手机移动版Excel 在道路竖曲线计算中的应用

王百勇，张艳华

(山西水利职业技术学院，山西 运城 044004)

目前，为了路面排水和道路的行驶安全，在道路和桥梁的设计文件中，会给出设计的竖曲线参数和交点位置。但是，施工建设过程中仅知道这些是不够的，还需要计算出竖曲线加桩处的各点高程值，才能在实地放样标定出竖曲线的位置。下面以我院笃行桥的设计文件为实例，利用手机移动版Excel 编制出该设计竖曲线各点高程的计算程序，为现场的测量人员和施工人员提供有效的帮助。

1 计算原理

当前，我国的道路与桥梁工程建设一般采用单圆曲线形式的竖曲线，其高程的计算过程如下。

(1)变坡角的计算

根据相邻的两纵坡i1、i2计算变坡角δ，由于公路的纵坡的允许值不大，可近似为δ=i1-i2，此时的变坡角为弧度制。

(2)竖曲线要素的计算

根据变坡角的值和设计的竖曲线半径分别计算竖曲线的三大要素，即切线长T、曲线长L 和外矢距E。由于变坡角δ 很小，公式近似为

(3)高程改正值y 的计算

近似后可得出

2 手机移动版Excel 电子表格设计

WPS 电子表格竖曲线的计算主要有两大部分内容，一是竖曲线元素计算，二是各桩点高程的计算。根据计算的桩号求出点至竖曲线起点的平距x，高程改正值y，由坡道高程改正以后即可得到竖曲线的高程。表格设计见图1。

3 手机移动版Excel 表格计算过程

3.1 竖曲线元素公式编辑

根据计算原理中的计算公式，分别根据设计内容编辑，具体公式如下:

图1 高程计算的WPS 表格设计

3.2 竖曲线各桩点高程的计算

(1)竖曲线加桩里程推算

设计的变坡点的桩号减掉切线长T 即可算出竖曲线起点的桩号，加上切线长T 得到竖曲线终点的桩号。然后根据起点和终点的桩号和施工要求的桩距来推算各加桩的里程。

(2)至竖曲线起点平距x 的计算

在许多相关教材上，给出的平距都是以竖曲线的起点算一半，另一半是用竖曲线的终点来算的。本文使用一种新方法，即整条竖曲线改正均以竖曲线的起点计算，计算各中桩点与起点的里程差x。

(3)高程的计算

先根据平距x 计算高程改正值，再根据坡道高程即可得出整条线路的高程值。

4 实例应用

为了整个安邑水库的贯通及校园环境美化，将原来的土坝修建成一座景观桥，桥中心高程为363.580 m，桥中心处设置一坡度变化点，两侧的纵向坡度分别为+0.67%、-0.30%。竖曲线设计半径为5000 m。计算竖曲线元素如图2、图3。

图2 笃行桥竖曲线元素计算

图3 笃行桥竖曲线各桩点高程计算

5 结论

由于智能手机的普及，手机移动版WPS Excel很好地适应了当前形式，在工程施工测量的操作过程中，能发挥其移动版的特点，实用性强，操作起来便捷易上手，为现场测量人员提供了方便。

［1］汪德才.运用Microsoft Excel 工作表进行曲线坐标计算［J］.测绘通报，2003(11):42-44.

［2］徐广翔，王树亮.高速公路竖曲线及超高渐变段高程计算研究［J］.北京测绘，2011(4):8-11.