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              1. 技術資料

                這應該是關于道路斷鏈計算處理最全的解讀了,絕對干貨!

                2016/2/29 11:05:01 打印

                一、先把斷鏈搞清楚


                斷鏈其實在道路路線中經常會遇到,甚至可以說沒有遇到斷鏈反而不正常,那么什么是斷鏈,什么是長鏈,什么又是短鏈,可能還有很多現場測量人員還不十分熟悉。


                1.斷鏈的產生

                先來看看斷鏈是怎么產生的。

                 

                斷鏈,指的是因局部改線或分段測量等原因造成的樁號不連續的現象。

                 

                分段測量,這個很好理解,我曾經就遇到過,1999年在湖南沅陵,進行一條縣道的改建勘測,總長45公里左右,分兩支隊伍同時測量,我所在的隊伍測后面那一段,當時勘測起點就按老道路的樁號假定了一個起點樁號,很顯然,這個假定的樁號肯定不會與前面那段道路測量的終點樁號正好一樣(不然可以去買彩票了),這樣就產生了斷鏈,此處樁號不連續。

                 

                局部改線,怎么會發生局部改線呢,其實,這種情況大多會發生在勘測設計文件在評審后的修改上,專家在評審設計文件,會提出很多意見(體現專家的作用),有些意見就會說:某某路段半徑要改大(或改?。┮稽c,以便占用更少的農田;某某路段要向這個方向偏移一些,以減少填方數量;這段路線走這里不行,從村外繞過去。得,專家的意見,若拿不出充足的理由來反駁,就乖乖地照做吧。于是集合隊伍,又開拔到現場,重新計算路線,打樁,測量,數據出來了,當調整的路段重新回到原設計的路線上時,樁號不連續了,設斷鏈吧。

                 

                還有時候,當現場勘測人員現場拿不定注意,在某某路段選取了兩個路線方案,測量對自己推薦一條路線方案,連續推算樁號過去,另一條作為比較線,推算樁號與正線匯合時,匯合點的樁號不連續,后來專家一評審,覺得比較線要好,就用它了(設計院怎么就這么背),得,斷鏈又產生了。

                 

                還有一種情況,都不好意思講,有一次我碰到了,就是,測量過的路線,回過頭來突然發現某個交點的要素計算錯誤,導致樁號也算錯了,有錯就改啊,斷鏈于是又產生了。

                 

                總而言之,言而總之,一條路線,不產生斷鏈,基本可以說是不正常滴。有人說了,既然斷鏈是樁號不連續,那為什么不把斷鏈后面的樁號重新推算,使它連續呢?不就解決了嗎?這個問題的提出者,顯然沒有搞過路線勘測,先拖出去打……。

                 

                我們都知道,樁號是確定道路中線點的位置的表示,在路線平面參數已經確定的前提下,一個樁號可以唯一地表示路線中線上的一個點的位置。路線的樁號,一般情況下,主要是兩種,一種是整20米的樁號,一種是曲線要素樁(ZH/HY/QZ/YH/HZ),道路勘測,就是放樣出這些樁號的實際位置,再測量高程、橫斷面數據,可以說,每一個樁號及其相關的數據,無不滲透著勘測人員的心血。再回過頭看看前面那位,提出把斷鏈之后的樁號重新推算,就意味著重新推算出的整20米樁和曲線要素樁,都要重新拉隊伍到現場重新測過,實在是沒有這個必要。

                 

                2.斷鏈點的位置與標記

                先理解一下斷鏈點這個名詞,斷鏈點就是新老樁號不連續的那個點。一般來說,斷鏈點之前的是改線后的新樁號(當然改線路段之前的樁號還是老樁號,原測量數據可繼續利用),斷鏈點之后的樁號則是老樁號(可利用原測量數據,直到又碰到另一段改線)。斷鏈點設在什么位置合適呢,這個我們施工人員不搞勘測可以不需要知道,但理解一下也不是壞事。從前面講斷鏈的產生我們可以得出一個與此相關的結論:改線后,老樁號利用得越多越好。因此,從我多年來勘測的經驗來講,斷鏈點的設置位置一般有如下特點:


                (1)最好設在改線與老線正好相接的位置上;


                (2)絕對在直線上,有些就在HZ(YZ)點上,有設在曲線上的你找我(先聲明,HZ/YZ點后面緊接著另一個曲線的不算?。?。


                斷鏈的標記,一般在平面圖、直曲表、縱斷面圖等圖表中均有表示,看幾幅截圖:


                這是平面圖上的:



                這是縱斷面圖上的:



                這是直曲表上的:

                 


                還有直曲表上這樣表示的:

                 


                斷鏈點不管在哪里標記,始終要搞清楚斷鏈的表示方法,均按類似這樣的格式:


                K50+622.760 = K50+621.166。很顯然,這是一個等式,從數學的角度來看,等式顯然不成立,不等于還差不多。但是,這不是數學等式,它表示的是新老樁號的交匯點(即斷鏈點)。只要看懂了這個等式,就不管再標記什么長鏈、短鏈,長多少、短多少,不管在平面圖、縱斷面圖上是否再有標記,一切都不重要了,換句話講,你理解了這個等式,其它的你就可以自行確定了。

                 

                等式前面的樁號(搞設計的同志千萬不要搞錯了,前后是有區別的,等式的交換律在這里絕對不能起作用)表示的是改線段的結束樁號,等式后面的樁號是與之相接的老路線樁號。換個角度理解,路線樁號推算到這里(等式前面的樁號),突然不連續了,突然以另一個樁號出現(等式后面的樁號),而這兩個不相等的樁號,實地表示的則是同一個位置的點位(計算出來的坐標應該相等)。


                3.長鏈與短鏈

                長鏈和短鏈是斷鏈的兩種類型,很多同志經常犯迷糊,碰到了要韻半天的神。

                 

                再來看斷鏈等式,說是等式,其實兩邊的樁號絕對不會相等(相等就不是斷鏈了),這樣就會出現兩種情況,一種是前面樁號大于后面樁號,另一種是前面樁號小于后面樁號。

                 

                先看第一種,前面樁號大于后面樁號,比如:K112+943.305 = K112+900.001,我們會發現:樁號有重復,比如前面我們樁號推算到了K112+943.305,又突然從K112+900.001開始,那么斷鏈點之后從K112+900.001~ K112+943.305這一段樁號就和與斷鏈點之前有重復的樁號。這種情況,就稱為長鏈,長多少呢,就是兩樁號之差,43.304米,因此必然標記長鏈43.304米。

                 

                再看第二種,前面樁號小于后面樁號,比如:K115+309.227 = K115+320.001,我們會發現:樁號有空白,前面我們樁號推算到了K115+309.227,又突然從K115+320.001開始,那么從K115+309.227~ K115+320.001這一段樁號就不會出現。這種情況,就稱為短鏈,短的距離,同樣是兩樁號之差,10.774米,因此必然標記短鏈10.774米。

                 

                總結成一句簡短的話,就是:樁號重疊為長鏈,樁號間斷為短鏈。記住了!

                 

                實際應用中要特別注意長鏈,因為有樁號重疊,比如K112+943.305 = K112+900.001,會出現兩個K112+920、兩個K112+940重復的樁號,就一定要搞清楚了哪個是斷鏈點之前的,哪個是斷鏈點之后的。而短鏈,因為樁號是間斷的,中間會缺失部分樁號,不會出現重復樁號,實際應用中倒不會出現什么問題,只要別以為丟了樁到處找樁就行了。

                 

                二、交點定位與交點計算范圍


                前面說明過每一條數據的格式:

                 


                每個方框就是一個數據,共11個方框,其中第一個方框是交點定位的判別依據,我這里稱之為交點定位臨界點,其余10個方框是定義為矩陣Mat A的十個因子的,是交點的主要數據,其中前面八個數據意義非常明確,這里就不啰嗦了,而最后兩個數據,一個是交點的計算起點樁號,一個是交點的計算終點樁號,這兩個起終點樁號,就構成了交點計算范圍。

                 

                這里,重點講述交點定位臨界點和交點計算范圍,因為這對于后面斷鏈的處理、卵形曲線的處理、單一直線的處理都有非常重要的作用。

                 

                1.交點定位臨界點與交點定位樁號范圍

                一般情況下(注意我說的是一般情況,沒有斷鏈、卵形曲線等特殊情況),交點定位臨界點定義為下一交點的ZH點(或路段計算終點),當程序判定輸入的樁號小于等于臨界點時,就定位在了本交點上。由于數據庫程序每一條數據是將交點從小到大依次編寫的,程序將順序地從第一個臨界點開始判別,因此實質上程序是判別當輸入樁號大于前一臨界樁號、小于等于本臨界樁號時(這個范圍稱為交點定位樁號范圍),才定位在本交點上。



                因此,交點定位樁號范圍一般是從本交點的ZH點到下一交點的ZH點,鑒于可能出現兩曲線之間的直線段為0的復曲線,在輸入定位樁號定位計算交點時,最好取交點曲線上的任一樁號。

                 

                2.交點計算范圍

                所謂交點計算范圍,是指利用當前的交點數據,可有效地計算出中樁坐標的樁號范圍??梢匀菀椎氐弥?,一般情況下,交點計算范圍包括本交點的平曲線,以及本平曲線之前和之后的直線段(如果有的話)。

                 


                我們可以看出,根據交點計算范圍的定義,相鄰兩交點曲線間若存在直線段,則該直線段則成為相鄰兩交點的重復計算范圍,即既可在前一交點內計算,也可在后一交點內計算,并且均可計算出準確的結果。

                 

                定義了交點計算范圍,當輸入的樁號超過此范圍時,程序會提示“KP OUT”,表示樁號超出范圍,提示使用者注意。因此,一定要準確地理解和設定交點計算范圍,以免到了現場計算出錯還不知道,切記切記。


                三、斷鏈的處理


                現在終于回到了正題,講述ROAD-2程序進行斷鏈的處理與計算,這實在沒有辦法,因為沒有前面的鋪墊,就沒法講斷鏈的處理。


                1.有斷鏈時的交點定位與交點計算范圍

                當存在斷鏈時(這是特殊情況,不再是一般情況),交點定位臨界樁號就有了一點小小變化。斷鏈之前的那個交點的定位臨界點就不應選擇下一交點的ZH點,而應選擇斷鏈點的樁號。什么,斷鏈點有兩個樁號?廢話,當然用等號前面的那個樁號了!



                而交點的計算范圍,則不再遵循從上一交點的HZ點開始,至下一交點的ZH點結束的規定,而改為:

                 

                (1)對于斷鏈點之前的交點,交點計算范圍從上一交點的HZ點開始,至斷鏈點結束(樁號為改線樁號,即等式之前的那個樁號);


                (2)對于斷鏈點之后的交點,交點計算范圍則從斷鏈點開始(樁號為老樁號,即等式之后的那個樁號),至下一交點的ZH點結束。

                 

                如此,數據庫子程序的編寫就OK了,當然,這還只是斷鏈處理過程中第一個注意事項,重要的還在后面的程序操作上。


                2.工程實例

                (感謝校友曾令武提供工程實例)

                 

                根據某高速公路的直曲表,在13公里范圍內有一長鏈和一短鏈兩個斷鏈,非常典型,就用它了。



                直曲表太大,只好拆成兩半,不然字就看不清了,請各位見諒。

                 

                3.數據庫文件ROAD-DATA2的編寫

                編寫數據之前,我們先仔細看一下,容易看出,第一個斷鏈點K112+943.305 = K112+900.001在JD59和JD60之間的直線段內,而第二個斷鏈點K125+309.227 = K125+320.001在JD65和JD66之間的直線段內。因只研討斷鏈,我們只編寫了這四個交點的數據(省略了中間六個交點的數據),編寫時為操作方便采用了簡化坐標和簡化樁號。

                 


                數據庫子程序中,紅色字體均是斷鏈相關的樁號,編寫時一定要結合前面的講述編寫準確。計算時,記得要把ROAD-2程序第二行調用的數據庫子程序名稱改為“ROAD-DATA2”。


                4.驗證與應用示例

                首先看第一個斷鏈點K112+943.305 = K112+900.001,既然這兩個樁號表示的是同一個點,那么計算出來的平面坐標應該相等,我們用計算器算一下看,先算等式左邊的樁號K112+943.305,它應該在JD59的計算范圍內。

                 




                退出程序,再次執行,計算等式右邊的樁號K112+900.001,它應該在JD60的計算范圍內。





                由以上驗證計算可看出,斷鏈點K112+943.305 和 K112+900.001兩個樁號的坐標計算結果相同,均為X=17412.741,Y=54373.675。大家有興趣,也可按以上方法驗證一下另一個斷鏈點K125+309.227 = K125+320.001的坐標,強化一下操作。

                 

                在實際應用時,要注意斷鏈點之前的樁號和斷鏈點之后的樁號的交點定位,比如這個斷鏈點K112+943.305 =K112+900.001,就會出現兩個K112+920和兩個K112+940,就一定要搞清楚哪個是斷鏈點之前的,哪個是斷鏈點之后的,頭腦一定要清楚。

                 

                為方便大家計算驗證,把該段的逐樁坐標表發表如下。


                由此,斷鏈處理得到圓滿的解決…… 

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