一、前言 隧道施工中各種工序銜接緊湊，平行作業(yè)，交叉施工的工序很多，且洞內(nèi)作業(yè)面狹小，排風(fēng)不暢，空氣質(zhì)量差，紅外線測(cè)量?jī)x器的反射信號(hào)太弱，往往無(wú)法進(jìn)行測(cè)量放樣工作。測(cè)量放樣工作在隧道開挖施工中非常重要，它控制著隧道開挖的平面、高程和斷面幾何尺寸，關(guān)系到隧道的貫通。為滿足測(cè)量放樣工作的需要，需選擇關(guān)健工序工作面污染小的時(shí)間，停止一些次要工序，提前加大排風(fēng)來(lái)滿足測(cè)量放樣工作條件。若測(cè)量工作占用時(shí)間過長(zhǎng)，將直接影響工程進(jìn)度和經(jīng)濟(jì)放益。在洞內(nèi)測(cè)量必需使用免棱鏡全站儀，配合CASIOfx-4800P計(jì)算器進(jìn)行施工放樣測(cè)量，使用起來(lái)非常方便，操作簡(jiǎn)單，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確可靠。
二、CASIOfx-4800P計(jì)算器編程方法：
1、 直線段隧道斷面：
在直線段上選任意點(diǎn)B作為起算點(diǎn)，已知直線段方位角BC，A點(diǎn)就是我們?cè)谒淼罃嗝嬷兴鶞y(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)點(diǎn)，用坐標(biāo)反算求得BA的方位角。通過兩點(diǎn)方位角之差a和BA的距離，解直角三角形可得BC距離L和AC距離b。B點(diǎn)的樁號(hào)加L等于測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁號(hào)。b就是我們所求點(diǎn)隧道斷面的寬度，高程為A點(diǎn)實(shí)測(cè)高程。如圖：
程序文件名：SD-ZD（隧道直線斷面）
程序：B“X0”：C“Y0”：A：K“L0”：Lbl 0：{D,E}：D“X1”：E“Y1”：
Pol(D-B,E-C)：F=I：J≥0＝＞J=J≠＝＞J=J+360：
⊿W=J-A：G“B0”=FSinW▲L=FcosW+K▲
⊿H=（L-K）O“I0”÷100+Q“H0”：S“H1”=√(R2-G2)+H▲Goto 0
說明：X0,Y0,A---起點(diǎn)坐標(biāo)及方位角。 L0----起點(diǎn)樁號(hào)。 X1，Y1----計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)。
B0----計(jì)算點(diǎn)到中線的寬度。 L-----計(jì)算點(diǎn)的里程樁。
I0-----路線縱坡﹪。(上坡為正,下坡時(shí)為負(fù)) H0----遂道園心處的高程。
I，J---計(jì)算器內(nèi)部轉(zhuǎn)換符號(hào)。 H1----計(jì)算點(diǎn)的高程計(jì)算值。(與實(shí)測(cè)高程對(duì)比)
計(jì)算實(shí)例：X0=679.969 Y0=179.471 L0=K1+580 A=142°27′06″ I0=1.05﹪
H0=45.83 R=5.8
1.計(jì)算:X1=663.0 Y1=196.0
計(jì)算結(jié)果:B0=-2.764(在線路左側(cè)). L=K1+603.527. H1=51.176
2.計(jì)算:X1=659.0 Y0=190.0
計(jì)算結(jié)果:B0=2.764(在線路右側(cè)). L=K1+603.042. H1=49.814
2、 緩和曲線段隧道斷面。
在緩和曲線上求任意點(diǎn)的法線方向十分簡(jiǎn)單，但要求測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)那個(gè)樁號(hào)法線上的點(diǎn)，相對(duì)比較復(fù)雜。采用近似法，完全可以滿足測(cè)量精度要求，在測(cè)站前后的線路上，各選取一距離合適的點(diǎn)作為計(jì)算起點(diǎn)，再把兩點(diǎn)當(dāng)作直線看，按直線段程序進(jìn)行計(jì)算即可。
3、 圓曲線段隧道斷面
在圓曲線上選任意點(diǎn)B為起算里程，坐標(biāo)反算分別求得測(cè)點(diǎn)A，起算點(diǎn)B，到圓心O的距離和方位角，兩方位角之差（OA-OB=a）和半徑計(jì)算曲線L，B點(diǎn)里程加L等于C點(diǎn)里程，測(cè)點(diǎn)A至圓心的距離減圓曲線半徑等于測(cè)點(diǎn)至中線距離b。見下圖：
程序文件名：SD-YD（隧道圓曲線斷面）
程序： B“X0”：C“Y0”：P”R0”：D“X1”：E“Y1”： K“L1”：
Lbl 0：{F,G}：F“X2”：G“Y2”：Pol(D-B,E-C)：T=J：
Pol(F-B,G-C)：W=J：A=Abs（W-T）：
L“L2”=πPA÷180+K▲
M=√（（G-C）2+(F-B)2）:N“B2”=P-M▲
H=（L-K）O“I0”÷100+Q“H1”：
S“H2”=√(R2-N2)+H▲Goto 0
說明：X0,Y0---園曲線園心坐標(biāo)。 R0----園曲線半徑。
X1，Y1，L1----園曲線計(jì)算起坐標(biāo)與相應(yīng)里程樁號(hào)。
H1-----計(jì)算起點(diǎn)樁號(hào)隧道斷面園心處的半徑。
X2，Y2------計(jì)算點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)。
L2-----計(jì)算點(diǎn)實(shí)測(cè)坐標(biāo)換算后的里程。
R-----隧道斷面半徑
B2----實(shí)測(cè)坐標(biāo)換算后相應(yīng)里程到中線的寬度。
I0-----路線縱坡﹪。(上坡為正,下坡時(shí)為負(fù))
I，J---計(jì)算器內(nèi)部轉(zhuǎn)換符號(hào)。
H2----計(jì)算點(diǎn)的高程計(jì)算值。(與實(shí)測(cè)高程對(duì)比)
計(jì)算實(shí)例：X0=5933.769, Y0=8501.474, R0=410 ,
X1=6028.308 , Y1=8102.522 , L1=K1+210.927 , H1=45.00
R=5.8(隧道斷面半徑), I0=1.05﹪,
計(jì)算1.X2=5822.913, Y2=8111.941,
結(jié)果:L2=K1+419.9998, B2=4.999, H2=50.135
計(jì)算2.X2=5820.1765, Y2=8102.323,
結(jié)果:L2=K1+419.9996, B2=-4.9999, H2=50.135
三、總結(jié)：
三維坐標(biāo)段落法適合于施工中隧道開挖斷面放樣測(cè)量，可做到那里需要，測(cè)后馬上出結(jié)果，一次置鏡能有效地測(cè)量全段落的特征點(diǎn)和任意點(diǎn)，可根據(jù)斷面的大小與點(diǎn)數(shù)的頻率進(jìn)行測(cè)量放樣。該方法也適用于初期支護(hù)、二襯施工的斷面放樣測(cè)量。
二、CASIOfx-4800P計(jì)算器編程方法：
1、 直線段隧道斷面：
在直線段上選任意點(diǎn)B作為起算點(diǎn)，已知直線段方位角BC，A點(diǎn)就是我們?cè)谒淼罃嗝嬷兴鶞y(cè)點(diǎn)的三維坐標(biāo)點(diǎn)，用坐標(biāo)反算求得BA的方位角。通過兩點(diǎn)方位角之差a和BA的距離，解直角三角形可得BC距離L和AC距離b。B點(diǎn)的樁號(hào)加L等于測(cè)量點(diǎn)對(duì)應(yīng)的樁號(hào)。b就是我們所求點(diǎn)隧道斷面的寬度，高程為A點(diǎn)實(shí)測(cè)高程。如圖：
程序文件名：SD-ZD（隧道直線斷面）
程序：B“X0”：C“Y0”：A：K“L0”：Lbl 0：{D,E}：D“X1”：E“Y1”：
Pol(D-B,E-C)：F=I：J≥0＝＞J=J≠＝＞J=J+360：
⊿W=J-A：G“B0”=FSinW▲L=FcosW+K▲
⊿H=（L-K）O“I0”÷100+Q“H0”：S“H1”=√(R2-G2)+H▲Goto 0
說明：X0,Y0,A---起點(diǎn)坐標(biāo)及方位角。 L0----起點(diǎn)樁號(hào)。 X1，Y1----計(jì)算點(diǎn)坐標(biāo)。
B0----計(jì)算點(diǎn)到中線的寬度。 L-----計(jì)算點(diǎn)的里程樁。
I0-----路線縱坡﹪。(上坡為正,下坡時(shí)為負(fù)) H0----遂道園心處的高程。
I，J---計(jì)算器內(nèi)部轉(zhuǎn)換符號(hào)。 H1----計(jì)算點(diǎn)的高程計(jì)算值。(與實(shí)測(cè)高程對(duì)比)
計(jì)算實(shí)例：X0=679.969 Y0=179.471 L0=K1+580 A=142°27′06″ I0=1.05﹪
H0=45.83 R=5.8
1.計(jì)算:X1=663.0 Y1=196.0
計(jì)算結(jié)果:B0=-2.764(在線路左側(cè)). L=K1+603.527. H1=51.176
2.計(jì)算:X1=659.0 Y0=190.0
計(jì)算結(jié)果:B0=2.764(在線路右側(cè)). L=K1+603.042. H1=49.814
2、 緩和曲線段隧道斷面。
在緩和曲線上求任意點(diǎn)的法線方向十分簡(jiǎn)單，但要求測(cè)點(diǎn)對(duì)應(yīng)那個(gè)樁號(hào)法線上的點(diǎn)，相對(duì)比較復(fù)雜。采用近似法，完全可以滿足測(cè)量精度要求，在測(cè)站前后的線路上，各選取一距離合適的點(diǎn)作為計(jì)算起點(diǎn)，再把兩點(diǎn)當(dāng)作直線看，按直線段程序進(jìn)行計(jì)算即可。
3、 圓曲線段隧道斷面
在圓曲線上選任意點(diǎn)B為起算里程，坐標(biāo)反算分別求得測(cè)點(diǎn)A，起算點(diǎn)B，到圓心O的距離和方位角，兩方位角之差（OA-OB=a）和半徑計(jì)算曲線L，B點(diǎn)里程加L等于C點(diǎn)里程，測(cè)點(diǎn)A至圓心的距離減圓曲線半徑等于測(cè)點(diǎn)至中線距離b。見下圖：
程序文件名：SD-YD（隧道圓曲線斷面）
程序： B“X0”：C“Y0”：P”R0”：D“X1”：E“Y1”： K“L1”：
Lbl 0：{F,G}：F“X2”：G“Y2”：Pol(D-B,E-C)：T=J：
Pol(F-B,G-C)：W=J：A=Abs（W-T）：
L“L2”=πPA÷180+K▲
M=√（（G-C）2+(F-B)2）:N“B2”=P-M▲
H=（L-K）O“I0”÷100+Q“H1”：
S“H2”=√(R2-N2)+H▲Goto 0
說明：X0,Y0---園曲線園心坐標(biāo)。 R0----園曲線半徑。
X1，Y1，L1----園曲線計(jì)算起坐標(biāo)與相應(yīng)里程樁號(hào)。
H1-----計(jì)算起點(diǎn)樁號(hào)隧道斷面園心處的半徑。
X2，Y2------計(jì)算點(diǎn)的實(shí)測(cè)坐標(biāo)。
L2-----計(jì)算點(diǎn)實(shí)測(cè)坐標(biāo)換算后的里程。
R-----隧道斷面半徑
B2----實(shí)測(cè)坐標(biāo)換算后相應(yīng)里程到中線的寬度。
I0-----路線縱坡﹪。(上坡為正,下坡時(shí)為負(fù))
I，J---計(jì)算器內(nèi)部轉(zhuǎn)換符號(hào)。
H2----計(jì)算點(diǎn)的高程計(jì)算值。(與實(shí)測(cè)高程對(duì)比)
計(jì)算實(shí)例：X0=5933.769, Y0=8501.474, R0=410 ,
X1=6028.308 , Y1=8102.522 , L1=K1+210.927 , H1=45.00
R=5.8(隧道斷面半徑), I0=1.05﹪,
計(jì)算1.X2=5822.913, Y2=8111.941,
結(jié)果:L2=K1+419.9998, B2=4.999, H2=50.135
計(jì)算2.X2=5820.1765, Y2=8102.323,
結(jié)果:L2=K1+419.9996, B2=-4.9999, H2=50.135
三、總結(jié)：
三維坐標(biāo)段落法適合于施工中隧道開挖斷面放樣測(cè)量，可做到那里需要，測(cè)后馬上出結(jié)果，一次置鏡能有效地測(cè)量全段落的特征點(diǎn)和任意點(diǎn)，可根據(jù)斷面的大小與點(diǎn)數(shù)的頻率進(jìn)行測(cè)量放樣。該方法也適用于初期支護(hù)、二襯施工的斷面放樣測(cè)量。
