![]() ![]() 斷鏈的處理 一、先把斷鏈搞清楚 斷鏈其實(shí)在道路路線(xiàn)中經(jīng)常會(huì )遇到,甚至可以說(shuō)沒(méi)有遇到斷鏈反而不正常,那么什么是斷鏈,什么是長(cháng)鏈,什么又是短鏈,可能還有很多現場(chǎng)測量人員還不十分熟悉。 1.斷鏈的產(chǎn)生 先來(lái)看看斷鏈是怎么產(chǎn)生的。 斷鏈,指的是因局部改線(xiàn)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(gè)很好理解,我曾經(jīng)就遇到過(guò),1999年在湖南沅陵,進(jìn)行一條縣道的改建勘測,總長(cháng)45公里左右,分兩支隊伍同時(shí)測量,我所在的隊伍測后面那一段,當時(shí)勘測起點(diǎn)就按老道路的樁號假定了一個(gè)起點(diǎn)樁號,很顯然,這個(gè)假定的樁號肯定不會(huì )與前面那段道路測量的終點(diǎn)樁號正好一樣(不然可以去買(mǎi)彩票了),這樣就產(chǎn)生了斷鏈,此處樁號不連續。 局部改線(xiàn),怎么會(huì )發(fā)生局部改線(xiàn)呢,其實(shí),這種情況大多會(huì )發(fā)生在勘測設計文件在評審后的修改上,專(zhuān)家在評審設計文件,會(huì )提出很多意見(jiàn)(體現專(zhuān)家的作用),有些意見(jiàn)就會(huì )說(shuō):某某路段半徑要改大(或改?。┮稽c(diǎn),以便占用更少的農田;某某路段要向這個(gè)方向偏移一些,以減少填方數量;這段路線(xiàn)走這里不行,從村外繞過(guò)去。得,專(zhuān)家的意見(jiàn),若拿不出充足的理由來(lái)反駁,就乖乖地照做吧。于是集合隊伍,又開(kāi)拔到現場(chǎng),重新計算路線(xiàn),打樁,測量,數據出來(lái)了,當調整的路段重新回到原設計的路線(xiàn)上時(shí),樁號不連續了,設斷鏈吧。 還有時(shí)候,當現場(chǎng)勘測人員現場(chǎng)拿不定注意,在某某路段選取了兩個(gè)路線(xiàn)方案,測量對自己推薦一條路線(xiàn)方案,連續推算樁號過(guò)去,另一條作為比較線(xiàn),推算樁號與正線(xiàn)匯合時(shí),匯合點(diǎn)的樁號不連續,后來(lái)專(zhuān)家一評審,覺(jué)得比較線(xiàn)要好,就用它了(設計院怎么就這么背),得,斷鏈又產(chǎn)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(guò)的路線(xiàn),回過(guò)頭來(lái)突然發(fā)現某個(gè)交點(diǎn)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(chǎn)生了。 總而言之,言而總之,一條路線(xiàn),不產(chǎn)生斷鏈,基本可以說(shuō)是不正常滴。有人說(shuō)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(gè)問(wèn)題的提出者,顯然沒(méi)有搞過(guò)路線(xiàn)勘測,先拖出去打……。 我們都知道,樁號是確定道路中線(xiàn)點(diǎn)的位置的表示,在路線(xiàn)平面參數已經(jīng)確定的前提下,一個(gè)樁號可以唯一地表示路線(xiàn)中線(xiàn)上的一個(gè)點(diǎn)的位置。路線(xiàn)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(xiàn)要素樁(ZH/HY/QZ/YH/HZ),道路勘測,就是放樣出這些樁號的實(shí)際位置,再測量高程、橫斷面數據,可以說(shuō),每一個(gè)樁號及其相關(guān)的數據,無(wú)不滲透著(zhù)勘測人員的心血。再回過(guò)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(zhù)重新推算出的整20米樁和曲線(xiàn)要素樁,都要重新拉隊伍到現場(chǎng)重新測過(guò),實(shí)在是沒(méi)有這個(gè)必要。 2.斷鏈點(diǎn)的位置與標記 先理解一下斷鏈點(diǎn)這個(gè)名詞,斷鏈點(diǎn)就是新老樁號不連續的那個(gè)點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),斷鏈點(diǎn)之前的是改線(xiàn)后的新樁號(當然改線(xiàn)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(diǎn)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(xiàn))。斷鏈點(diǎn)設在什么位置合適呢,這個(gè)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(chǎn)生我們可以得出一個(gè)與此相關(guān)的結論:改線(xiàn)后,老樁號利用得越多越好。因此,從我多年來(lái)勘測的經(jīng)驗來(lái)講,斷鏈點(diǎn)的設置位置一般有如下特點(diǎn): (1)最好設在改線(xiàn)與老線(xiàn)正好相接的位置上; (2)絕對在直線(xiàn)上,有些就在HZ(YZ)點(diǎn)上,有設在曲線(xiàn)上的你找我(先聲明,HZ/YZ點(diǎn)后面緊接著(zhù)另一個(gè)曲線(xiàn)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:
這是直曲表上的: 還有直曲表上這樣表示的: 斷鏈點(diǎn)不管在哪里標記,始終要搞清楚斷鏈的表示方法,均按類(lèi)似這樣的格式:K50+622.760 = K50+621.166。很顯然,這是一個(gè)等式,從數學(xué)的角度來(lái)看,等式顯然不成立,不等于還差不多。但是,這不是數學(xué)等式,它表示的是新老樁號的交匯點(diǎn)(即斷鏈點(diǎn))。只要看懂了這個(gè)等式,就不管再標記什么長(cháng)鏈、短鏈,長(cháng)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(huà)講,你理解了這個(gè)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(wàn)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(xiàn)段的結束樁號,等式后面的樁號是與之相接的老路線(xiàn)樁號。換個(gè)角度理解,路線(xiàn)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(gè)樁號出現(等式后面的樁號),而這兩個(gè)不相等的樁號,實(shí)地表示的則是同一個(gè)位置的點(diǎn)位(計算出來(lái)的坐標應該相等)。 3.長(cháng)鏈與短鏈 長(cháng)鏈和短鏈是斷鏈的兩種類(lèi)型,很多同志經(jīng)常犯迷糊,碰到了要韻半天的神。 再來(lái)看斷鏈等式,說(shuō)是等式,其實(shí)兩邊的樁號絕對不會(huì )相等(相等就不是斷鏈了),這樣就會(huì )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(huì )發(fā)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(kāi)始,那么斷鏈點(diǎn)之后從K112+900.001~ K112+943.305這一段樁號就和與斷鏈點(diǎn)之前有重復的樁號。這種情況,就稱(chēng)為長(cháng)鏈,長(cháng)多少呢,就是兩樁號之差,43.304米,因此必然標記長(cháng)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(huì )發(fā)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(kāi)始,那么從K115+309.227~ K115+320.001這一段樁號就不會(huì )出現。這種情況,就稱(chēng)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(jiǎn)短的話(huà),就是:樁號重疊為長(cháng)鏈,樁號間斷為短鏈。記住了! 實(shí)際應用中要特別注意長(cháng)鏈,因為有樁號重疊,比如K112+943.305 = K112+900.001,會(huì )出現兩個(gè)K112+920、兩個(gè)K112+940重復的樁號,就一定要搞清楚了哪個(gè)是斷鏈點(diǎn)之前的,哪個(gè)是斷鏈點(diǎn)之后的。而短鏈,因為樁號是間斷的,中間會(huì )缺失部分樁號,不會(huì )出現重復樁號,實(shí)際應用中倒不會(huì )出現什么問(wèn)題,只要別以為丟了樁到處找樁就行了。 二、交點(diǎn)定位與交點(diǎn)計算范圍 前面說(shuō)明過(guò)每一條數據的格式: 每個(gè)方框就是一個(gè)數據,共11個(gè)方框,其中第一個(gè)方框是交點(diǎn)定位的判別依據,我這里稱(chēng)之為交點(diǎn)定位臨界點(diǎn),其余10個(gè)方框是定義為矩陣Mat A的十個(gè)因子的,是交點(diǎn)的主要數據,其中前面八個(gè)數據意義非常明確,這里就不啰嗦了,而最后兩個(gè)數據,一個(gè)是交點(diǎn)的計算起點(diǎn)樁號,一個(gè)是交點(diǎn)的計算終點(diǎn)樁號,這兩個(gè)起終點(diǎn)樁號,就構成了交點(diǎn)計算范圍。 這里,重點(diǎn)講述交點(diǎn)定位臨界點(diǎn)和交點(diǎn)計算范圍,因為這對于后面斷鏈的處理、卵形曲線(xiàn)的處理、單一直線(xiàn)的處理都有非常重要的作用。 1.交點(diǎn)定位臨界點(diǎn)與交點(diǎn)定位樁號范圍 一般情況下(注意我說(shuō)的是一般情況,沒(méi)有斷鏈、卵形曲線(xiàn)等特殊情況),交點(diǎn)定位臨界點(diǎn)定義為下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)(或路段計算終點(diǎn)),當程序判定輸入的樁號小于等于臨界點(diǎn)時(shí),就定位在了本交點(diǎn)上。由于數據庫程序每一條數據是將交點(diǎn)從小到大依次編寫(xiě)的,程序將順序地從第一個(gè)臨界點(diǎn)開(kāi)始判別,因此實(shí)質(zhì)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(shí)(這個(gè)范圍稱(chēng)為交點(diǎn)定位樁號范圍),才定位在本交點(diǎn)上。 因此,交點(diǎn)定位樁號范圍一般是從本交點(diǎn)的ZH點(diǎn)到下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn),鑒于可能出現兩曲線(xiàn)之間的直線(xiàn)段為0的復曲線(xiàn),在輸入定位樁號定位計算交點(diǎn)時(shí),最好取交點(diǎn)曲線(xiàn)上的任一樁號。 2.交點(diǎn)計算范圍 所謂交點(diǎn)計算范圍,是指利用當前的交點(diǎn)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(diǎn)計算范圍包括本交點(diǎn)的平曲線(xiàn),以及本平曲線(xiàn)之前和之后的直線(xiàn)段(如果有的話(huà))。 我們可以看出,根據交點(diǎn)計算范圍的定義,相鄰兩交點(diǎn)曲線(xiàn)間若存在直線(xiàn)段,則該直線(xiàn)段則成為相鄰兩交點(diǎn)的重復計算范圍,即既可在前一交點(diǎn)內計算,也可在后一交點(diǎn)內計算,并且均可計算出準確的結果。 定義了交點(diǎn)計算范圍,當輸入的樁號超過(guò)此范圍時(shí),程序會(huì )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(diǎn)計算范圍,以免到了現場(chǎng)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(jìn)行斷鏈的處理與計算,這實(shí)在沒(méi)有辦法,因為沒(méi)有前面的鋪墊,就沒(méi)法講斷鏈的處理。 1.有斷鏈時(shí)的交點(diǎn)定位與交點(diǎn)計算范圍 當存在斷鏈時(shí)(這是特殊情況,不再是一般情況),交點(diǎn)定位臨界樁號就有了一點(diǎn)小小變化。斷鏈之前的那個(gè)交點(diǎn)的定位臨界點(diǎn)就不應選擇下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn),而應選擇斷鏈點(diǎn)的樁號。什么,斷鏈點(diǎn)有兩個(gè)樁號?廢話(huà),當然用等號前面的那個(gè)樁號了! 而交點(diǎn)的計算范圍,則不再遵循從上一交點(diǎn)的HZ點(diǎn)開(kāi)始,至下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)結束的規定,而改為: (1)對于斷鏈點(diǎn)之前的交點(diǎn),交點(diǎn)計算范圍從上一交點(diǎn)的HZ點(diǎn)開(kāi)始,至斷鏈點(diǎn)結束(樁號為改線(xiàn)樁號,即等式之前的那個(gè)樁號); (2)對于斷鏈點(diǎn)之后的交點(diǎn),交點(diǎn)計算范圍則從斷鏈點(diǎn)開(kāi)始(樁號為老樁號,即等式之后的那個(gè)樁號),至下一交點(diǎn)的ZH點(diǎn)結束。 如此,數據庫子程序的編寫(xiě)就OK了,當然,這還只是斷鏈處理過(guò)程中第一個(gè)注意事項,重要的還在后面的程序操作上。 2.工程實(shí)例 (感謝校友曾令武提供工程實(shí)例) 根據某高速公路的直曲表,在13公里范圍內有一長(cháng)鏈和一短鏈兩個(gè)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(jiàn)諒。 3.數據庫文件ROAD-DATA2的編寫(xiě) 編寫(xiě)數據之前,我們先仔細看一下,容易看出,第一個(gè)斷鏈點(diǎn)K112+943.305 = K112+900.001在JD59和JD60之間的直線(xiàn)段內,而第二個(gè)斷鏈點(diǎn)K125+309.227 = K125+320.001在JD65和JD66之間的直線(xiàn)段內。因只研討斷鏈,我們只編寫(xiě)了這四個(gè)交點(diǎn)的數據(省略了中間六個(gè)交點(diǎn)的數據),編寫(xiě)時(shí)為操作方便采用了簡(jiǎn)化坐標和簡(jiǎn)化樁號。 數據庫子程序中,紅色字體均是斷鏈相關(guān)的樁號,編寫(xiě)時(shí)一定要結合前面的講述編寫(xiě)準確。計算時(shí),記得要把ROAD-2程序第二行調用的數據庫子程序名稱(chēng)改為“ROAD-DATA2”。 4.驗證與應用示例 首先看第一個(gè)斷鏈點(diǎn)K112+943.305 = K112+900.001,既然這兩個(gè)樁號表示的是同一個(gè)點(diǎn),那么計算出來(lái)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(diǎn)K112+943.305 和 K112+900.001兩個(gè)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(gè)斷鏈點(diǎn)K125+309.227 = K125+320.001的坐標,強化一下操作。 在實(shí)際應用時(shí),要注意斷鏈點(diǎn)之前的樁號和斷鏈點(diǎn)之后的樁號的交點(diǎn)定位,比如這個(gè)斷鏈點(diǎn)K112+943.305 =K112+900.001,就會(huì )出現兩個(gè)K112+920和兩個(gè)K112+940,就一定要搞清楚哪個(gè)是斷鏈點(diǎn)之前的,哪個(gè)是斷鏈點(diǎn)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(fā)表如下。 . . 由此,斷鏈處理得到圓滿(mǎn)的解決。下次有時(shí)間講講如何利用ROAD-2計算卵形曲線(xiàn)坐標。 ![]() |
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