高填高挖边线简单、准确放样技术探讨

摘 要：充分利用全站仪的功能，进行三维放样；采用三维坐标测量程序，计算断面的三维坐标数据，与全站仪配合，在现场实时完成高填高挖边线。

关键词：高填挖边线放样；全站仪放样；三维坐标计算

各位测量朋友（特别是在山区施工的测量朋友），是否有兴趣讨论“高边坡填、挖边线简单准确放样技术”这个话题，本人在前几年的施工过程中积累了一点经验，与大家分享，共同讨论学习，为今后施工测量减轻劳动，提高效率。

我们知道，在路线穿过复杂地区（山地、沟槽地段），会设计有高填、高挖路基，一般高度从几米到几十米不等，高达10米以上填挖还设有台阶。

这样给我们的测量放样工作带来了很大的麻烦，放样工作量、工作难度都加大很多，更重要的是放样准确性很难控制。

高填挖边线放样需要数据较多，首先要有平面、纵断面，横断面这些数据，还要与现场地形线情况比较，得出设计线与地面线的交叉点即为高填、高挖边线。

据我调查，我们现在大部分同志采用的办法是：

（1）首先用全站仪放出中线。

（2）采用水准仪、全站仪或其它办法测出每个桩号的横断面。

（3）用CAD或其它工具绘出横断面图。

（4）再到现场放出高填、挖边线。

当然有些朋友还有一些略为简单的办法，但大体差不太多，我们已可看出，这样放样是不是很麻烦，效率也很低。是不是可以采用更简单、准确的方法代替这种办法呢，回答是当然的，不然就没必要讨论这个话题了。

简、快、准的方法是有的，原理与上面是一样的，也要通过以上说的平、纵，横断面及原地面数据来确定高填高挖边线，只是采用先进办法集中对这些数据进行快速处理，现场实时得到这些数据，进行准确、快速的放样。具体过程如下。

（1）充分利用全站仪的功能，进行三维放样，三维放样概念我想大家都知道吧，就是在平面坐标放样的同时进行高程放样。

（2）采用三维坐标测量程序，计算断面的三维坐标数据，与全站仪配合，在现场实时完成高填高挖边线。

以路基断面为半挖半填为例，分别要放出填方边线及开挖线，要在测站点上直接放出这两个点，包括平面和高程，平面放样大家都知道，就是指挥棱镜到要求的角度和距离上，那么高程放样也一样，指挥棱镜到要求高度上，如上图，可以由设计数据计算出仪器放样时所需的高差读数，计算式如下：

仪器高差读数=设计线高程+棱镜高度-全站仪视线高程

仪器视线高程=测站点高程+测站点到仪器视轴的高度，或

仪器视线高程=后视点高程+棱镜高度-后视读数

填方边线设计高程=中桩设计高程-横坡高差-边坡宽度/边坡坡度

填方边线设计高程=中桩设计高程-横坡高差-边坡宽度/边坡坡比

挖方边线设计高程=中桩设计高程-横坡高差+碎落台高差+边坡宽度/边坡坡比+平台高差（如果有）

关键点，朋友会问，在没放样时，边坡宽度还不知道，怎么计算设计高程啊，有了宽度不就可以直接放了吗，所以，我要告诉大家，边坡放样就是一个寻找边坡宽度的过程，这个过程大至为以下几个步骤（以填方边线为例）：

（1）数据计算处理，采用高性能的计算程序，将路线的平、纵、横全部数据输入计算程序。

（2）置仪器于放样测站点上，后视其它控制点，设置仪器水平角，量取或后视高程读数，将仪器高程数据和棱镜高度输入计算程序。

（3）根据现场大致填挖情况，粗略定一个可能的填方边线，在程序中输入待放样点的桩号和距中桩距离，计算出该点的放样方位角、距离、高差读数。

（4）按计算数据进行放样，当棱镜到达放样点上时，读出仪器高差读数，与计算的高差读数进行比较，由于你是第一次试放，两者肯定是有差距的，再根据这个差值，判断这次试放是宽了还是窄了。

（5）根据宽窄情况与地形情况变化，调整第二次试放宽度，这是要目测的，目测准确性关系到你的试放次数，在计算程序中输入你调整后的宽度值，再计算出放样方位角、距离、高差读数，进行第二次试放，如果你的目测够准的话，这次棱镜到达平面的同时，测量的高差读数就可能等于或十分接近计算的高差读数，这个点就是你想要放的边线位置了。

（6）重复三至五步，继续进行其它桩号的边线放样。当然，开挖边线也是一样啦。

通过上面说明，我想大家对这个原理应该比较清楚了吧，你是不是对计算这部分有点头晕呢，不过这没关系，所有的计算都交给程序去完成吧，你只需要做的就是架仪器、按目测情况进行试放，最终达到设计边线就完了。

那么什么样的计算程序能完成这样的任务呢，有一款叫“全线通-路线三维坐标处理系统V7.2”的程序便可完成，其部分界面如下：

此程序是“全线通-路线三维坐标处理系统V7.2”的子程序，运行于文曲星上，十分方便，当然它还有其它很多功能，如：

（1）任意桩号的中桩放样

（2）任意桩号的边桩放样

（3）任意桩号、任意角度的结构物轴线放样

（4）中边桩三维放样（平面放样、高程放样同时完成）

（5）高填坡脚线准确放样

（6）高挖的边坡开口线准确放样

（7）路基路面水准仪挂线测量

（8）后方交会法求新点坐标（当你在已知点上无法看到要放样点时，可采用此法，置仪器于任意点便可进行放样）

（9）像内业软件一样，进行三维坐标计算

文曲星价格便宜，一般在三四百圆，比E500划算，而且其功能、内存比E500好得太多了。

“全线通-路线三维坐标处理系统V7.2”是一款多功能程序，运行于Excel中，可以计算整条线路的数据，包括所有线形，输出各种计算报表，CAD图形，与文曲星子程数据共享等功能。

作者简介：亓建华（1979-），男，山东济南人，测量高级工，从事工程施工测量工作。