卡西欧fx-5800p计算器内置公式及公式自定义在隧道测量中的应用
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关于隧道超欠挖的控制方法卡西欧计算器5800正反算、隧道超欠挖计算程序在隧道中的应用概述:位于十天高速A-CD31标由中交四局承建的曹家湾与朱家河隧道。
隧道洞内全面工作展开后,由于各个工作面交叉施工。
测量放样常常受到干扰和制约,由于外界因素干扰测量不及时常常造成超欠挖难以控制。
隧道断面仪应用具有局限性,只能架设隧道中线或法线上,测站点高程还必须重新测出。
隧道测量要求速度、准确度,如果放样时间太长就会耽误下道工序施工进展。
经我们项目部测量组编制以下程序,在施工中可随时检查超欠挖、初支、二衬断面,不影响施工。
并在洞身开挖时将开挖轮廓线画到掌子面,这样施钻人员可以很好的将超欠挖控制。
避免向以往开完打钻时参照上一班初支断面进行打眼,周边眼施钻角度也得到很好的掌握。
隧道超欠挖计算程序正算主程序(ZS):Lb1 0:?S:?Z:Prog “PM-SJ”: Abs(S-O) → W:Prog "SUB1":"XS=":X◢"YS=":Y◢F-90→F:S→ K:Prog“SQX”:“H=”:H◢Goto 0反算主程序(FS)Lb1 0: ?S:?X:?Y:Prog“PM-SJ”: X→ I: Y→J:Prog "SUB2":"S=":O+W→S◢"Z=":Z◢S→ K:Prog“SQX”:“H=”:H◢Goto 0隧道3心圆放样主程序(CQW)Lb1 1:Fix3:7.315→R:6.19→P:“H1”?F:?Z:F-H→F:Abs(5.72-Z)→ZIf F≥6.319:Then √(Z2+(F-0.715)2 )-R→W: IfEnd:If F≥1.577 AND F<6.319 Then √((Z-0.723)2+(F-1.577) 2)-P→W :IfEnd:If≤1.577: Then Z-(P+0.723)→W: IfEnd:“W=”: W◢Goto1R----第一个圆圆心F----实测高程H----路面纵断设计高程Z----由反算主程序反算得到边距(不需修改)程序中右线输入Abs(5.72-Z) →Z,左线输入Abs(5.72+Z) →Z CQW----计算结果(+超,-欠)隧道二衬断面检测主程序(CQJC)Lb1 1:Fix3:6.625→R:5.5→P: “H1”?F:?Z:F-H→F:Abs(5.72-Z)→ZIf F≥5.79:Then √(Z2+(F-0.715) 2)-R→W: IfEnd:If F<5.79 Then √(Z-0.723)2+(F-1.577)2)-P→W :IfEnd:“W=”: W◢Goto1R----第一个圆圆心F----实测高程H----路面纵断设计高程Z----由反算主程序反算得到边距(不需修改)程序中右线输入Abs(5.72-Z) →Z,左线输入Abs(5.72+Z) →Z CQW----计算结果(+超,-欠)正算子程序(SUB1)1÷P→ C: (P-R)÷(2HPR) → D: 180÷π→ E: 0.1739274226→A: 0.3260725774→ B: 0.0694318442→ K: 0.3300094782→L: 1-L→ F:1-K→ M:U+W(Acos(G+QEKW(C+KWD))+Bcos(G+QELW(C+LWD))+Bcos(G+QEFW(C+ FWD))+Acos(G+QEMW(C+MWD))) → X:V+W(Asin(G+QEKW(C+KWD))+Bsin(G+QELW(C+LWD))+Bsin(G+QEFW(C+ FWD))+Asin(G+QEMW(C+MWD))) → Y: G+QEW(C+WD)+90→ F:X+ZcosF→ X: Y+ZsinF→ Y反算子程序(SUB2)G-90→T: Abs((Y-V)cosT-(X-U)sin(T)) → W: 0→ Z:Lbl 0:Prog "SUB1": T+QEW(C+WD)→L: (J-Y)cosL-(I-X)sinL → Z:ifAbsZ<1E-6:thenGoto1:ElssW+Z→ W:Goto 0:IfEndLbl 1: 0→ Z:Prog "SUB1": (J-Y)÷sinF→ Z子程序(平面线形数据库)PM-SJifS ≥45978.226(线元起点里程)Then 2214.419→U(线元起点X 坐标):4802.542→V(线元起点Y坐标):45798.226→O(线元起点里程):280049’54”→G(线元起点方位角):200 →H(线元长度):1300→P(线元起点曲率半径):1×1045→R(线元终点曲率半径):1 →Q(线元左右偏标志:左负右正):IfEndifS ≥45998.226(线元起点里程)Then 2262.012→U(线元起点X 坐标):4608.341→V(线元起点Y坐标):45998.226→O(线元起点里程):285014’20”→G(线元起点方位角):238.741 →H(线元长度):1×1045→P(线元起点曲率半径):1×1045→R(线元终点曲率半径):0 →Q(线元左右偏标志:左负右正):IfEnd子程序(竖曲线计算公式)SQXLbI 0:578.318→Z[1]:46080→B:32000→R:160→T:0.025→I:0.035→J:?K:B-K→C : 1→F:I>J=>-1→FIf K<B-T then 0→A: I →P:Goto 1: IfEnd: If K<B then 1→A: I →P: Goto 1: IfEnd: If K<B+T then 1→A: J→P: Goto 1 :IfEnd: If K>B then 0→A: J→P: Goto 1: IfEndLbI 1: Z[1]-CP+AF(T-Abs (C))2÷2÷R→H: “H”:H◢Goto 0Z——变坡点高程 B——变坡点桩号R——半径 T——切线长I——前纵坡度 J——后纵坡K——待求点桩号 H——待求点高程说明:仪器架至测站点上定向后,观测掌子面任意点,测得数据进入反算主程序FS计算得出:对应里程桩号和边距及对应里程路面纵断设计高程。
卡西欧5800边坡测量程序U″XO″:V″YO″:A″X1″:B″Y1″:POL(G″X2″-A,D″Y2″-B:W=J:I:LBI1:{LKM}:X″XA="=A+LCOSW+KCOS(W+M)◢Y"YA="=B+LSinW+Ksin(W+M)◢POL(S-U),Y-U:J <0=>J=J+36O⊿X″DIX=″=I◢FiX3:O″FW=″=J◢Goto15800边坡测量程序″XO=″?U:″YO=″?V:″X1=″?A:″Y1″?B:″X2″?G:″Y2″?D↙POL(G-A,D-B):J→W:Fix 3:CLS↙Lbi 1 ↙″L=″?L:″K=″?K:″M=″?M↙A+LCOSW+KCOS(W+M)→X↙B+LSinW+Ksin(W+M)→Y↙Cls↙"XA=":Locate 5,1,X:"YA=":Locate 5,2,Y◢Pol(X-U,Y-V):If J <0:Then J+36O→J :Else J→J↙Cls↙″DIX=″:Locate 5,1,I:″FW=″:J▲DMS◢Goto 1程序特点:全线标高数据一次性程序化输入,扩充变量数据库,无需修改程序内容;全线贯通计算,标高计算时将全线数据分为4等分,首先判断待求点在哪个区间,再循环选择,提高运算时间;傻瓜操作,适用初级用户。
一、程序:M CW“1.BG 2.SZ ”:W=1=> Goto 1ΔO“KOU LING”:O≠1 23456=>O=0:Goto 5ΔO=0:Z[1]=0: Goto 0←┘Lbi 0←┘”No.”:Z[1]+1◢{ZHPR}:Z“D0” :H“BG” :P“PD” :R“R0” :Z[Z[1]×4+ 3]=Z:Z[Z[1]×4+4]=H:Z[Z[1]×4+5]=P:Z[Z[1]×4+6]=R:“NEXT”◢Isz Z[1]:Goto0←┘Lbi 1←┘Z[2]= Z[1]←┘{D}:D≤Z[Int(Z [2]÷4+1)×4+3]=>Z[2]= Int(Z [2]÷4) :Goto2ΔD≤Z [Int (Z[2] ÷2+1)×4+3]=>Z[2]=Int(Z[2]÷2):Goto2ΔD≤Z [Int (Z[2]×.75+1)×4+3]=>Z[2]=Int (Z[2]×.75):Goto2ΔGoto 2←┘Lbi 2←┘D<Z[Z[2]×4+3]=>Dsz Z[2]:Goto 2ΔGoto 3←┘Lbi 3←┘Z[Z[2]×4+6]≠0=>G=Z[Z[2]×4+4]+(D-Z[Z[2]×4+3])×Z[Z[2]×4+ 5]÷100+(D-Z[Z[2]×4+3]) ^2÷2÷Z[Z[2]×4+6]:Goto 4ΔG=Z[Z [2]×4+4]+(D-Z[Z[2]×4+3])×Z[Z[2]×4+5]÷100:Goto 4←┘Lbi 4←┘{Z}:Z:G=G-0.02Abs(Z):“G”: G◢(4850输出){Z}:Z:G=G-0.02Abs(Z): G“G”◢(4800输出)Goto 1←┘Lbi 5←┘“OUT”◢程序操作说明程序分为两部分:1.BG为标高计算,2.SZ为参数设置。
卡西欧fx5800P隧道测量程序…一、缓和曲线上的点坐标计算已知:①缓和曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当计算第二缓和曲线上的点坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与计算第一缓和曲线时相反xZ,yZ为点HZ的坐标切线角计算公式:二、圆曲线上的点坐标计算已知:①圆曲线上任一点离ZH点的长度:l②圆曲线的半径:R③缓和曲线的长度:l0④转向角系数:K(1或-1)⑤过ZH点的切线方位角:α⑥点ZH的坐标:xZ,yZ计算过程:说明:当曲线为左转向时,K=1,为右转向时,K=-1,公式中n的取值如下:当只知道HZ点的坐标时,则:l为到点HZ的长度α为过点HZ的切线方位角再加上180°K值与知道ZH点坐标时相反xZ,yZ为点HZ的坐标三、曲线要素计算公式公式中各符号说明:l——任意点到起点的曲线长度(或缓曲上任意点到缓曲起点的长度)l1——第一缓和曲线长度l2——第二缓和曲线长度l0——对应的缓和曲线长度R——圆曲线半径R1——曲线起点处的半径R2——曲线终点处的半径P1——曲线起点处的曲率P2——曲线终点处的曲率α——曲线转角值四、竖曲线上高程计算已知:①第一坡度:i1(上坡为“+”,下坡为“-”)②第二坡度:i2(上坡为“+”,下坡为“-”)③变坡点桩号:SZ④变坡点高程:HZ⑤竖曲线的切线长度:T⑥待求点桩号:S计算过程:五、超高缓和过渡段的横坡计算已知:如图,第一横坡:i1第二横坡:i2过渡段长度:L待求处离第二横坡点(过渡段终点)的距离:x求:待求处的横坡:i解:d=x/Li=(i2-i1)(1-3d2+2d3)+i1六、匝道坐标计算已知:①待求点桩号:K②曲线起点桩号:K0③曲线终点桩号:K1④曲线起点坐标:x0,y0⑤曲线起点切线方位角:α0⑥曲线起点处曲率:P0(左转为“-”,右转为“+”)⑦曲线终点处曲率:P1(左转为“-”,右转为“+”)求:①线路匝道上点的坐标:x,y②待求点的切线方位角:αT计算过程:注:sgn(x)函数是取符号函数,当x<0时sgn(x)=-1,当x>0时sgn(x)=1,当x=0时sgn(x)=0。
卡西欧fx5800p计算器隧道计算程序专版(以下程序是专业人士编写,本店铺不对程序负责,仅供您参考使用。
)卡西欧fx5800p计算器隧道计算程序专版(以下程序是专业人士编写,本店铺不对程序负责,仅供您参考使用。
)本版本是道路版的升级版,程序只改变了SHELL程序,从SHELL 中拆分出WORK-SET(工作设置程序),加入SDPY(隧道放样)。
FileName:RESET 初始化程序Norm 1:50→C:12345→J"RESET PW"?I:I=J=>500→DimZ为数据库增加额外变量500个,在SET、SETPFDYS程序根据实际再增减变量以保证不浪费存50→Z[C+22]:本程序设置变量个数目前50个刚刚够用。
"PASSWORDS"?I:I→Z[C+39]重设要素保护密码Cls:StopFileName:DATLOCK 要素保护密码确定认程序Cls:Norm 1:50→C"PASSWORDS"?J:Cls:J≠Z[C+39]=>StopFileName:SHELL(外壳程序)50→C ;在扩充变量预留前50个给别的程序用。
如不够就适量加大。
RESET,SHELL,SET,SETPFDYS,这几个程序中C值必需一致Norm 1Z[C+23]→N当前分段要素N坐标Z[C+24]→E当前分段要素E坐标Z[C+25]→M当前分段要素起点桩号Z[C+26]→H当前分段要素起点方位角(正北)单位:弧度Z[C+27]→A当前分段要素起点曲率有左偏负右偏正(注意不是半径)Z[C+28]→R当前分段要素终点曲率有左偏负右偏正(注意不是半径)Z[C+29]→L当前分段要素长度Z[C+3]→W斜桩角度Lbi SProg"PROGMODE" ;进入模式功能选择Lbi ADeg:Norm 1:ClsZ[C+1]→G:"ZH"?G ;桩求桩号If G=-1:Then Prog"WORK-SET":Goto S:IfEnd 进入工作设置G→Z[C+1]Z[C+2]→B:"JL"?B:B→Z[C+2];B横向距离,左正右负Lbi BProg "ZBJS" ;坐标正算Fix 3:Cls ;设置三位小数"ZH=":Locate 4,1,G;第一行显示桩号"X=":Locate 3,2,X ;第二行显示X(N)坐标"Y=":Locate 3,3,Y;第三行显示Y(E)坐标Prog "GCJS" ;高程计算"Z":Locate 2,4,Z+Z[C+41] ;第四行显示Z坐标Locate 10,4,B ;第四行显示横向距离0→IDo:I+1→I:I=1000=>Goto 1:LpWhile Not(Getkey=57 Or Getkey=27 Or G etkey=26) ;锁定键盘,并在几十秒后自动返回Getkey=57=> Goto 1If Getkey=26=> Prog "SDFY":Goto B:EndIfPol(Z[C+35]-X,Z[C+36]-Y)Cls:"DL":Locate 3,1,I:Locate 12,1,Z[C+45]"→":Locate 3,2,B:Locate 12,2,Z[C+49]"FWJ"J<0=>J+360→J:J◤DMS◢J→Z[C+46]I→Z[C+47]Goto 1FileName:SDFY 隧道放样ClsZ[C+2]→VZ[C+41]→DZ[C+43]→I:"DQD-Z"?I:I→Z[C+43]Z[C+42]→J:"R"?J:J→Z[C+42]Z[C+40]→K:"R-DL"?K:K→Z[C+40]Abs(V-K)→P√(P2+(I-Z-D)2)→U计算实际半径Fix 3:Cls ;设置三位小数"ZH=":Locate 4,1,G"R":Locate 2,2,ULocate 10,2,U-JIf I-Z-D-J>0 :Then I-Z-D-√(J2-P2)→P:0→OElse If P-J>0:Then P-√(J2-(I-Z-D)2)→O:0→PElse P-√(J2-(I-Z-D)2)→O:I-Z-D-√(J2-P2)→PIfEnd:IfEnd"H":Locate 2,3,OLocate 8,3,"V"Locate 9,3,PLocate 1,4,Z+DLocate 9,4,I0→TDo:T+1→T:T=1000=>Return:Lp While Not(Getkey=57 Or Getkey=27) ;锁定键盘,并在几十秒后自动返回Getkey=57=>ReturnIf V-K>0 :Then V-O→B:Else V+O→B:IfEndFileName:ZBJS 坐标计算程序Prog"READDAT"RadG-M→QIF AR=0 :Then If A=R :Then 1→J:Else 3→J :IfEnd:Else If A=R :Then 2→J:Else 3→J:IfEnd:IfEnd 判断线元类型If J=1 :Then H→F:N+QCos(H)→X:E+QSin(H)→Y:IfEnd直线段直接计算If J=2 :Then H+QR→F:Rec(Abs(2Sin(Abs(0.5QR))÷R),H+QR÷2):N+I→X:E+J→Y:IfEnd圆弧段直接计算If J=3 :Then Goto 5 :IfEndX+BCos(F+W)→XY+BSin(F+W)→YDeg:ReturnLbi 5 用五点通用坐标计算计算缓和段0.5(R-A)÷L→KAQ→IKQ2→J0.0469100770→P:H+IP+JP2→O0.2307653449→P:H+IP+JP2→T0.5→P:H+IP+JP2→D0.7692346551→P:H+IP+JP2→F0.9530899230→P:H+IP+JP2→P0.1184634425→I0.2393143352→J0.2844444444→YN+Q(ICos(O)+JCos(T)+YCos(D)+JCos(F)+ICos(P))→XE+Q(ISin(O)+JSin(T)+YSin(D)+JSin(F)+ISin(P))→YH+AQ+KQ2→FX+BCos(F+W)→XY+BSin(F+W)→YDeg:ReturnFileName:TURNZH(坐标反算) Prog"INNEZ"Z[C+37]→UZ[C+38]→V0→B:M+L÷2→G:Prog"ZBJS"Lbi S:RadU-X→I:V-Y→JIf I=0 And J=0 :Then Goto A:IfEndPol(I,J)Lbi A:Rec(I,J-F)G+I→G:IF Abs(I)>0.0001 :Then Prog"ZBJS":Goto S↙J→BG→Z[C+1]J→Z[C+2]Prog"GCJS"FileName:INNEZ 实测坐标输入程序Lbl S:Norm 1:ClsZ[C+50]=2=>Goto 1Z[C+37]→II<0=>Goto 1"DQD-N"?I 输入待求点N坐标I<0=>Goto 1I→Z[C+37]Z[C+38]→I:"DQD-E"?I 输入待求点E坐标I<0=>Goto 1I→Z[C+38]Z[C+43]→I:"DQD-Z"?I 输入实测高程I<0=>Goto 1I→Z[C+43]ReturnLbi 1I=-1=>Then 2→Z[C+50]If I=-2:Then Prog"WORK-SET":Goto S:IfEnd 进入工作设置Prog"INFWJDLDH"Z[C+50]=1=>Goto SReturnFileName:INFWJDLDH实测坐标(用方位角,距离,高差)输入程序Lbi S:Deg:Norm 1:ClsZ[C+46]→J:"DQD-FWJ"?JJ<0=>Goto 1J→Z[C+46]Z[C+47]→I:"DQD-DL"?I:I→Z[C+47]Z[C+48]→K:"DQD-DZ"?K:K→Z[C+48]Z[C+49]→P:"RHT"?P:P→Z[C+49]Rec(I,J)Z[C+35]+I→Z[C+37]Z[C+36]+J→Z[C+38]Z[C+44]+Z[C+45]+K-P→Z[C+43]ReturnLbi 1If J=-2:Then Prog"WORK-SET":Goto S:IfEnd 进入工作设置1→Z[C+50]ReturnFileName: WORK-SET 测站设置程序Norm 1:Cls50→CZ[C+32]→I:"DAT1 2 3"?I:I→Z[C+32]平曲线要素数库类型选择1为置式,2文件式,3实时输入(查看当前要素值)Z[C+4]→I:"0 1 2 3"?I:I→Z[C+4]选择本程序模式0为坐标正算,1坐标反算,2横向边仰坡放样,3,纵向边仰坡放样(隧道进出口用到) Z[C+41]→I:"GC-DH"?I:I→Z[C+41]放样点高差常数Z[C+35]→I:"STATION-N"?I:I→Z[C+35]设置测站N坐标Z[C+36]→I:"STATION-E"?I:I→Z[C+36]设置测站E坐标Z[C+44]→I:"STATION-Z"?I:I→Z[C+44]设置测站Z坐标Z[C+45]→I:"ST ATION-HI"?I:I→Z[C+45]设置仪高ClsFileName: PROGMODE 程序功能模式选择Z[C+4]→II=0=>Return ;正算模式I=1=>Prog"TURNZH" ;反算模式I=2=>Prog"HXBYP" ;横向边仰坡放样模式I=3=>Prog"ZXBYP" ;纵向边仰坡放样模式FileName:HXBYP 横向边仰坡放样程序Cls:Norm 1Z[C+40]→I:"QPD-DL"?I:I→Z[C+40]输入起坡点与中桩距离常数Z[C+41]→I:"QPD-DZ"?I:I→Z[C+41]输入起坡点与中桩高差常数Z[C+42]→I:"i"?I:I→Z[C+42]输入边仰坡坡度,左仰坡(路堑)为正,右仰坡(路堑)为负,左边坡为负,右边坡为正Cls:Z[C+43]→I:"DQD-Z"?I:I→Z[C+43]输入实测高程Prog"TURNZH"Prog "GCJS"(Z[C+43]-Z-Z[C+41])Z[C+42]+Z[C+40]→BFix 3:B-Z[C+2]◢显示与设计位置的偏差B→Z[C+2]FileName:ZXBYP 纵向仰坡放样程序(隧道进口使用)Cls:Norm 1:Z[C+33]→I:"QPD-ZH"?I:I→Z[C+33]输入起坡点桩号Z[C+34]→I:"QPD-Z"?I:I→Z[C+34]输入起坡点高程Z[C+42]→I:"i"?I:I→Z[C+42]仰坡时(隧道进出口仰坡,进口为正,出口为负)Cls:Z[C+43]→I:"DQD-Z"?I:I→Z[C+43]输入实测高程Prog"TURNZH"Z[C+42](Z[C+43]-Z[C+34])+Z[C+33]→GFix 3:G-Z[C+1]◢显示与设计位置的偏差G→Z[C+1]FileName:SET 设置程序Lbi SNorm 150→C50→Z[C+22] 本程序设置变量个数目前50个刚刚够用。
fx-5800P计算器在工程测量中的应用(三)九、编程常用到数学公式及其注解:1、 sin(α)和cos(α)的定义:以坐标原点为圆心,1为半径,对应于α由0°~360°的变化,圆上各点的x值即为cos(α)值;圆上各点的y值即为sin(α)值;2、由sin(α)和cos(α)的定义可以引伸导出:①cos(α) =-cos(180-α) =-cos(180+α) = cos(360-α) = cos(-α)②cos(α)= sin(90-α)=sin(90+α)=-sin(270-α) =-sin(270+α)③sin(α) =sin(180-α) =-sin(180+α)=-sin(360-α) =-sin(-α)④sin(α)= cos(90-α) =-cos(90+α) =-cos(270-α)= cos(270+α)十、编程命令的输入操作及注解:1、输入操作①功能菜单内输入:(如,“Stop Stop)◢),该命令的输入已经代替分隔符“:”键,也可代替分隔符“:”2、各命令的注解:(1)、“?”:输入提示。
语法①:?→变量,或“字符串”?→变量;该语法的功能是向变量赋值,当程序执行至此命令时,屏幕出现提示“?”或“字符串?”,且不显示变量的原值,如不输入任何数值而按EXE键时,计算器不会往下继续执行其他命令。
语法②:?变量,或“字符串”?变量;该语法的功能也是向变量赋值,当程序执行至此命令时,屏幕出现提示“变量?”或“字符串?”,且显示变量的原值,如不输入任何数值而按EXE键时,计算器默认变量原值,往下继续执行其他命令。
(2)、“:”:分隔符。
语法:语句:语句:…:语句。
注:语句可为某一数值、变量、表达式、命令或注释文本(“字符串”),如分隔符“:”前为数值、变量、表达式时,每当执行至分隔符“:”,会随之产生一个答案存储器的值Ans。
(3)、“→”:变量赋值。
语法:表达式→变量。
全线坐标正反算及隧道超欠挖程序(线元法)DFL(主程序)Lbl 5: “1→ZS,2→FS,3→初支CQW,4→二衬CQW”?N(选择计算模式,1为正算,2为反算,3为初支超欠挖,4为二衬超欠挖)N=1=>Goto 1:N=2=>Goto 2:N=3=>Goto 3:N=4=>Goto 4Lbl 1: “K=”?S:“P=”?Z:Prog “SJ-D”: Abs(S-O) → W:Prog “ZS”:“X=”:Locate4,4,X:“Y=”:Locate4,4,Y:F-90→F:S→ K:Prog“SJ-GC”:“H=”:Locate4,4,H:“W=”: Locate4,4,F°◢Goto 5(正算-输入待求点里程K=、输入待求点偏距P=、显示待求点里程X=、显示待求点里程Y=、显示待求点里程设计高程H=)Lbl 2:“X=”?X:“Y=”?Y:Prog“SJ-D”: X→ I: Y→J:Prog "FS":O+W→S: “K=":Locate4,4, S:“P=":Locate4,4, Z:S→ K:Prog“SJ-GC”:“H=”:Locate4,4, H:F-90→F: “W=”: Locate4,4,F°◢Goto 5(反算-输入实测点X=、输入实测点Y=、显示实测点里程K=、显示实测点偏距P=、显示实测点的设计高程H=)Lbl 3:“X=”?X:“Y=”?Y:Prog“SJ-D”: X→ I: Y→J:Prog "FS":O+W→S: “K=":Locate4,4, S:“P=":Locate4,4, Z:S→ K:Prog“SJ-GC”:“H=”:Locate4,4, H◢If K≥19910(XS-VA支护类型起点桩号) And K<19950(XS-VA支护类型终点桩号):Then Prog “XS-VA”◢IfEnd:If K≥19950(XS-VC支护类型起点桩号) And K<20000(XS-VC支护类型终点桩号):Then Prog “XS-VC”◢IfEnd:(隧道断面匹配、依照上面的依次变更, 每多一个支护类型,就增加一个。
自编卡西欧fx-5800P隧道超欠挖程序作者:何威该程序由“卡西欧fx-4800P隧道超欠挖程序”改编而成,其运行原理与操作方法与其相同。
1.主程序(WSK-CQW)"XO"?U:"YO"?V:"SO"?O:"FO"?G:"LS"?N:"RO"?P:"RN"?R:?Q←┘1÷P→C:(P-R)÷(2N PR) →D:180÷π→E←┘Lbl2:?X:?Y:?H:X→I:Y→J←┘G-90→T:(Y-V)cos(T)-(X-U)sin(T)→W:Abs(W)→W:0→Z←┘LbI 4:Prog"SUB1":T+QEW(C+WD)→L:(J-Y)cos(L)-(I-X)sin(L)→Z←┘If Abs(Z)<10∧(-6):Then 0→Z :Prog"SUB1":(J-Y)÷sin(F)→Z:Else W+Z→W:Goto 4:IfEnd:O+W→S←┘"Z=":Z◢"S=":S◢√( (H-内轨顶标高-圆心距离内轨顶高差)²+(Abs(Z+线中相对遂中距离)+圆心相对遂中距离)²)-R→M←┘"CQW=":M◢Goto 2←┘2.正算子程序(SUB1)0.1739274226→Z[1]:0.3260725774→Z[2]:0.0694318442→K:0.3300094782→L←┘1-L→F:1-K→M←┘U+W(Z[1]cos(G+QEKW(C+KWD))+Z[2]cos(G+QELW(C+LWD))+Z[2]cos(G+QEFW( C+FWD))+Z[1]cos(G+QEMW(C+MWD))→X←┘V+W(Z[1]sin(G+QEKW(C+KWD))+Z[2]sin(G+QELW(C+LWD))+Z[2]sin(G+QEFW(C+ FWD))+ Z[1]sin(G+QEMW(C+MWD))→Y←┘G+QEW(C+WD)+90→F:X+Zcos(F)→X:Y+Zsin(F)→Y一.补充1.输入显示说明X0 ?线元起点的X坐标Y0 ?线元起点的Y坐标S0 ?线元起点里程F0 ?线元起点切线方位角LS ?线元长度R0 ?线元起点曲率半径RN ?线元止点曲率半径Q ?线元左右偏标志(左偏Q=-1,右偏Q=1,直线段Q=0)S ?所求点的里程Z ?所求点距中线的边距(左侧取负,值右侧取正值,在中线上取零)CQW? 所求点的超欠挖2. 若隧道所测部位有两种圆心时,利用圆心所对应的弧的分段高度划分可设置两个选择条件,于是只需将主程序中“√( (H-内轨顶标高-圆心距离内轨顶高差)²+(Abs(Z+线中相对遂中距离)+圆心相对遂中距离)²)-R→M←┘”中改为“IfH>内轨顶标高+圆心O1分段高度:Then√( (H-内轨顶标高-圆心O1距离内轨顶高差)²+(Abs(Z+线中相对遂中距离)+圆心O1相对遂中距离)²)-R1→M :Else√( (H-内轨顶标高-圆心O2距离内轨顶高差)²+ (Abs(Z+线中相对遂中距离)+圆心O2相对遂中距离)²)-R2→M:If End←┘”3. 若所测隧道断面无需在经常在线元之间转换时,也可以将主程序中U(线元起点X坐标),V(线元起点Y坐标),O(线元起点里程),G(线元起点切线方位角),N(线元长度),P(线元起点半径),R(线元终点半径),Q(曲线左偏为-1右偏为1直线为0)等曲线要素赋予定值,可减少在工作中的输入量。
综合后得:Hc= H1+((H2-H1)÷(K2-K1))×(K-K1)-i×B-d程序内容如下:“K1=”?A:“H1=”?B:“K2=”?C:“H2=”?D:“I=”?E:“HD=”?F:Lbl 0:?K:“B=”?L:B+((D-B)÷(C-A))×(K-A)-E×L-F→H:“SHJH=”:H◢ Goto 0。
(程序运行在此不再赘述)如果把例1和例2相结合:即可完成路基顶面(即路床顶调平时)的水准测量工作,并快速计算出各实测点的填或挖的值。
整合后程序如下:“K1=”?A:“H1=”?B:“K2=”?C:“H2=”?D:“I=”?E:“HD=”?F:“BM=”?M:“HSH=”?N:Lbl 0:?K:“B=”?L:“QSH=”?O:B+((D-B)÷(C-A))×(K-A)-E×L-F→H:M+N-O→P:H-P→Q:“SHJH=”:H◢“SHCH=”:P◢“+T,-W,=”:Q◢ Goto 0。
例3:直线段平面放样,即已知某线段两端坐标(X1、Y1,X2、Y2),计算出与之有特定关系的K值(起点顺着路线方向移动的距离)、B值(垂直于路线方向移动的距离)的点位坐标,并计算出测站点到该放样点的方位角和距离。
该放样任务在计算时所需的公式有:①计算两点间的方位角和距离的公式:Pol(△X,△Y)②计算坐标增量公式:△X=L×cosα,△Y=L×sinα(L为移动距离,α为方位角)③高等数学诱导公式:sin(90+α)= cos(α),cos(90+α)=-sin(α),sin(α-90)=-cos(α),cos(α-90)= sin(α),其手动计算步骤及公式如下:①路线起点(1)到路线终点(2)的方位角:α1= Pol(X2-X1,Y2-Y1)②路线中桩垂直向右的方位角:α2=α1+90③路线中桩垂直向左的方位角:α3=α1-90④从起点沿路线移动K值后中线A点的坐标增量:△X=K×cosα,△Y=K×sinα⑤从A点垂直向右移动B值后B点的坐标增量:△X=B×cos(α1+90)=-B×sin(α),△Y=B×sin(α1+90)=B×cos(α)⑥从A点垂直向左移动B值后C点的坐标增量:△X=B×cos(α-90)= B×sin(α),△Y=B×sin(α-90)=-B×cos(α)⑦右侧B点的坐标:Xb=X1+K×cosα-B×sin(α),Yb=Y1+K×sinα+B×cos(α)⑧左侧C点的坐标:Xc=X1+K×cosα+B×sin(α),Yc=Y1+K×sinα-B×cos(α)对比左右两侧的坐标计算公式不难发现:公式及所需元素基本一致,只是B值的正负符号刚好相反,如果保留右侧点的计算公式,在计算左侧点时,只需在B值输入时为负值即可,这就是我们平常所说的“左负右正”。
CASIOfx-5800p计算器内置公式及自定义公式在隧道测量中的应用工程测量过程中,计算器是数据处理的快捷工具。
在测量中,数据计算有很多都是重复计算,不能一次性通过计算得出结果,而是一个累计的过程。
因此,测量中我们就必须想办法使计算快速,而且又要准确的输出。
于是,编程的思想就融入了计算器中。
编程计算器是一种能够输入编写好的计算程序,可根据需要随时调用进行重复计算的一种高科技电子产品。
目前工程的施工测量中普遍使用的都是CASIO电子计算器,其计算器种类及型号很多:如今用于测量中的主要有fx-4850p、fx-5800p等等。
CASIOfx-5800p计算器于2006年10月面市,是CASIO编程计算器中的一款经典机型,主要功能与CASIOfx-4850p相比改进之处有:1.无需备用电池保存机器内的数据,即使取出电池也不会丢失内存中的程序与数据。
2.关机现场保护功能。
在任何操作界面下,包括正在执行程序,用户都可以按【SHIFT】【OFF】键关机,机器保存关机前现场的屏幕显示与运行状态,下次按【AC】(ON)时,机器自动恢复最近一次关机的屏幕显示与运行状态。
3.内置128个常用公式和40个科学常数。
4.可采用自然书写形式的函数输入和输出显示。
5.增加矩阵计算功能,最多可定义MatA~MatF六个矩阵,矩阵的阶数最大为10行×10列,可以对矩阵进行加、减、乘、行列式、转置与求逆计算。
6.可以计算二元~五元线性方程组及一元二次与一元三次方程的数值解。
7.程序使用类BASIC程序结构命令,实现条件语句,循环语句等命令的结构化,提供比以前功能更加强大的程序控制命令。
8.增加可数据串列,使统计计算中的样本数据便于编辑和修改。
9.数据存储器保护功能。
10.数据通信功能。
可使用通信线在两台fx-5800p计算器之间进行数据通讯,便于用户相互交换程序及其它数据。
CASIOfx-5800p与fx-4850p相比较,功能及应用更加适应工程中的测量,因此,从长远的角度上讲,CASIOfx-5800p的使用将越来越广泛。
在桥梁、隧道、道路工程领域中,CASIO编程计算器应用于工程中,主要还是在桥梁、隧道、道路的平面施工放样中,施工放样的方法有很多种,其中最主要的放样是坐标放样或极坐标放样。
放样工作开始之前,需要根据待放样点位和控制点的平面坐标计算出放样数据。
但工程现场的条件是变化的,预先计算好的放样数据由于点位的破坏或通视条件的限制或现场施工进程的影响,可能不便再使用,需要现场计算。
这时采用预先编制好的计算程序的可编程计算器,可以大大缩短在外作业的时间,提高工作效率。
如何使计算器发挥计算的最佳效果,首先,要了解计算的主要功能、基本操作及操作流程;其次,要学会其计算的主要用途、方法与技巧;最后,在基础牢固的前提下,如何用自己的方法编写适合自己的最佳程序。
作为初学者我们并不能做到随时随地可编写一个适用于现场施工放样的程序,要想做到这一点必须经过一个由简入繁的过程。
如上文所说,我们首先要对计算器有初步的认识,了解它的主要功能,熟悉它的基本操作,并能掌握它的基本操作流程,在掌握这些东西之后,我们要根据自己现有的相关计算器的知识充分利用到测量放样中去,在实践中寻找不足,增进我们的学习效率。
比如,上文提到的CASIOfx-5800p 比fx-4850p优越之处,我们可以就上述优点一一验证,得出结论,在以后的使用中将其这些优点发挥的淋漓尽致,进一步提升我们的工作效率。
这里我们主要就CASIOfx-5800p计算器内置公式及自定义公式在隧道测量放样中的应用展开讨论。
上文已经提到CASIOfx-5800p计算器内置128个常用公式,其中测量上最常用的就是Dist&DirecAn即已知坐标反算距离和方位角和Coord Calc即已知方位角和距离,正算坐标。
例如,我们从隧道洞外控制点向隧道内引控制点,具体操作及计算如下:我们将仪器架设在洞外控制点G01(坐标:X=585987.3108,Y=3630.2256)上,后视洞外控制点G03(坐标:X=585947.8509, Y=3212.3824),利用全站仪经若干测回的转折角(左角)与距离的测量之后,得出控制点G01与引至洞内的控制点GQ1的转折角平均值为33°20′11.42″,距离平均值为274.1010m。
现我们需计算洞内控制点GQ1的坐标。
具体做法如下:首先利用CASIOfx-5800p计算器中的内置公式Dist&DirecAn计算出控制点G01到G03的距离及方位角。
按CASIOfx-5800p计算器中的【FMLA】按钮显示内置公式菜单,使用▼和▲滚动内置公式名称,直到选中要调用的Dist&DirecAn公式,输入XB=585947.8509,XA=585987.3108,YB=3212.3824,YA=3630.2256得出距离为:419. 7023m,方位角为:264°36′18.55″。
然后再计算出洞外控制点G01与新的洞内控制点GQ1方位角:33°20′11.417″+264°36′18.55″=297°56′29.97″。
得出这些数据后,接下来将利用这些数据计算新的洞内控制点GQ1的坐标,这也是我们的终极目的。
准确计算好上述数据后,利用fx-5800p计算器中的内置公式Coord Calc计算坐标。
按CASIOfx-5800p计算器中的【FMLA】按钮显示内置公式菜单,使用▼和▲滚动内置公式名称,直到选中要调用的Coord Calc公式,输入距离l=274.1010,方位角α=264°36′18.55″,XA=585987.3108,YA=3630.2256得出新的洞内控制点GQ1的坐标为x=586115.7469,y=3388.0779。
上述内容仅是CASIOfx-5800p计算器内置公式在隧道测量放样中的简单应用。
虽然简单但却是我们使用CASIOfx-5800p计算器最为常用而且基础的内容。
在长期的熟悉与使用CASIOfx-5800p计算器过程中,我们发现有时候一些小的却又麻烦的而且重复的计算有时候可能也需要编写一些程序来为我们服务,但这些小的计算为之编写一个冗长的程序似乎有些得不偿失,于是我们就想到利用CASIOfx-5800p计算器内的自定义公式来为我们解决这个问题。
CASIOfx-5800p计算器的这个功能没有语法,而且变量可带角标,α、β、θ等符号均可直接作为变量使用,而且编写及调用方便,减少了编写程序的工作量,易修改,直观、易懂。
例如,我们计算某一隧道的拱顶设计标高,其洞口里程为DK586+051,洞口轨面标高为504.8229,隧道洞身位于半径7000的右偏曲线上,隧道自进口至出口为6‰上坡,初支断面的半径为7.3m,如下图1-1,且初支断面的圆心至轨面的垂直距离为2.43m。
现我们计算此隧道某一里程的拱顶设计标高,以里程DK586+500为例,此里程设计标高为:504.8229+(500-51)×6‰+2.43+7.3=517.2469。
若利用CASIOfx-5800p计算器自定义公式则可直接写出上述公式并调用,步骤如下:1.按【MODE】【5】(PROG)【1】(NEW)(输入文件名如GDSJBG)后【EXE】【3】(Formula)H=504.8229+(S-51)×6‰+2.43+7.3(式中H表示拱顶设计标高,S表示里程)2.公式编写好后,按【EXIT】退出到程序菜单,再按【MODE】【1】回到普通计算界面,按【FMLA】【1】(Original),移动光标,选择程序名,如GDSJBG,调用程序,此时我们只需要输入某一里程S 即可计算出此里程拱顶设计标高H 。
再如,在隧道测量放样中,我们为随时掌握隧道超欠挖情况,需在同一断面或若干断面上放样出偏距不同的各点,通过实测的各点的标高计算出这些点的超欠挖情况,为隧道下一步掘进提供控制依据。
例如,前文提到的隧道中(隧道断面图如图1-1),在圆弧ABC 范围内,某一里程,据隧道中心线一定距离的测点的超欠挖情况可根据隧道初支断面的设计半径R 与此测点至圆心O 的距离r 相比较,若r>R 则超挖,若r<R 则欠挖,图中R=7.3m,r=22)]([Z h H R +--(式中H 为测点里程对应的隧道中线的拱顶设计标高,h 为测点实测标高,Z 为测点据隧道中线的位移)。
根据图1-1,我们则可将上式写为:r=22))7.3)2.43006.0)51-(S 504.8229((3.7(Z h +-++⨯+-(式中S 为测点里程),于是将上述公式输入到计算器中,我们只提供测点里程S 及测点据隧道中线的位移Z ,然后将r 与设计半径R 相比较,即可得出此测点超欠挖情况。
图1-1 隧道初支断面图附注:图中尺寸均以mm 计。
再例如,已知直线起点坐标、里程求直线上中桩坐标,我们可利用公式:X P =X+Lcos(α)◢Yp=Y+Lsin(α)【注意】编辑自定义公式中常见的问题:1.XP脚标的输入是【FUNCTION】【4】(ALPHA)【5】▼【7】。
2.在MATH状态下按【FMLA】【1】(Original)直接调用自定义公式。
总之,利用CASIOfx-5800p计算器的内置公式和自定义公式,为我们初学者解决了许多计算上的问题,可能我们现在还不是计算器程序编辑的高手,但我相信,只要我们循序渐进的学习,总有一天我们会超越自己,会用最佳的方法编写出适合自己的最佳程序。
郭丹丹2011年3月18日(注:本资料素材和资料部分来自网络,仅供参考。
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