李學(xué)平 曹洲平

民航機(jī)場建設(shè)工程有限公司 天津 300450

在公路、鐵路、堆場、機(jī)場跑道等工程中，依據(jù)坡度計算相應(yīng)位置結(jié)構(gòu)頂面高程是工程測量中經(jīng)常遇到工作，特別是道路工程已有成熟的計算軟件來完成道路頂面標(biāo)高的計算工作；而在堆場工程中，當(dāng)堆場上存在建筑物時，經(jīng)常在兩個方向上存在坡度，設(shè)計單位設(shè)計的坡度也有一定的隨意性，造成相應(yīng)的計算軟件并不適用，本文以實際工程利用CASS結(jié)合CIVIL3D完成堆場復(fù)雜坡度的計算。

天津港北疆港區(qū)C段智能化集裝箱碼頭工程（輔建區(qū)部分）主要是堆場、建筑單體、場區(qū)道路，特別是吊具區(qū)存在2號變電所與維修中心兩個建筑物，建筑物之間為混凝土大板，坡度為雙向坡度，設(shè)計要求以東西向特征線高程為主進(jìn)行放坡。混凝土大板分倉位5m×4m，需要分別計算各分倉四個角點的高程；因為不是線性坡度，如果使用EXCEL計算無法使用統(tǒng)一的公式進(jìn)行計算，需要計算各特征線的高程，然后根據(jù)特征線與各分倉角點的縱橫向距離推算各個角點的高程，計算量很大，耗時費力；在實際工程中，測量部門利用南方CASS結(jié)合CIVIL3D快速完成該部分混凝土大板各分倉角點高程的計算，下面以圖1部分為例，詳細(xì)介紹其應(yīng)用方法。

1 利用南方CASS建立高程骨架

根據(jù)圖紙?zhí)峁┑母叱绦畔?，利用南方CASS高程展點功能，將圖紙具有具體高程信息的位置建立相應(yīng)的高程點，高程點之間通過線段進(jìn)行連接，連接后的線段起終點具有設(shè)計高程信息；當(dāng)然也可以不建立高程點，直接連接線段，然后通過線段特性更改線段起終點的高程數(shù)值也可以完成高程骨架的建立，但不足的是當(dāng)三維線段較多時，容易發(fā)生混亂和錯誤，不如上述方法簡單明了。

2 高程骨架的細(xì)化

當(dāng)建立好高程骨架后，不能直接利用CIVIL3D直接生成設(shè)計曲面，因為高程骨架提供的高程點信息較少，CIVIL3D只能識別線段起終點高程信息，當(dāng)高程點密度不足時，其采用三角網(wǎng)法生成的曲面是采用高程內(nèi)插的方法，其與設(shè)計要求的計算方法不同，得到的曲面與設(shè)計高程最大差值能夠達(dá)到4cm左右，遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過《水運工程質(zhì)量檢驗標(biāo)準(zhǔn)》JTS 257-2008要求的堆場混凝土大板標(biāo)高±20mm的要求，解決的方法是對高程骨架進(jìn)行細(xì)化。

實現(xiàn)高程骨架細(xì)化的原理是：因為高程骨架線段上的不同位置具有相應(yīng)的設(shè)計高程，只要連接線段是連接在高程骨架線段上，其細(xì)部線段也就具有了相應(yīng)的設(shè)計高程信息[1]。

高程骨架細(xì)化的方法：利用平移、矩陣等方法快速做出不需要高程信息的設(shè)計分倉平面圖，利用參照的方法將分倉圖作為高程骨架的底圖，這樣就可以在建立好高程骨架圖上獲取設(shè)計分倉角點的位置，連接分倉角點使其細(xì)部高程骨架具有設(shè)計的高程信息。需要注意的是：在捕捉過程中，捕捉需要設(shè)置為外觀交點，而且參照圖層應(yīng)置于底層，否則捕捉的信息為參照圖的高程信息，導(dǎo)致細(xì)部高程骨架高程信息錯誤。當(dāng)建立好細(xì)部高程骨架后，將所有高程骨架線全部按4m定距等分(大板分倉距離為5m×4m)，這樣我們將獲得大量的具有真實信息的高程點，然后利用CIVIL3D生成設(shè)計曲面。

值得注意的是：定距等分的方法，在骨架線的起終點不會生成高程點，這里就需要利用CIVIL3D生成設(shè)計曲面時，不僅加入高程點、還要加入直線，這樣我們獲得足夠密度的且符合設(shè)計要求的高程點，此后再利用CIVIL3D三角網(wǎng)生成設(shè)計曲面過程中，其軟件就不會采用高程內(nèi)插的方法，從而得到完全符合設(shè)計要求的曲面。

3 生成設(shè)計分倉角點高程

首先利用南方CASS生成在一個分倉角點上生成任意值的高程點，利用高程點處理命令將高程打散，只保留高程參照塊，然后根據(jù)參照圖的位置，利用矩陣及復(fù)制命令，將高程參照塊布置在設(shè)計分倉角點上。然后利用CIVIL3D曲面編輯中塊參照平移到曲面的命令，將所有塊參照平移到曲面，這樣所有塊參照的高程值均變?yōu)榍嫦鄳?yīng)位置的高程值，即我們所需的分倉角點設(shè)計高程值。利用南方CASS將所有塊參照生成高程點，將塊參照刪除，重新進(jìn)行高程展點，這樣我們就得到分倉各角點的高程。需要注意在重新展高程點時，需要將高程點的小數(shù)改成3位小數(shù)，因為南方CASS默認(rèn)的高程點小數(shù)保留位數(shù)是2位小數(shù)，這樣會造成分倉角點高程精度損失。

4 與手算分倉角點高程數(shù)值對比

為了驗證這種方法生成分倉角點高程的準(zhǔn)確性，我們對此塊區(qū)域的高程按設(shè)計要求進(jìn)行手算，對分倉各角點的高程點進(jìn)行對比，高程值最大互差位1mm（圖1），證明此種方的正確性和可行性，并且此種方法的計算效率大大高于利用excel計算，且具有可視化的優(yōu)點。

圖1

5 結(jié)束語

本方法主要利用CIVIL3D可以將高程塊移動到設(shè)計曲面、當(dāng)高程點間距小于三角網(wǎng)邊長時，三角網(wǎng)將不采用內(nèi)插的方法的特性生成設(shè)計曲面、CASS自動展點等特點結(jié)合在一起快速準(zhǔn)確的完成分倉角點的高程計算，該種方法不僅效率高，且生成的數(shù)據(jù)直接在顯示在平面圖上，便于現(xiàn)場施工的標(biāo)高控制，而手算只能生成電子表格。實際工程中，作為測量技術(shù)人員，我們應(yīng)該擅于結(jié)合各測量軟件的特點，解決工程中遇到的各種新問題。