全站仪又得到普遍应用、大容量计算又相当普及的今天，如何利用CAD、全站仪、计算器三者结合提高工作效率呢？在放样的过程中，可以用编程计算器结合全站仪，非常方便地、快速地进行作业，运用AutoCAD进行计算结果的验证。由于一般的施工放样，工程放样中的元素多为点、直线（段）、圆（弧）等，故可以充分利用AutoCAD的设定坐标系、绘图和取点的功能，以及结合我们外业所用计算器的功能，从而大大减轻外业的工作强度及内业的工作量。以下是在某电站工程中三者有效结合应用实例。

2、工程简介

该电站工程由首部枢纽、引水系统和厂区枢纽三部分组成。厂区枢纽由地面主、副厂房和室内升压站组成。其中引水隧洞进口由方形渐变至圆形，如下图所示。一般情况下，开挖掌子面不会是一个标准的铅垂面，而通常隧洞都具有一定的坡度，有时甚至坡度很大，按传统的作业方法在实际操作过程中一是很不易操作，而且误差较大，也易出错，二是出了错不能及时发现，给工程带来不必要的损失。用CAD、全站仪、计算器三者结合便可以轻松解决以上问题。

3、编程思路

由于全站仪可直接测出各放样点的三维坐标，因此在内业计算时，先利用AutoCAD建立数字化模型，再用AutoCAD的查询功能反推出各点坐标。由于AutoCAD已经有很强的数学计算功能和很高的数学精度，其有效位数已完全能够满足我们在工程测量中的需要。我们可以利用AutoCAD软件平台建立其纵横断面的空间模型，如建立以O为原点的施工坐标系，利用编程计算器反推出各点坐标，在计算机AutoCAD平台上进行模拟检验，经检验程序正确后，再将之用于外业放样。如下图所示，在引0+000~引0+012段中，外部开挖衬砌厚度均为1.2米，内宽由7.5米渐变到0米，内高由8.5米渐变0米，因此需要在12米的渐变过程中把差值处理完毕。编程时分圆心以上、圆心以下两块，放样时直接输入所测施工坐标，判断及计算超欠挖由计算器程序自动完成。

4、程序

下面是利用fx-4800P计算器的放样程序。

·程序·

Lb10：｛XYH｝：X：Y：H

R=(7÷24) ×X＋1.2

D=3.75－(5÷16) ×X

B=4.25－(17÷48) ×X

G=D＋R

O=700＋R＋B－1.2

H＞O=> Goto A：≠=> Goto B

Lb1A： AbsY≤D=>Z“±H” =H－O－B－R◢

Goto 0⊿

AbsY＞D=>H＞O+B=>Z“±R” =√((H－O－B)^2＋( AbsY－D)^2)－R ◢

Goto 0⊿

H≤O+B=>Z“±Y” = AbsY－G ◢

Goto 0⊿

Lb1B： AbsY≤D=>Z“±H” =O－B－R－H◢

Goto 0⊿

AbsY＞D=>H＜O－B=>Z“±R” =√((O－B－H)^2＋( AbsY－D)^2)－R ◢

Goto 0⊿

H≥O－B=>Z“±Y” = AbsY－G ◢

Goto 0⊿

·程序说明·

此程序为开挖放样程序，若要进行钢拱架、校模放样，只需减去砼厚度或加上钢拱架厚度即可。

5、结语

在施工过程中，设计规范中明确要求，要严格控制超挖，禁止欠挖，这就从放样方法上对测量人员提出了更高的要求。AutoCAD的特性提供了测量内业资料计算的另外一种全新直观明了的图形计算方法，应用上述方法采取短进尺的方法开挖，速度快，超欠挖少。事实证明，这种方法是得当的、合理的，取得的效果也是较为理想的。在地质条件较差的情况下为早日发电奠定了坚实的基础，取得了良好的经济效益。