全站儀與AutoCAD軟件結(jié)合技術(shù)的應(yīng)用

馬訓(xùn)寶，顧建華

（山東省水利工程局，山東 濟(jì)南 250013）

嵐山區(qū)多島海環(huán)境改造工程項(xiàng)目總用地面積約8km2，施工區(qū)內(nèi)海岸線曲折迂回，多海灣、海灘，大部分區(qū)域?yàn)辂}池和養(yǎng)殖池。工程主要建設(shè)內(nèi)容包括：路基6954.944m；防潮堤 2.6km；導(dǎo)水堤450m；橋 8座；閘1座；橡膠壩3座；新建河道5071m。由于測(cè)區(qū)范圍大、海水的潮汐變化以及工作面大部分都在淤泥或水面以下等因素使測(cè)量工作在開始階段舉步維艱。經(jīng)深入研究和充分論證，決定采用全站儀和AutoCAD相結(jié)合的測(cè)量技術(shù)。

1 測(cè)量原理及控制網(wǎng)布設(shè)

利用AutoCAD的坐標(biāo)查詢功能將工程所需要的控制坐標(biāo)記錄下來，再結(jié)合全站儀的坐標(biāo)放樣功能，準(zhǔn)確、方便的測(cè)設(shè)出整個(gè)工程的平面控制網(wǎng)，進(jìn)而在施工中精確地放樣、靈活的設(shè)計(jì)變更、快速的地形測(cè)繪。測(cè)量中應(yīng)用全站儀1臺(tái)（拓普康 GTS-420）；裝有 AutoCAD2007的電腦 1臺(tái)；對(duì)講機(jī)3部。平面控制網(wǎng)要符合一級(jí)控制網(wǎng)規(guī)范要求。

利用業(yè)主提供的3個(gè)已知點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)當(dāng)?shù)刈鴺?biāo)與54年北京坐標(biāo)系的轉(zhuǎn)換。為了避免坐標(biāo)系因轉(zhuǎn)換出現(xiàn)的誤差，施工中統(tǒng)一使用北京坐標(biāo)系，為此，測(cè)量人員建立了施工控制網(wǎng)，作出了施工控制點(diǎn)成果表。

2 測(cè)量應(yīng)用

2.1 應(yīng)用于施工放樣

以道路放樣為例，道路工程通常采用中線測(cè)量。以多島海環(huán)境改造項(xiàng)目九號(hào)線為例介紹此次放樣的過程：九號(hào)線總長(zhǎng)度192m,為直線段，涉及到自然地面2條河流，5個(gè)魚塘，1座土隴。由于地形較為復(fù)雜，路基多為直接填方，不需要開挖，故放樣時(shí)采用了路基邊線放樣結(jié)合中樁放樣的方式（如表1示）。

施工放樣單是利用AutoCAD和EXCEL編制而成的，在總平面圖上利用AutoCAD坐標(biāo)查詢功能獲取放樣坐標(biāo)，形成記事本格式，再利用EXCEL將記事本格式轉(zhuǎn)化成表格，從而完成放樣資料。坐標(biāo)的準(zhǔn)確性是此次放樣能否成功的關(guān)鍵。通過AutoCAD的自動(dòng)查詢坐標(biāo)功能能夠切實(shí)保證坐標(biāo)的準(zhǔn)確性，而不用再進(jìn)行復(fù)核，這不僅縮短了時(shí)間，而且減輕了測(cè)量?jī)?nèi)業(yè)負(fù)擔(dān)。施工放樣單經(jīng)監(jiān)理工程師審核通過后方可利用全站儀的放樣功能進(jìn)行放樣。

2.2 應(yīng)用于設(shè)計(jì)圖紙變更

測(cè)區(qū)范圍覆蓋了周邊8km2，面積較大，并且地形較為復(fù)雜，山丘、河流、居民樓、養(yǎng)殖池等遍布其中。在這么大范圍內(nèi)，把設(shè)計(jì)圖紙上的坐標(biāo)完全準(zhǔn)確的定位在實(shí)際位置是相當(dāng)困難的。有時(shí)盡管放樣位置是正確的，但是施工工作面條件很艱苦，還受潮汐影響施工時(shí)間緊迫，難免造成個(gè)別地方的實(shí)際位置與設(shè)計(jì)不符的情況，在這種情況下就要對(duì)設(shè)計(jì)圖紙進(jìn)行行之有效的變更，以便能更真實(shí)的展現(xiàn)出整個(gè)設(shè)計(jì)，更能準(zhǔn)確地表達(dá)出整個(gè)設(shè)計(jì)的設(shè)計(jì)理念。

表1 九號(hào)線道路工程施工放樣表

全站儀的自動(dòng)存儲(chǔ)測(cè)量記錄功能對(duì)設(shè)計(jì)變更起到很大幫助。以二號(hào)橋和防潮堤連接位置的圖紙變更為例，由于防潮堤設(shè)計(jì)和橋梁設(shè)計(jì)是不同的設(shè)計(jì)單位設(shè)計(jì)的，在兩者交叉連接的部位，坐標(biāo)出現(xiàn)了比較明顯的偏差，然而橋梁南邊的水系已經(jīng)快完工，處于收尾階段，橋梁北邊的防潮堤雖然還沒開工，但業(yè)主要求護(hù)岸軸線必須為直線，不得彎曲。在這種情況下，測(cè)量人員用全站儀將現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際的坐標(biāo)，比如水系已經(jīng)建好的河道端點(diǎn)的坐標(biāo)、二號(hào)橋已經(jīng)完成的2根灌注樁中心點(diǎn)的坐標(biāo)，真實(shí)地反映在整個(gè)設(shè)計(jì)圖紙上，在防潮堤護(hù)岸控制軸線不變的前提下直觀的進(jìn)行設(shè)計(jì)，既滿足了業(yè)主的要求，又避免了因坐標(biāo)問題導(dǎo)致的虧損。

2.3 應(yīng)用于地形測(cè)繪（高程測(cè)量）

全站儀是利用三角高程測(cè)量原理進(jìn)行測(cè)量。三角高程測(cè)量是一種間接測(cè)高法，他不受地形起伏的限制，施測(cè)速度較快，但在地球彎曲和大氣折光因素的影響下，全站儀進(jìn)行精度要求較高的高程控制，操作比較復(fù)雜，可行性不強(qiáng)。

在多島海環(huán)境改造工程大范圍原始地形測(cè)量中，全站儀結(jié)合CAD技術(shù)發(fā)揮了重要作用。利用全站儀數(shù)據(jù)采集功能，通過數(shù)據(jù)傳輸軟件，將全站儀自動(dòng)存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)直觀的展現(xiàn)在平面圖上，簡(jiǎn)捷、方便、準(zhǔn)確、可靠。經(jīng)過近1個(gè)月的時(shí)間，多島海環(huán)境改造工程原始地形圖基本繪制完成，為下一步的施工奠定了基礎(chǔ)。

在各個(gè)分部的施工中，對(duì)高程控制要求比較嚴(yán)格，需要用水準(zhǔn)儀進(jìn)行控制，其實(shí)全站儀在高程控制方面，在誤差要求很嚴(yán)格的情況下是無法替代水準(zhǔn)儀的，除非操作非常精密，天氣、陽(yáng)光很適合，然而那樣也失去了全站儀快速靈活的特點(diǎn)，所以在具體施工過程中用全站儀進(jìn)行高程控制需慎重選擇。