在工程測(cè)量中,傳統(tǒng)的經(jīng)緯儀,甚至近十多年來(lái)應(yīng)用的全站儀,都很難滿(mǎn)足某些復(fù)雜的測(cè)量放線(xiàn)。本文介紹的AutoCAD(計(jì)算機(jī)輔設(shè)計(jì))在建筑工程施工中的應(yīng)用,大大提高了工效,并附廣東省湛江市某工程測(cè)量放線(xiàn)實(shí)例。 

  關(guān)鍵詞:AutoCAD;施工;測(cè)量放線(xiàn);內(nèi)業(yè)計(jì)算 
   
  一、AutoCAD輔助施工測(cè)量放線(xiàn) 
 
  在工程測(cè)量中,內(nèi)業(yè)資料計(jì)算占有很重要的比重,內(nèi)業(yè)資料計(jì)算的準(zhǔn)確無(wú)誤與速度直接決定了測(cè)量工作是否能夠快速、順利地完成。而內(nèi)業(yè)資料的計(jì)算方法及其所需達(dá)到的精度,則又直接取決于外業(yè)所用儀器及具體的
放樣目標(biāo)和內(nèi)業(yè)計(jì)算所用到的辦公軟件和計(jì)算辦法。計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)(Computer Aid Design簡(jiǎn)寫(xiě)CAD,常稱(chēng)AutoCAD)在建筑工程施工中得到了普通的應(yīng)用,它大大提高了工作效率,AutoCAD的特性提供了測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)資
料計(jì)算的另外一種全新直觀的圖形計(jì)算辦法。 
 
  結(jié)合采用全站儀儀器的情況,可以很方便地進(jìn)行三維坐標(biāo)的測(cè)量,通過(guò)AutoCAD的內(nèi)業(yè)計(jì)算有如下優(yōu)點(diǎn): 
 
 。1)在放樣的過(guò)程中,可以用編程計(jì)算器結(jié)合全站儀,非常方便地、快速地進(jìn)行作業(yè)。 
 
  (2)運(yùn)用AutoCAD進(jìn)行計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證。 
 
 。3)在施工測(cè)量中,極坐標(biāo)計(jì)算是坐標(biāo)放樣的重點(diǎn)和難點(diǎn)。由于一般的工程放樣中的元素多為、直線(xiàn)(段)、圓(。┑龋士梢猿浞掷肁utoCAD的設(shè)定坐標(biāo)系、繪圖和取點(diǎn)的功能,以及結(jié)合建筑工程外業(yè)所用計(jì)
算器的功能,從而大大減輕我們外業(yè)的工作強(qiáng)度及內(nèi)業(yè)的工作量。 
 
  二、AutoCAD的典型內(nèi)業(yè)資料計(jì)算及管理 
 
  在測(cè)區(qū)內(nèi)加密控制點(diǎn),經(jīng)常使用測(cè)角交會(huì)或測(cè)距交會(huì)或兩者相結(jié)合的方法,如果運(yùn)用數(shù)學(xué)公式來(lái)計(jì)算,則非常繁瑣,而且不易檢查錯(cuò)誤,例如在后交會(huì)中的危險(xiǎn)圓上。相反,如果我們利AutoCAD來(lái)繪圖計(jì)算,就簡(jiǎn)單
多了,F(xiàn)針對(duì)測(cè)角和測(cè)距兩種方法分別作如下說(shuō)明: 
 
  (1)前方測(cè)角交會(huì)。如圖一所示,A、B為坐標(biāo)已知的控制點(diǎn),P為待求點(diǎn),在A、B兩點(diǎn)已觀測(cè)了角度α、β。 
 
  利用AutoCAD系統(tǒng)軟件,根據(jù)A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)在桌面繪制出A、B兩個(gè)點(diǎn),連接AB點(diǎn)得到AB線(xiàn)段,然后分別以A點(diǎn)和B點(diǎn)為基點(diǎn)旋轉(zhuǎn)AB線(xiàn)段α,β角(從圖上可直觀地分辯方向)。使用ID命令選擇交點(diǎn)P,就可以得到P點(diǎn)
坐標(biāo)了。如果圖形有檢校條件,仍然可以進(jìn)行坐標(biāo)差的計(jì)算。如果在近似平差的情況下能滿(mǎn)足需要,則可以在圖形上進(jìn)行平均計(jì)算并作出標(biāo)記。 
 
  (2)前方距離交會(huì)。如圖二所示,A、B為坐標(biāo)已知的控制點(diǎn),P為待求點(diǎn),在A、B兩 點(diǎn)分別利用全站儀測(cè)了距離Sa和Sb。 
 
  利用AutoCAD系統(tǒng)軟件,根據(jù)A、B兩點(diǎn)坐標(biāo)繪制出A、B兩個(gè)點(diǎn),連接AB點(diǎn)得到AB線(xiàn)段,然后分別以A點(diǎn)和B點(diǎn)為圓心,以為Sa和Sb半徑作圓,則得到P點(diǎn)和P*點(diǎn)(對(duì)照現(xiàn)場(chǎng)的方位情況,從圖上可直觀地分辯出其中一
點(diǎn)P為所求,而另一點(diǎn)P*則是虛點(diǎn),是不需要的)。使用ID命令選擇交點(diǎn)P,就可以得出P點(diǎn)坐標(biāo)了。將前方測(cè)角交會(huì)與前方距離交會(huì)進(jìn)行組合應(yīng)用,當(dāng)然那就不一定要將所有條件都完成測(cè)量了,另外對(duì)于以上幾項(xiàng)對(duì)坐標(biāo)
的應(yīng)用,應(yīng)該注意的就是AutoCAD中的坐標(biāo)順序與測(cè)量中的大地坐標(biāo)系是有區(qū)別的,也就是要注意X坐標(biāo)和Y坐標(biāo)的對(duì)應(yīng)關(guān)系。 
 
 。3)對(duì)作業(yè)資料的管理 
 
  AutoCAD在工程中除對(duì)測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)資料計(jì)算有其優(yōu)勢(shì)一面,在外業(yè)資料的管理方面,同樣有著非常廣泛的應(yīng)用。在測(cè)量外業(yè)資料中,主要是控制點(diǎn)網(wǎng)絡(luò)圖及其計(jì)算資料的管理,另一方面是各種開(kāi)挖橫斷面、縱斷面圖的
繪制,以及橫斷面面積的計(jì)算,以及其他一些需要的圖紙的繪制。由于AutoCAD已經(jīng)有了很強(qiáng)的數(shù)學(xué)計(jì)算功能和很高的數(shù)學(xué)精度,其有效位數(shù)已完全能夠滿(mǎn)足我們?cè)诠こ虦y(cè)量中的需要了。在建筑工程施工中將所有圖紙、
 
所有工程量表格及文檔進(jìn)行分類(lèi),其重點(diǎn)是對(duì)圖紙文件利用AutoCAD進(jìn)行總圖的繪制,在以后的工作中,就可以在總圖上進(jìn)行查找了。 
 
  三、AutoCAD輔助測(cè)量放樣的應(yīng)用實(shí)例 
 
  廣東省湛江市某工程建筑平面(見(jiàn)圖三)較一般矩形建筑物復(fù)雜,流線(xiàn)向呈弧形,徑向軸線(xiàn)相互間有一定夾角,且存在多個(gè)圓心,測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)計(jì)算工作量繁雜,放線(xiàn)工作大,通過(guò)CAD圖解配合全站�定位的方法可以輕松
解決。 
 
 。1)內(nèi)業(yè)計(jì)算方法。內(nèi)業(yè)計(jì)算須依據(jù)相應(yīng)的測(cè)量方法而定,外形復(fù)雜的工程在各個(gè)階段所用的測(cè)量方法不同,所需內(nèi)業(yè)測(cè)量數(shù)據(jù)都比較多,采用普通解析幾何方法計(jì)算,工作量則會(huì)顯得較為繁雜,且易出錯(cuò),采用
CAD圖解法,借助CAD強(qiáng)大的查詢(xún)、標(biāo)注功通來(lái)實(shí)現(xiàn)。 
 
 。2)測(cè)量定位 
 
  1)基坑及基礎(chǔ)施工階段;釉诘乇硐拢觾(nèi)每個(gè)樁承臺(tái)都凸出板上,而且相互間由橫向弧形、縱向直形基礎(chǔ)梁相連。對(duì)于這種復(fù)雜的基坑定位用普通經(jīng)緯儀量角、鋼卷尺測(cè)距較困難,且誤差較大,不易實(shí)現(xiàn)。采
用全站儀是比較合適的方法。 
 
  2)非標(biāo)準(zhǔn)層階段。非標(biāo)層結(jié)構(gòu)較復(fù)雜 ,須在梁板面相應(yīng)增設(shè)測(cè)量輔助導(dǎo)線(xiàn),此導(dǎo)線(xiàn)依據(jù)實(shí)際情況而定,呈不規(guī)則分布。 
 
  3)標(biāo)準(zhǔn)層階段。標(biāo)準(zhǔn)層形狀相對(duì)較簡(jiǎn)單,于非標(biāo)層施工階段在樓層上將測(cè)量控制點(diǎn)精確定位出來(lái),通過(guò)激光垂準(zhǔn)儀投遞上去,控制點(diǎn)的連線(xiàn)即為標(biāo)準(zhǔn)層的測(cè)量輔助導(dǎo)線(xiàn)。 
 
 。3)各階段施工測(cè)量定位。 
 
  1)基坑階段 
 
  ①將工程軸網(wǎng)按相應(yīng)方位輔入CAD系統(tǒng),并置入相對(duì)坐標(biāo)系中,利用CAD標(biāo)注功能標(biāo)注出每個(gè)軸線(xiàn)交點(diǎn)坐標(biāo),如圖四所示。 
 
  ②用全站儀測(cè)設(shè)任一輔助點(diǎn)C1于基坑附近,將全站儀架設(shè)于C1點(diǎn),原始測(cè)量控制點(diǎn)為后視點(diǎn),各軸線(xiàn)交點(diǎn)即為所需測(cè)設(shè)前視點(diǎn),測(cè)設(shè)出各軸線(xiàn)交點(diǎn)后,便完成了相應(yīng)軸網(wǎng)的定位,根據(jù)基坑與軸線(xiàn)幾何尺寸關(guān)系,即能
得出每個(gè)承臺(tái)基坑及基礎(chǔ)梁基槽位置。 
 
 、奂(xì)部軸線(xiàn)放樣。直形軸線(xiàn)可用經(jīng)緯儀配合投設(shè);弧形軸線(xiàn)的定位放樣,可輔以矢高法進(jìn)行,詳見(jiàn)圖五。為保證弧形的平滑,細(xì)部放樣點(diǎn)應(yīng)有一定的密度,一般要求矢高在3mm以?xún)?nèi),故放樣點(diǎn)的密度應(yīng)為1.1m,對(duì)應(yīng)
的圓心角為1°,即每相鄰二個(gè)軸線(xiàn)點(diǎn)之間內(nèi)插4個(gè)點(diǎn)。 
 
  裙樓因基坑較淺,在全站儀施放主樓軸線(xiàn)不能兼顧的情況下,用以下方法測(cè)量定:在基坑附近測(cè)設(shè)另一輔助點(diǎn)C2,用計(jì)算機(jī)電子表格編程計(jì)算得出C1 C2與C2P之間夾角(P為任一軸線(xiàn)交點(diǎn),夾角可用兩者方位角差值
計(jì)算得出),軸網(wǎng)交點(diǎn)可同時(shí)用兩臺(tái)經(jīng)緯儀分別架設(shè)于輔助點(diǎn)C1及圓心點(diǎn)O1量角交江而得。此方法同樣避免了鋼卷尺測(cè)距產(chǎn)生的不必要的誤差。 
 
  2)地下室階段 
 
 、俑鶕(jù)底板高低跨實(shí)際情況,確定測(cè)量輔助導(dǎo)線(xiàn)L1位置,用CAD圖解法標(biāo)注出L1與各軸線(xiàn)幾何關(guān)系尺寸參數(shù)。 
 
  ②用全站儀測(cè)設(shè)出輔助導(dǎo)線(xiàn)L1上控制點(diǎn),用鋼卷尺沿L1測(cè)出L1與各徑向軸線(xiàn)的交點(diǎn)M1,將經(jīng)緯儀架設(shè)于M1點(diǎn),根據(jù)CAD圖解得出的凡何關(guān)系尺寸參數(shù),量角測(cè)距后即可定位出各軸線(xiàn)交點(diǎn),詳見(jiàn)圖六。 
 
  非標(biāo)準(zhǔn)層階段形狀依然較復(fù)雜,輔助導(dǎo)線(xiàn)設(shè)置及測(cè)量方法同地下室施工階段。 
 
  3)標(biāo)準(zhǔn)層階段 
 
  標(biāo)準(zhǔn)層平面形狀雖相對(duì)較簡(jiǎn)單。輔助導(dǎo)線(xiàn)也相對(duì)減少,此輔助導(dǎo)線(xiàn)控制點(diǎn)事先在非標(biāo)層施工階段預(yù)先測(cè)設(shè)好,采用激光鉛垂儀投遞上去。此控制點(diǎn)不得少于三個(gè),且能相互通視,以便進(jìn)行閉合復(fù)核,詳見(jiàn)圖七。 
 
  結(jié)束語(yǔ) 
 
  CAD技術(shù)及電子表格在工程測(cè)量方面的應(yīng)用即快捷又精確,還可進(jìn)行多方案的比較,在實(shí)際施工中能取得較好的效果。 
 
  參考文獻(xiàn) 
 
  [1]程新文.測(cè)量與工程測(cè)量[M].北京:中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社,2000年3月.