如何运用EXCEL制作竖曲线高程计算软件

摘要：在公路高程测量放样过程中，工程技术人员整天与标高及坐标打交道。在整理大量的测量数据面前，计算时不小心算错。而且工作效率低，一堆数据算起来头昏脑胀。其实在工程测量中相关的数据计算完全可以通过EXCEL辅助完成，现在用的多的是卡西欧5800系列的计算器等很多工具，但是有些人只会用不会编，这样测量知识时间长了也会忘。现信息时代的社会，电脑普遍了，EXCEL是个很好的工具，尤其宏的功能很强大。本文通过视图教学，运用电子表自动计算数据，省时省力，已经过一次升级，更稳定全面。

关键词：工程测量；excel；竖曲线；函数；公式；要素

为了测量计算更快速准确，只要你输入你里程桩号，高程自动计算，精确度很高，提高了你的工作效率。我在这里教大家自己动手运用EXCEL制作竖曲线高程计算小软件。

首先，要理解竖曲线的概念和要素，是指纵断面上相邻两条坡度线相交处，会出现变坡点和变坡角。在变坡处，用一段曲线予以连接，以保证车辆平顺行驶，这就是竖曲线。相见图（1-1）变坡角w=i1-i2，其中i1，i2是表示相邻坡度线的坡度值%。当w>0时，为凸型曲线；反之为凹形竖曲线。

竖曲线的要素有三个：曲线长L=Rw；切线长T=RW/2；外距E=T2/2R?yi=X2/2R（标高改正值）：式中yi值在凹形竖曲线中为正号，在凸形竖曲线中为负号；x表示竖曲线上任意一点距曲线起点或终点的水平距离，接着，我们打开EXCEL做表格，可以根据自己的要求制作。下面是我的模板，见图（1-2）。

在EXCEL里做好模板后按照计算原理我们要在单元格里面编辑公式及相关设置。

第一步我们设置里程桩号，见图（1-3）。点击确定之后单元格显示的是k00+000.000的格式。设置之后在输入自己要的桩号，比如我要输入只需输入K02+323.165这个里程时，只需要输入2323.165，ENYER键确认后自动显示为K02+323.165。同理坡度的表示方法一样，将其设置成0.000%的格式；第二步就是分清已知未知条件。已知条件（手动输入的数据）有变坡点桩号和高程、坡度、半径；其他的都是未知的条件（自动计算的数据）。

知道了已知未知条件以后，我们要将未知（自动计算）数据在对应的单元格内编辑。由于坡度差w=i1-i2对应一栏设置为=H3-I3；通过要素知道竖曲线的线形与坡度差有关，归纳为“-”凹“+”凸。所以在线形对应的一栏要设置为“=IF（J5>0，“凸形”，“凹形”）。这里的IF是如果的意思，就是当J5单元格里数据大于零时线形为凸形，否则为凹形。按上述的方法设置就可以了。在对应的切线长（T）一栏里双击设置为=D3*ABS（J5）/2，ENTER键确认就可以了，见图（1-4）。同理曲线长（L）一栏里设置为=D3*ABS（J5）、外矢距（E）设置为=J3^2/2/$D$3、通过要素知道还要计算起终点桩号及高程高程。由于起点桩号=变坡点桩号-T；终点桩号=起点桩号+L。所以对应设置分别为：=$B$3-$J$3、=$B$6+$K$3。文章里面大家需要注意的就是，每个单元格的文字表示方法：EXCEL电子表竖行序号对应的是1、2、3、4、……、n，按顺序排列的；横向序号都是按A、B、C、D、……、Z字母表的顺序排列的。大家可以随意打开一个电子表看一下就知道了。比如B3（单元格）表示的意思就是第二列第三行的单元格。如图所示（1-5）。前面起终点桩号知道了，还要计算起终点高程。

坡道高程要根据坡度i=h/L计算，起点H设置=IF（$J$5>0，$C$3-F6，$C$3+F6），终点H设置=IF（$J$5>0，$C$3-F20，$C$3+F20）。距起点距离见图（1-6）设置。高程改正值对应栏设置为=C7^2/2/$D$3；在前面我们讲到高程改正值要根据竖曲线线形由正负之分，所以改后值为=IF（$J$5>0，“+”&F7，IF（$J$5

需要说明的是距离分为两段，由两头往中间，所以编辑函数时要对应各自的坡度，对应见图（1-2）箭头所示。这样一个基本的框架就出来了。计算的时候只需输入已知条件：半径R、坡度、变坡点桩号及高程，再在自动计算出来的起点 变坡点 终点桩号范围内输入桩号，对应的竖曲线的高程就自动计算出来了。

本软件已是第二次更新了，增加了竖曲线的自动判断；改善了乱码现象。由于EXCEL里面涉及了函数及公式，所以在这里教大家怎么锁定软件，设置密码，防止错误。第一步把非已知（自动计算）的数据保护起来，按住ctrl键鼠标点击要保护的单元格，再鼠标右击选项里点击单元格设置，保护选项里勾上锁定，再点击确定。第二步就是在EXCEL表头点击审阅，点击保护工作表，在选项里面勾选定未锁定的单元格，输入设置的密码两次确定就好了。

备注：

1）函数IF表示判断是否满足某个条件，如果满足返回一个值，反之则返回另外一个值。

2）函数ABS表示返回数字的绝对值。

3）函数*^2表示的是*的平方。

4）函数$B$7表示的是固定单元格B7，你拖单元格的时候不会随之改变。