李盼紅

[摘要]AutoCAD以其強(qiáng)大的繪圖和計(jì)算功能已經(jīng)滲透到很多行業(yè)，可以充分利用AutoCAD的設(shè)定坐標(biāo)、繪圖和去點(diǎn)的功能大大減輕外業(yè)的工作強(qiáng)度及內(nèi)業(yè)的計(jì)算過程。文章總結(jié)了AutoCAD在工程測量中的應(yīng)用，以及在線路施工當(dāng)中的一些應(yīng)用，對工作中的一些實(shí)例作了簡略闡述。

[關(guān)鍵詞]AutoCAD；全站儀；工程測量

[DOI]1013939/jcnkizgsc201535180

在道路建設(shè)中，通常分為幾個(gè)標(biāo)段同時(shí)施工，每個(gè)標(biāo)段一般包括路基及各種構(gòu)造物，因此，施工測量工作任務(wù)十分繁重，由于全站儀在工程測量中的普遍應(yīng)用，其極坐標(biāo)放樣功能使測量工作中出現(xiàn)錯(cuò)誤主要為坐標(biāo)計(jì)算錯(cuò)誤，特別是具有記憶功能的全站儀，可以事先在全站儀中輸入坐標(biāo)，復(fù)核后再到現(xiàn)場進(jìn)行放樣工作。所以施工測量的主要工作就是根據(jù)施工圖紙計(jì)算其各個(gè)部位的坐標(biāo)，而如何快速、準(zhǔn)確地計(jì)算坐標(biāo)是關(guān)鍵所在。應(yīng)用AutoCAD技術(shù)進(jìn)行坐標(biāo)定位計(jì)算，則可以事半功倍，并能取得良好的施工效果。

1緒論

AutoCAD是美國AUTODESK公司推出的一個(gè)通用的計(jì)算機(jī)輔助繪圖和設(shè)計(jì)的軟件包。它以強(qiáng)大的繪圖和計(jì)算功能深受大家的歡迎，適用性強(qiáng)，易于二次開發(fā)。對于追求精確尺寸計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)來說，CAD是功能最強(qiáng)大，也是最理想的一款軟件。比如繪制建筑施工圖、設(shè)計(jì)機(jī)械零件，它以能在Windows平臺下更方便、更快捷的進(jìn)行繪圖和設(shè)計(jì)工作，以更高質(zhì)量與更高速度的超強(qiáng)圖形功能、三維功能、Internet功能而被廣大用戶所深愛，并廣泛流行。在工程測量中，AutoCAD配合AutoLisp語言，還可以編制一些常用的計(jì)算程序，得到計(jì)算結(jié)果。它大大提高了工程技術(shù)人員的工作效率——AutoCAD的特性提供了測量內(nèi)業(yè)資料計(jì)算的另外一種全新直觀明了的圖形計(jì)算方法。

結(jié)合我們使用的TOPCON GTS-720型全站儀的情況，它能夠很方便地進(jìn)行三維坐標(biāo)的測量。通過AutoCAD的內(nèi)業(yè)計(jì)算及對計(jì)算結(jié)果的驗(yàn)證，可很快的完成內(nèi)業(yè)計(jì)算。隨著全站儀的推廣和普及，極坐標(biāo)的放樣越來越成為眾多放樣方法中最受測量工作者喜愛的一種。而坐標(biāo)計(jì)算又是極坐標(biāo)放樣中的重要環(huán)節(jié)，由于一般的工程放樣中的元素多為點(diǎn)、直線、圓弧等，故可以充分利用AutoCAD的設(shè)定坐標(biāo)、繪圖和去點(diǎn)的功能大大減輕我們外業(yè)的工作強(qiáng)度及內(nèi)業(yè)的計(jì)算過程。

2AutoCAD在內(nèi)業(yè)資料計(jì)算中的應(yīng)用

AutoCAD在內(nèi)業(yè)資料計(jì)算中可以大大地提高工作者的工作效率。它能準(zhǔn)確而方便快捷的解決一些抽象而復(fù)雜的計(jì)算。

在常規(guī)計(jì)算中，我們常常需要一系列的數(shù)學(xué)公式計(jì)算，而在CAD中，我們就要通過圖解方式進(jìn)行計(jì)算。首先由已知條件準(zhǔn)確繪制圖形，再通過標(biāo)注命令和查詢功能得出所要的結(jié)果。要達(dá)到準(zhǔn)確可靠，必須掌握各種捕捉功能的靈活應(yīng)用。

對于線路測量放樣，尤其是高速鐵路，它主要是由樁基礎(chǔ)和承臺、墩身組成。每個(gè)墩身下有8～20根樁基礎(chǔ)不等，而每個(gè)承臺又有四個(gè)角點(diǎn)。每隔30多米就有一個(gè)墩身，這樣每個(gè)施工單位就會(huì)有成百上千個(gè)墩身，就會(huì)有幾千根樁基礎(chǔ)，這樣的工作量利用手算或計(jì)算器計(jì)算每一根樁基和承臺的坐標(biāo)，會(huì)是一個(gè)驚人的工作量。利用手或計(jì)算器來計(jì)算會(huì)很大程度上影響到施工進(jìn)度，耽誤下一個(gè)工作程序的進(jìn)行。對于計(jì)算的結(jié)果檢核也是一個(gè)很煩瑣的工作，且不容易檢查出錯(cuò)誤。

下面就結(jié)合筆者在京滬高速鐵路天津特大橋段的工作中領(lǐng)悟到的運(yùn)用AutoCAD給我們帶來的方便與快捷進(jìn)行討論。設(shè)計(jì)該工程的部門為鐵道部第三勘查設(shè)計(jì)院，他們給施工單位提供每個(gè)墩身、承臺的中心里程。給定的里程坐標(biāo)為施工坐標(biāo)，我們可以利用AutoCAD及數(shù)學(xué)公式將其轉(zhuǎn)化為大地坐標(biāo)。我們要計(jì)算承臺四個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)和每個(gè)樁基礎(chǔ)中心的坐標(biāo)，利用圖紙上給定的承臺尺寸在AutoCAD上畫一個(gè)矩形框，利用各個(gè)樁基中心的距離關(guān)系在AutoCAD的矩形框內(nèi)畫出。根據(jù)轉(zhuǎn)換后得到的大地坐標(biāo)在圖中捕捉矩形框的中心位置，然后在命令行輸入承臺中心的大地坐標(biāo)，輸入后回車，該承臺和樁會(huì)相應(yīng)的落到對應(yīng)坐標(biāo)上，這樣承臺的中心坐標(biāo)是正確的。由于有方位角的影響，目前樁基的坐標(biāo)還不是我們要的坐標(biāo)。要以承臺的中心旋轉(zhuǎn)基本點(diǎn)，采用AutoCAD的旋轉(zhuǎn)功能旋轉(zhuǎn)相應(yīng)的方位角。這樣得到的圖形就是和我們實(shí)地一致的圖形。我們就可以采用AutoCAD的取點(diǎn)功能獲取所需要的樁基中心坐標(biāo)和承臺各個(gè)角點(diǎn)的坐標(biāo)。對于在AutoCAD取出來的坐標(biāo)可以用計(jì)算器檢驗(yàn)，精度要求都能滿足。

旋轉(zhuǎn)角度之前應(yīng)對AutoCAD進(jìn)行方位角的設(shè)置，AutoCAD默認(rèn)狀態(tài)下方位角的起始方向?yàn)檎龞|方向。需要將其設(shè)置成以正北方向?yàn)槠鹗挤轿唤?。AutoCAD默認(rèn)狀態(tài)的坐標(biāo)系也與我們使用的坐標(biāo)系相反。在輸入和取出坐標(biāo)時(shí)注意。

3AutoCAD在土方量計(jì)算中的應(yīng)用

AutoCAD以其強(qiáng)大的繪圖和計(jì)算功能深受大家的喜愛，它不但能直接量取兩點(diǎn)之間的距離，方位角還可以得出兩點(diǎn)之間的坐標(biāo)增量。對于平面多邊形而言它還可以量取該多邊形的面積，在三維立體模型中它還可以用于查詢土方量，為施工計(jì)算提供數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。對于京滬高速鐵路的墩身和墩帽需要計(jì)算混凝土的用量。如果用數(shù)學(xué)公式計(jì)算一個(gè)曲面體的體積要用到微積分的一些知識，不但煩瑣而且工作量也非常大。如果我們將墩身和墩帽利用AutoCAD繪制出來，利用體積查詢功能就能很快的計(jì)算出需要的混凝土量。這樣既提高了工作效率，又計(jì)算準(zhǔn)確。

4AutoCAD在施工設(shè)計(jì)方案中的應(yīng)用

施工方案的設(shè)計(jì)重要而復(fù)雜。利用AutoCAD能直觀快速設(shè)計(jì)出施工方案。在京滬高速鐵路靜津路連續(xù)梁施工方案中我們需要計(jì)算出鋼管支架的用量，方木的用量，梁底與梁頂?shù)臉?biāo)高，預(yù)拱度對高程帶來的變化。如果我們利用手或計(jì)算器計(jì)算那將是一個(gè)很大的計(jì)算量?？筛鶕?jù)實(shí)際情況畫出梁的立面圖和平面圖，以及交通疏導(dǎo)圖。這樣我們就能直觀看到設(shè)計(jì)方案的內(nèi)容，就能很快而直觀的計(jì)算出所需材料。有了交通疏導(dǎo)圖我們可以很好的疏散交通，使我們的施工更順利進(jìn)行。

5AutoCAD結(jié)合全站儀在施工測量中的應(yīng)用

我們目前使用的全站儀為TOPCON GTS-720型全站儀，其本身已具備利用坐標(biāo)進(jìn)行放樣工作的能力。我們在實(shí)際工作中的一些三維坐標(biāo)的放樣，就可以利用AutoCAD建立數(shù)字化模型，先用編程計(jì)算器在計(jì)算機(jī)AutoCAD平臺上進(jìn)行模擬檢驗(yàn)，經(jīng)檢驗(yàn)程序正確后，再將之用于外業(yè)放樣。對于需要外業(yè)放樣的點(diǎn)線，我們就可以盡量直接利用全站儀的坐標(biāo)放樣功能，將所需放樣點(diǎn)的施工坐標(biāo)輸入全站儀，正確操作就可以得到正確的所需點(diǎn)位了。

6結(jié)論

AutoCAD以其強(qiáng)大的繪圖和計(jì)算功能已經(jīng)滲透到很多行業(yè)。AutoCAD對我們的生產(chǎn)實(shí)踐起到了很大的作用。對于測量工作者來說，隨著社會(huì)進(jìn)步科技的發(fā)展，測量儀器的更新，結(jié)合AutoCAD給我們的測量工作人員減輕外業(yè)勞動(dòng)強(qiáng)度，能更好地提高測量作業(yè)效率及精度。隨著全站儀開發(fā)技術(shù)的提高和工程技術(shù)人員技術(shù)水平的提高，測量工作者將擁有更廣闊的發(fā)展空間。

參考文獻(xiàn)：

[1]聶讓，施鎖云，聶泳，等測量學(xué)[M].北京：中國科學(xué)技術(shù)出版社，2004

[2]聶讓全站儀與高等級公路測量[M].北京：人民交通出版社，2001