隧洞超欠挖程序

中交四公局第五工程公司十天高速A-CD31合同段

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

【摘要】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

隧道开挖轮廓线放样、初支断面检测主程序（CQJC）

Lb1 1：Fix3:6.625→R：5.5→P: ?A:“H1”?F:?Z:F-H→F: Abs(5.72-Z)→Z

If F≥5.79:Then √(Z2+(F-0.715) 2)-(R+A+0.05)→W: IfEnd:

If F≥1.577 AND F ＜5.79 Then√((Z-0.723)2+(F-1.577)2)-(P+ A+0.05)→W :IfEnd:

If F≤1.577: Then Z-(P+A+0.05+0.723)→W: IfEnd:

 “W=”: W◢

Prog "FS"："S="：S◢

"Z="：Z◢

Goto1

R----第一个圆圆心

P----第二个圆圆心

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）

A----二衬厚度

程序中右线输入Abs(5.72-Z) →Z，左线输入Abs(5.72+Z) →Z

W=----计算结果（+超，-欠）

二衬断面检测：把I If F≤1.577: Then Z-(P+A+0.05+0.723)→W: IfEnd:这句去掉。将If F≥1.577 AND F＜5.79 Then√((Z-0.723)2+(F-1.577)2)-(P+ A+0.05)→W :IfEnd:

改为If F＜5.79 Then√((Z-0.723)2+(F-1.577)2)-(P +A+0.05)→W :IfEnd:

里面A输入0即可

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：Else W+Z  → W：Goto 0：IfEnd

Lbl 1： 0→ Z：Prog "SUB1"： (J-Y)÷sinF→ Z

子程序（平面线形数据库）PM-SJ

ifS ≥45798.226（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）：IfEnd

ifS ≥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）SQX

LbI 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→F

If KB then 0→A: J→P: Goto 1: IfEnd

LbI 1: Z[1]-CP+AF(T-Abs (C))2÷2÷R→H: “H”:H◢

Prog "CQJC"："W=":W◢

Goto 0

Z[1]——变坡点高程              B——变坡点桩号  

R——半径                    T——切线长 

I——前纵坡度                 J——后纵坡度                           

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。然后输入实测高程可计算出超欠挖或即可在掌子面上绘出开挖轮廓线，以便更好指导开挖作业。

隧道开挖轮廓线放样、初支断面检测主程序（CQJC）

程序显示

H1？---输入实测高程

Z？----反算得出边距（左-，右+）不需要修改—平面设计线距隧道中线5.72米已在公式中输入

W=------直接计算出超欠挖结果

结语：测量放样时间精确度、工作效率大大提高，超欠挖得到很好控制。画出隧道开挖轮廓线只需15-20分钟内即可完成。