【干貨】工程之星道路放樣步驟詳解，值得收藏！

道路設(shè)計(jì)和放樣

道路設(shè)計(jì)以及放樣也是我們比較常用的功能，主要介紹道路設(shè)計(jì)的步驟和道路放樣。

1道路設(shè)計(jì)

“道路設(shè)計(jì)”功能是道路圖形設(shè)計(jì)的簡(jiǎn)單工具，標(biāo)準(zhǔn)道路一般是由直線、圓曲線和綜合曲線組合而成，修建公路之前，首先設(shè)計(jì)單位需要設(shè)計(jì)出公路的《直曲表》，就是該條公路的參數(shù)數(shù)據(jù)，然后勘測(cè)方會(huì)根據(jù)該《直曲表》進(jìn)行勘察放樣工作，勘察放樣前就需要使用道路設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)方提供的《直曲表》在軟件中輸入生成道路設(shè)計(jì)文件，使用該道路設(shè)計(jì)文件進(jìn)行勘測(cè)放樣作業(yè)。道路設(shè)計(jì)菜單包括兩種道路設(shè)計(jì)模式：元素模式和交點(diǎn)模式。

圖6-1 道路設(shè)計(jì)

1.1 道路基本要素以及特殊類型說(shuō)明

在介紹設(shè)計(jì)的兩種方法之前，我們先對(duì)道路的一些基礎(chǔ)的東西做一下介紹，《直曲表》中的主要項(xiàng)目：

坐標(biāo)和樁號(hào)：起始點(diǎn)和各交點(diǎn)的里程和坐標(biāo)

計(jì)算方位角：直線的方位角

曲線間直線長(zhǎng)：直線長(zhǎng)度

轉(zhuǎn)角：Z表示左偏，Y表示右偏；元素法設(shè)計(jì)中，轉(zhuǎn)角左偏時(shí)，半徑需要輸入負(fù)值。

半徑：圓曲的半徑

曲線長(zhǎng)度：包含第一緩曲長(zhǎng)、圓曲長(zhǎng)和第二緩曲長(zhǎng)

曲線總長(zhǎng)：第一緩曲長(zhǎng)+圓曲長(zhǎng)+第二緩曲長(zhǎng)（某些直曲表中，只有第一、第二緩曲長(zhǎng)和曲線總長(zhǎng)，那么圓曲長(zhǎng)就要通過(guò)計(jì)算的到了）

斷鏈：因局部改線、分段測(cè)量或量距中發(fā)生錯(cuò)誤等等均會(huì)造成里程樁號(hào)與實(shí)際距離不相符，這種在里程中間不連續(xù)（樁號(hào)不相連接）的情況叫“斷鏈”

長(zhǎng)鏈：樁號(hào)重疊的稱長(zhǎng)鏈

短鏈：樁號(hào)間斷的稱短鏈。對(duì)于斷鏈的處理，一定要使用分段處理，生成兩個(gè)道路設(shè)計(jì)文件。

卵形曲線：是指在兩半徑不等的同向圓曲線間插入一段緩和曲線。即圓緩圓的情況；也就是說(shuō)：卵形曲線本身是緩和曲線的一段，只是在插入的時(shí)候去掉了靠近半徑無(wú)窮大方向的一段，而非是一條完整的緩和曲線。我們簡(jiǎn)單的理解，出現(xiàn)圓緩圓的情況，即是卵形曲線，必須使用元素法設(shè)計(jì)。一般高速公路的匝道都是卵形曲線。

回頭曲線：曲線總轉(zhuǎn)向角大于或接近180°的曲線稱為回頭曲線，也稱套線。回頭曲線也必須使用元素法設(shè)計(jì)，回頭曲線在山區(qū)的公路建設(shè)中比較常見(jiàn)。

1.2 元素模式

“元素模式”是道路設(shè)計(jì)里面慣用的一種模式，它是將道路線路拆分為各種道路基本元素（點(diǎn)、直線、緩曲線、圓曲線等），并按照一定規(guī)則把這些基本元素逐一添加組合成線路，從而達(dá)到設(shè)計(jì)整段道路的目的。元素法輸入的規(guī)則：點(diǎn)-直線-第一緩和曲線-圓曲線-第二緩和曲線-直線-第一緩和曲線-圓曲線-第二緩和曲線……按此依次循環(huán)。

各元素輸入時(shí)有以下規(guī)定：

1、 第一個(gè)元素必須是點(diǎn)，且除了第一個(gè)元素外后面的元素均不能為點(diǎn)。

2、 第二個(gè)元素必須是直線，長(zhǎng)度可以為零，但必須輸入方位角。

3、 不是第二個(gè)元素的直線，不知道方位角的可以不輸，軟件會(huì)自動(dòng)計(jì)算。

4、 輸入時(shí)建議以直線元素結(jié)束，沒(méi)有的輸入零直線，軟件會(huì)自動(dòng)增加一個(gè)零直線結(jié)束。

5、 卵形曲線和回頭曲線，必須使用元素法

6、 工程之星道路設(shè)計(jì)，不允許出現(xiàn)“圓圓”的情況。

7、 如果碰到有曲線間直線為零的情況，有以下3中分析，以緩和曲線為基準(zhǔn)

① 如果線路屬于卵形曲線，卵形曲線的組合

形式是圓緩圓，所以中間的零直線不能輸入。

② 如果是標(biāo)準(zhǔn)的線路形式，每個(gè)交點(diǎn)下都是標(biāo)準(zhǔn)

的緩圓緩的情況，中間的零直線可輸可不輸。

③ 如果是回頭曲線，中間的零直線必須輸入

（不輸入就會(huì)出現(xiàn)“圓圓圓的錯(cuò)誤情況）

步驟依次為：輸入-道路設(shè)計(jì)-元素模式，

進(jìn)入元素模式主界面（圖6-2）。

圖6-2 元素模式數(shù)據(jù)錄入

首先要新建一個(gè)道路文件*.rod（打開(kāi)功能可打開(kāi)已有的道路文件）（圖6-3）。

圖6-3 新建文件

輸入正確文件名后點(diǎn)擊右上角的“ok”鍵，再點(diǎn)擊“增加”

圖6-4 曲線要素輸入框

根據(jù)前面所述的元素法輸入規(guī)則，開(kāi)始按直曲表中的數(shù)據(jù)增加元素，如：點(diǎn)要素就只需要輸入X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)，直線元素只需要輸入方位角和長(zhǎng)度。

圖6-5 輸入完保存

增加完成后，注意不要忘記輸入直曲表中的起點(diǎn)里程，間隔表示計(jì)算時(shí)每隔多少距離計(jì)算一個(gè)逐樁坐標(biāo)。線路設(shè)計(jì)完成后點(diǎn)“保存”（圖6-5）完成道路文件的保存并計(jì)算出逐樁坐標(biāo)；編輯、插入、刪除按鈕來(lái)實(shí)現(xiàn)修改，同時(shí)軟件會(huì)生成與元素*.rod文件同名的*.dat文件，以便在線路或者點(diǎn)放樣時(shí)能調(diào)用*.dat文件。點(diǎn)擊圖6-5的“圖形顯示”按鈕，看到道路的計(jì)算后繪制的圖形，如圖6-6:

圖6-6 圖形繪制

保存計(jì)算成功后，進(jìn)入測(cè)量-道路放樣，打開(kāi)設(shè)計(jì)文件，對(duì)比《逐樁坐標(biāo)表》，或是進(jìn)入加樁界面，進(jìn)行加樁計(jì)算，來(lái)對(duì)比檢查是否正確，確認(rèn)正確后就可以開(kāi)始道路放樣了。

1.3 交點(diǎn)模式

交點(diǎn)法相對(duì)于元素法，無(wú)論在理解上還是輸入時(shí)，都相對(duì)簡(jiǎn)單；《直曲表》中，都是以交點(diǎn)為單元的，每個(gè)交點(diǎn)下對(duì)應(yīng)一段單元線路，每段線路都是由直線、圓曲、緩曲這些基本元素組成。交點(diǎn)法輸入時(shí)只需按順序輸入每個(gè)交點(diǎn)的參數(shù)數(shù)據(jù)值就可以了，但是要注意卵形曲線和回頭曲線不能用交點(diǎn)法輸入。

交點(diǎn)法輸入規(guī)則：

1、 起點(diǎn)和終點(diǎn)只輸入北坐標(biāo)和東坐標(biāo)。起點(diǎn)必須是線路上的點(diǎn)

2、 其他交點(diǎn)需要輸入北坐標(biāo)、東坐標(biāo)、第一緩曲長(zhǎng)、圓曲、第二緩曲長(zhǎng)。如果交點(diǎn)下的單元線段只有圓曲的話，第一緩和曲長(zhǎng)和第二緩曲長(zhǎng)不用輸入

3、 第一緩曲長(zhǎng)和第二緩曲長(zhǎng)并不一定是對(duì)稱的，長(zhǎng)度可以不同。

4、 斷鏈分段處理，后一段的起點(diǎn)里程，需要使用該段第一個(gè)交點(diǎn)下的HZ點(diǎn)里程減第二切線長(zhǎng)得到，使用第一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)里程加第二切線長(zhǎng)是錯(cuò)誤的。

具體操作步驟如下：

“輸入”→“道路設(shè)計(jì)”→“交點(diǎn)模式”（圖6-7）。

圖6-7 交點(diǎn)模式

新建一個(gè)道路文件*.ip（打開(kāi)功能可以打開(kāi)已有的道路文件）

圖6-8 打開(kāi)文件

插入交點(diǎn)數(shù)據(jù)，根據(jù)前面所述的交點(diǎn)法輸入規(guī)則，開(kāi)始按直曲表中的數(shù)據(jù)增加交點(diǎn)，第一個(gè)交點(diǎn)和最后一個(gè)交點(diǎn)沒(méi)有左、右緩曲長(zhǎng)及半徑輸入，第二個(gè)交點(diǎn)處必須輸入里程，程序依自動(dòng)計(jì)算其它交點(diǎn)的里程。

如果輸入的數(shù)據(jù)有誤，可以點(diǎn)擊修改按鈕修改數(shù)據(jù)，輸入或修改完畢，保存數(shù)據(jù)。選擇計(jì)算模式：整樁距還是整樁號(hào)，輸入起點(diǎn)里程和間隔，然后計(jì)算，保存同時(shí)，生了同名的*.ROD文件、數(shù)據(jù)成果文件*.DAT文件。

打開(kāi)圖形顯示（圖6-13）。

保存完成后，對(duì)比逐樁坐標(biāo)表檢查正確性，正確之后就可以放樣了。

2道路放樣

操作：測(cè)量→道路放樣

進(jìn)行線路放樣之前，需要對(duì)照《逐樁坐標(biāo)表》對(duì)道路設(shè)計(jì)成果的正確性進(jìn)行檢查。放樣之前亦需要對(duì)工程進(jìn)行校正。點(diǎn)擊“目標(biāo)”按鈕，通過(guò)“打開(kāi)”按鈕，選擇一個(gè)已經(jīng)設(shè)計(jì)好的線路文件后，如圖6-15所示：

列表中顯示設(shè)計(jì)文件中的所有的點(diǎn)（默認(rèn)設(shè)置），用戶也可以通過(guò)在列表下的標(biāo)志、加樁、計(jì)算前的對(duì)話框中打勾來(lái)選擇是否在列表中顯示這些點(diǎn)。選擇要放樣的點(diǎn)，如果要進(jìn)行整個(gè)線路放樣，就按“道路放樣”按鈕，進(jìn)入線路放樣模式進(jìn)行放樣；如果要對(duì)某個(gè)標(biāo)志點(diǎn)或加樁點(diǎn)進(jìn)行放樣，就按“點(diǎn)放樣”按鈕，進(jìn)入點(diǎn)放樣模式。如果要對(duì)某個(gè)中樁的橫斷面放樣，就按“橫斷面放樣”。以下介紹線路放樣模式和橫斷面放樣模式，點(diǎn)放樣模式參見(jiàn)點(diǎn)放樣章節(jié)。在放線庫(kù)中調(diào)入設(shè)計(jì)文件選擇進(jìn)行線路放樣以后放樣界面如下圖所示：

顯示的內(nèi)容可以點(diǎn)擊顯示按鈕來(lái)選擇

線路放樣實(shí)際上是點(diǎn)放樣的線路表現(xiàn)形式既在點(diǎn)放樣時(shí)以設(shè)計(jì)的線路圖為底圖，實(shí)時(shí)的顯示當(dāng)前點(diǎn)在線路上的映射點(diǎn)（當(dāng)前點(diǎn)距線路上距離最近的點(diǎn)）的里程和前進(jìn)方向的左或右偏距。在圖6-16中會(huì)顯示整個(gè)線路和當(dāng)前測(cè)量點(diǎn)，并實(shí)時(shí)計(jì)算當(dāng)前點(diǎn)是否在線路范圍內(nèi)，如果在線路范圍內(nèi)，就計(jì)算出到該線路的最近距離和該點(diǎn)在線路上的映射點(diǎn)的里程；如果不在線路范圍內(nèi)，就給出提示。根據(jù)界面的提示就可以放樣打樁，以及采集記錄點(diǎn)了。在線路放樣中設(shè)計(jì)了加樁計(jì)算工具，操作如下。按“加樁”按鈕，進(jìn)入計(jì)算加樁和偏距對(duì)話框，如圖6-18所示：

2·1、加樁計(jì)算：

選擇“加樁”，然后輸入加樁點(diǎn)點(diǎn)名和加樁點(diǎn)里程，按“計(jì)算”就計(jì)算出加樁點(diǎn)的坐標(biāo)，然后點(diǎn)擊加樁（如圖6-19），就將該加樁點(diǎn)存入記錄加樁的數(shù)據(jù)文件中。

2·2、偏距計(jì)算：

選擇“偏距”，然后輸入坐標(biāo)X和坐標(biāo)Y，按“計(jì)算”就計(jì)算出該坐標(biāo)點(diǎn)對(duì)應(yīng)于該線路上的偏距和里程，如果不在范圍內(nèi)就給出提示。

斷面放樣模式：

首先在“道路放樣-逐樁點(diǎn)庫(kù)”里選擇要放樣的橫斷面上的點(diǎn)，點(diǎn)擊 “斷面放樣”按鈕，如下圖6-21，我們放樣的是中樁為120的橫斷面。圖6-22中的直線段就是該橫斷面的法線延長(zhǎng)線，這樣我們就可以非常方便的放樣這個(gè)橫斷面上的點(diǎn)。這里的主要參數(shù)有垂距和偏距，垂距指的是當(dāng)前點(diǎn)到橫斷面法線的距離，偏距是當(dāng)前點(diǎn)到線路的最近的距離。根據(jù)實(shí)際情況到線路高程變化的地方采集坐標(biāo)即可。

注意：線路橫斷面放樣的斷面輸出，需要在此處橫斷面放樣的界面下采集的文件才能進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)換，并且一般情況下都是需要采集中樁坐標(biāo)的，否則軟件無(wú)法進(jìn)行相關(guān)的轉(zhuǎn)換輸出。

線路放樣參數(shù)設(shè)置：點(diǎn)擊“選項(xiàng)”，出現(xiàn)如下對(duì)話框：

顯示設(shè)置上，主要是設(shè)置工作界面上顯示的內(nèi)容，可以設(shè)置道路的標(biāo)志點(diǎn)和加樁點(diǎn)。橫斷面法線延長(zhǎng)線長(zhǎng)度：設(shè)置橫斷面法線延長(zhǎng)線的長(zhǎng)度，默認(rèn)值是50m。

里程限制：用來(lái)設(shè)置放樣的起始里程和終點(diǎn)里程，如果當(dāng)前點(diǎn)不在此范圍內(nèi)時(shí)，不會(huì)計(jì)算偏距和里程，會(huì)提示不在線路范圍內(nèi)。此功能主要應(yīng)用在線路彎角比較大的地方，有的時(shí)候會(huì)把當(dāng)前點(diǎn)投影到線路轉(zhuǎn)角的另一邊，此時(shí)就可以通過(guò)里程限制把轉(zhuǎn)角另一邊的線路先限制掉，此功能通過(guò)軟件的不斷更新和修改后面可能會(huì)有所改變，抑或去掉，一般情況下不需要啟用此功能。

最后還有一個(gè)屏幕縮放方式，指的是屏幕的刷新，在測(cè)量中1S有一個(gè)數(shù)據(jù)過(guò)來(lái)，屏幕就會(huì)刷新一次，有時(shí)會(huì)不太方便觀看，就可以選用“手工”來(lái)自己控制顯示界面上顯示的內(nèi)容。

在線路放樣功能界面下，我們既可以放樣，同時(shí)也可以進(jìn)行縱橫斷面的測(cè)量，橫斷面的測(cè)量可以在橫斷面放樣中完成，縱斷面測(cè)量只要保持在線路上測(cè)量就可以進(jìn)行。當(dāng)然縱橫斷面測(cè)量之后，需要進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換才能得到我們常用的格式，具體如下圖6-24，首先點(diǎn)擊放樣界面下的“成果”菜單，選擇橫斷面成果輸出。

然后點(diǎn)擊上面的“打開(kāi)測(cè)量文件”，選擇測(cè)量文件，根據(jù)需要，選擇緯地、天正或是海地格式，完成后點(diǎn)擊下面的“輸出”按鈕，轉(zhuǎn)換成功后如下圖6-25

轉(zhuǎn)換完成后會(huì)在相應(yīng)的文件夾下生成*.hdm和*.dmx文件，即橫斷面文件和縱斷面文件。排序:在測(cè)量橫斷面上的點(diǎn)有時(shí)不一定按照由遠(yuǎn)到近或者由近到遠(yuǎn)的順序，在輸出成果的時(shí)候選擇了排序之后就會(huì)按距離中樁的遠(yuǎn)近進(jìn)行排序，如果不選就會(huì)按照實(shí)際測(cè)量的順序進(jìn)行轉(zhuǎn)換。緯地格式。采用高差的顯示方式，可以選擇是否排序，這里的高差方式可以是相對(duì)于前一點(diǎn)或是相對(duì)于中樁。緯地格式（平距左負(fù)右正）

樁號(hào)：

左邊采點(diǎn)的點(diǎn)數(shù) 平距1 高差1 平距2 高差2……

右邊采點(diǎn)的點(diǎn)數(shù) 平距1 高差1 平距2 高差2……

天正格式，采用高程排序，工程之星設(shè)計(jì)平距只有相對(duì)于中樁的差值，平距為正值，

樁號(hào)，左平距1，高程1，左平距2，高程2……

右平距1，高程1，右平距2，高程2……

海地格式采用高差形式，強(qiáng)制排序，平距和高差可以是相對(duì)于中樁也可以是相對(duì)于上一點(diǎn)。

樁號(hào)，平距1 高差1 平距2 高差2 平距3 高差3 ……

平距1 高差1 平距2 高差2 平距3 高差3 ……

在目標(biāo)菜單下面有一個(gè)斷面線放樣菜單，斷面線放樣其實(shí)說(shuō)的還是橫斷面的放樣，這里是對(duì)橫斷面放樣功能的優(yōu)化，對(duì)一些特殊的線路，利用橫斷面放樣可能會(huì)顯示出錯(cuò)（例如顯示的位置明顯不是當(dāng)前位置等），可以利用斷面線放樣。

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