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第七章参数化横断面设计绘图
7.1横断面设计与绘图主要功能任意定制各种横断面类型、多级填挖方边坡、护坡道、边沟、排水沟,以及截水沟和路基支挡防护构造物,实现了横断面随意修改后的所有数据自动搜索刷新针对不同公路等级和设计的不同需要,可随意定制横断面绘图的方式方法、断面各种图形信息的标注形式和内容需要特别说明的是新的横断面设计模块可以方便、准确地考虑各种情况下路基左右侧超填、因路基沉降引起的顶面超填、清除表土以及路槽部分的土方数量增减变化(直接在断面数量中考虑),用户可以根据不同项目的特点选择应用菜单设计——横断设计绘图命令HDM_new横断设计与绘图主对话框如图7-1所示,主要分为三部分设计控制、土方控制、绘图控制图7-11)自动延伸地面线不足控制当断面两侧地面线测量宽度较窄,戴帽子时边坡线不能和地面线相交,系统可自动按地面线最外侧的一段的坡度延伸,直到戴帽子成功(当地面线最外侧坡度垂直时除外)2)左右侧沟底标高控制如果用户已经在项目管理器中添加了左右侧沟底标高设计数据文件(其格式参见后面数据文件介绍一章),那么“沟底标高控制”中的“左侧”和“右侧”控制将会亮显,用户可以分别设定在路基左右侧横断面设计时是否进行沟底标高控制,并可选择变化沟深或固定沟深结合《文件编制办法》要求,纬地系统自V
3.0版起便已经支持路基两侧沟底标高控制模式下的横断面设计,V
4.6版此功能有了进一步完善,更加灵活方便3)下护坡道宽度控制4)矮路基临界控制用户选择此项后,需要输入左右侧填方路基的一个临界高度数值(一般约为边沟的深度),用以控制当路基边缘填方高度小于临界高度时,直接设计边沟,而不先按填方放坡之后再设计排水沟利用此项功能还可以进行反开挖路基等特殊横断面设计5)扣除桥隧断面用户选择此项后,桥隧桩号范围内将不绘出横断面6)沟外护坡宽度用来控制戴帽子时排水沟(或边沟)的外缘平台宽度,用户可以分别设置沟外护坡平台位于填方或挖方区域的宽度系统首先将沟外侧边坡顺坡延长1倍沟深判断与地面是否相交如果延长后沟外侧深度大于设计沟深的
0.5倍或小于设计沟深的2倍时,设计线则直接沿沟外侧坡度与地面线相交;反之则按原设计边沟尺寸绘图并在沟外生成护坡平台(按用户指定的宽度),系统继续判断平台外侧填挖,并按照控制参数文件中填挖方边坡第一段非平坡坡度(即坡度不为0的坡度)开始放坡交于地面线7-2所示)1)计入排水沟__用以控制在断面__中是否考虑计入左右侧排水沟的土方__图7-22)计入清除表土__用以控制在断面__中是否考虑计入清除表土__至于清除表土的具体分段数据(清除表土的宽度和厚度),请参见数据文件介绍一章关于设计参数控制文件*.ctr部分内容请参见图7-3,其中W1的宽度即为清除表土的宽度图7-33)计入左右侧超填__用以控制在断面__中是否考虑计入填方路基左右侧超宽填筑部分的土方__左右侧超填的具体分段数据(超宽填筑的宽度),请参见关于设计参数控制文件*.ctr部分内容图7-3中左侧即为对路基超填部分土方__的示意,B宽度为超填宽度4)扣除路槽土方用以控制在断面__中考虑扣除路槽部分土方__的情况,用户可以分别选择对于填方段落是否扣除路槽__和挖方段落是否加上路槽__在新版纬地
5.6中,系统支持在控制参数文件(*.ctr)中输入路基各部分(行车道、硬路肩、土路肩)路槽不同的深度,可选择在横断面图中绘出路槽图形,并精确扣除(或增加)路槽__如果用户将行车道、硬路肩、土路肩等宽度全部考虑时,便可实现根据设计施工的实际需要,路基施工只填到路槽底面,然后培路肩等情况参见图7-3所示,系统在进行断面__计算时,系统将根据用户的选择,从断面填方__中减去路槽部分(图中阴影部分)的__,而对于挖方部分,系统将根据选择自动在断面挖方__中增加路槽(图中空白路槽部分)的__5)计入顶面超填__这一控制主要用于某些路基沉降较为严重的项目,需要在路基土方中考虑因地基沉降而引起的土方数量增加顶面超填也分为“路基高度”和“文件控制”两种方式,路基高度控制方式,即按路基高度大于或小于某一指定临界高度分别考虑顶面超填的厚度(路基实际高度的百分数)当用户选择数据文件控制方式后,系统将自动控制参数文件中“顶超填”部分的分段数据来考虑顶面超填土方,其具体数据请参见设计参数控制文件*.ctr部分关于顶超填的介绍7-4所示)图7-41)选择绘图方式用户可以按项目需要自由控制绘图的比例和方式,其中包括“1:100A3纸横向”、“1:100A3纸竖向”、“1:200A3纸横向”、“1:200A3纸竖向”、“1:400A3纸横向”、“1:400A3纸竖向”、“自由出图”、“不绘出图形”等,除“自由出图”、“不绘出图形”两种方式外,其他方式的绘图系统均会自动分图装框“自由出图”出图方式一般用于横断面设计检查和不出图等情况下,“不绘出图形”方式一般用在用户并不需要察看横断面设计图形,而是需要快速得到土方数据或其他数据等情况2)插入图框控制系统在横断面设计绘图时是否自动插入图框,图框模板为纬地__目录下的“Tk_hdmt.dwg”文件,用户可以根据项目需要修改图框内容,但不能__、缩放该图框3)中线对齐用户可以勾选横断面绘图的排列方式是以中线对齐的方式还是以图形居中的方式来进行排列4)每幅图排放列数适用于低等级道路断面较窄的情况,用户可以根据需要直接指定每幅横断面图中断面的排放列数5)自动剪断地面线宽度用于控制是否需要系统在横断面绘图时,根据用户指定的长度将地面线左右水平距离超出此长度的多余部分自动裁掉,对于设计线超出此长度时,系统将保留设计线及其以外一定的地面线长度6)绘出路槽图形用于控制是否需要系统在横断面绘图时,自动绘出路槽部分图形7)绘制网格用户可以选择在横断面设计绘图时,是否绘出方格网,方格网的大小可___设定8)标注部分系统新版中用户可以根据需要,自由选择在横断面图中自动标注哪些内容,包括路面上控制点标高及标注型式、沟底标高及精度控制、坡口坡脚距离和高程、排水沟外缘距离和标高、边坡坡度、横坡坡度、用地界与用地宽度以及横断地面线每一个折点的高程等对于每一横断面的具体断面信息参数绘制,系统可支持三种方式即“标注低等级表格”、“标注高等级表格”和“标注数据”9)输出相关数据成果部分系统可根据用户选择在横断面设计绘图时,直接输出横断面设计“三维数据”和路基的“左右侧沟底标高”,其中断面“三维数据”用于系统数模版直接结合数模输出公路全三维模型“左右侧沟底标高”数据输出的临时文件为纬地__目录下的“\Lst\zgdbg.tmp”和“\Lst\ygdbg.tmp”文件,主要为高等级公路的边沟、排水沟沟底纵坡设计使用,用户可以直接以该文件作为某一新建项目的纵断面地面线数据,然后利用纬地系统的纵断面设计程序直接进行沟底拉坡设计,完成后直接选择“存沟底标高”“边沟、排水沟沟底标高设计”部分的说明系统可以根据用户选择直接在横断面设计与绘图的同时输出土方数据文件,其中记录桩号、断面填挖__、中桩填挖高度、坡口坡脚距离等数据,以满足后期的横断面设计修改、用地图绘制、总体图绘制等需要,特别是路基土石方计算和调配的需要对话框中用户在选择输出土方数据文件后(数据文件名称变为亮显状态)需输入土方数据文件的名称,也可以__其后的“…”按钮,指定该文件的名称及存放位置最新版中土方数据文件还进行了许多修改,记录了横断面设计中更多的数据,如路基边缘宽度与高程、坡口坡脚宽度与高程、断面__中已经考虑的分项土方__等等这样用户不仅可以利用该数据文件进行土方计算,还可以从中提取出路基排水设计、挡土墙设计、分项土方计算等所需要的数据,大大方便了相关专业的设计与出图工作系统在启动横断面设计对话框时,便已经打开项目中的横断面地面线文件,读出所有桩号,并列于对话框右侧,便于用户查阅和选择横断面绘图范围中的起终桩号用于在当前图形屏幕绘出所有横断面地面线图形,一般用于地面线输入后的数据检查系统开始根据用户所有(以上)定制,开始横断面设计与绘图__“设计绘图”按钮,系统自动调用纬地__目录下的横断面图框(Tk-hdmt.dwg),批量自动生成用户指定的桩号区间的所有横断面图如图7-5所示为系统根据用户的定制自动生成的一种横断面图,定制的格式为“A3图纸横放、比例
1400、中线对齐、断面图排放两列、自动裁剪地面线25米、绘出路槽图形、标注路面横坡、标注边坡坡度、绘出用地界并标注宽度、设计数据以表格形式输出”等所有这些设置均可根据用户的不同需要自由定制图7-5横断面设计绘图是根据路基中间数据文件(*.lj),每个桩号的路基数据对应相同桩号的横断面地面线进行戴帽如果某个横断面桩号在戴帽时找不到对应桩号的路基数据,系统则会给出提示及相应的选项如图7-6所示用户可根据具体情况做出不同的选择,如选择第一项,__“确定”按钮,则系统忽略此横断面,继续其它断面的设计绘图,至下一个出现同样问题的断面时继续提示用户进行选择;如选择第二项,系统自当前提示桩号的位置停止横断面设计绘图,用户可使用“纵横断面数据检查”工具检查完善纵断面地面线文件,并重新进行路基设计计算,然后再继续横断面设计绘图的操作;如选择第三项,则系统自动忽略此类问题不再提示,系统仅对所有有对应路基数据的横断地面线一次性完成设计绘图,而忽略没有对应路基数据的横断面地面线桩号
7.2横断面修改自纬地系统V
4.6版起在自动批量完成横断面设计与绘图后,如果用户发现个别断面的填挖方边坡、边沟、排水沟、截水沟以及其他路基支档构造物需要修改,可先将“sjx”图层作为当前层,用“explode”命令炸开整条连续的设计线,并对其进行修改在完成修改后点取“设计”菜单的“横断面修改”项,按照提示点选需要修改的横断面中心线,系统便自动重新搜索新的设计线并计算断面填挖方__、坡口坡脚距离以及用地界等,同时启动横断面修改对话框,用户可以根据自己的需要修改各个选项的内容,修改完成后__“修改”按钮,系统便菜单设计——横断面修改命令EDITTF用户在运行该命令后,系统提示用户先“点取横断面中心线”,选取后系统自动搜索用户修改后的设计线信息,并以闪烁方式显示搜索的图形结果,用户可以根据图形检查并判断系统搜索的结果是否正确之后系统将自动计算获得的断面的填挖方__、坡口坡脚距离、沟外缘距离以及用地宽度等信息并显示于横断面修改对话框中(如图7-7所示),用户点取“修改”按钮,系统便会完成对土方数据文件中该桩号断面所有信息的刷新(实际上对话框中的数据虽由系统自动搜索得到,但用户也可以直接修改它)注意如果用户需要修改横断面设计线,一定在设计线图层(层名为“sjx”)上进行,请不要将其他一些与设计线无关的文字、线段绘制到设计线图层中,以免影响系统对设计线数据的快速搜索计算截水沟也请一并在设计线图层上修改,系统一般不将截水沟的土方计入断面__中,但会自动将用地界的计算到截水沟以外另外,用户可能在横断面设计的“土方控制”中对多方面的土方因素进行了考虑(如路槽、清表等),而横断面修改功能所搜索得到的填挖方__只是纯粹的设计线与地面线相交所得到的__,并未考虑路槽、清表等图7-7说明
①用户只需要根据路线沿线的地质变化、排水等需要,(原则性地)准备填挖方边坡、左右侧边沟、排水沟等控制数据,并不需要知道某一具体桩号的填挖情况,系统会自动判断路基左右侧填挖(根据路基边缘判断),自动套用控制数据
②边沟及排水沟沟底拉坡模式下的横断面设计原理与常规设计有所不同,在此模式下,为了保证路基左右侧边沟及排水沟沟底的标高设计要求,系统在横断面戴帽子设计时,需经过多次放坡试算,反算坡高等数据
③HintCAD参数化横断面设计部分是结合多个实际工程项目逐步__完善起来的,本部分研制__工作获得由中国质量协会等组织颁发的“1998年全国优秀QC小组奖”编者横断面设计是公路几何设计中最为复杂和繁重的部分之一,计算机辅助设计软件对横断面处理的发展也较平、纵面设计稍晚,其中原因可能主要是变化太多、作法不一,另外可能还有编制办法和规范要求不明细等几乎没有两个完全相同的设计项目,甚至同一单位的不同科室之间作法也不完全相同,例如对扣除路槽、清除表土等附加因素的考虑纬地横断面设计与绘图部分虽已经过多次大规模的修改完善,但本版本再次根据部分用户单位的需求和实际作法,进行了非常大的完善,增加了许多设计控制项目、土方控制项目和绘图控制项目,即在设计上满足各种项目实际情况变化需要,在土方上综合考虑各种因素和各家的设计习惯,在绘图上由用户自由定制出图和标注方式,特别增加了“横断面修改”功能和“横断面重新分图”功能,实现土方等数据根据图形的有选择的自动更新以及对修改后的横断面重新进行排版分图本次修改后的横断面设计模块必定会满足各种设计项目的需要和各家用户的要求虽然纬地系统考虑的因素很多,但请用户根据实际项目需要选用我们发现有的用户不论实际项目如何简单,只要纬地系统能够实现的功能均要使用,其实未必,这样只是给自己增加了一些工作量,例如有的用户对
三、四级公路项目也要进行沟底拉坡设计
7.3挖台阶处理在横断面设计绘图完成以后,如果用户发现个别断面地面线坡度较大时,可利用此功能进行地面线的挖台阶处理菜单设计——挖台阶处理命令DRAW_TAIJIE挖台阶处理的对话框如图7-8所示,用户首先选择挖台阶的方式水平等距或垂直等高然后输入水平距离或垂直高度,__“确定”后,系统提示直接在该断面的地面线上拾取挖台阶的起点,用户在需要挖台阶的起点位置__鼠标左键,之后跟随鼠标的左右向__,从挖台阶的起点开始到鼠标的__距离,蓝色的台阶线也会随之自动出现当用户再次__左键以确定挖台阶终点后,台阶线直接在该断面上绘制完成注意一般从地面线较高点向较低点进行挖台阶处理图7-8台阶线生成后,用户需要再次运用“横断面修改”功能,让系统自动重新计算断面的填挖方__,即考虑挖台阶部分土方后的断面__这里说明,挖台阶所引起的挖方增加量和填方增加量的考虑方式可以由用户在“横断面修改”中选择控制
7.4横断面重新分图纬地道路系统
5.8版本新增加了“横断面重新分图”功能,主要用于对修改后的横断面重新进行排版分图用户通过定制各种断面参数完成横断面设计绘图后,根据项目具体情况有时还要对个别横断面进行再次修改,如修改个别断面的边坡设计线等,此时断面的大小可能发生改变,为了保证最终生成的横断面图整齐美观,就需要重新调整排列横断面在图框中的位置使用“横断面重新分图”程序可以非常好的解决横断面自动排版分图的问题,而且在“横断面重新分图”程序中可以很方便地浏览查看任意桩号的横断面,使横断面的修改操作变得更加轻松自如菜单设计——横断面重新分图命令HDM_LIST横断面重新分图的对话框如图7-
9、图7-10所示用户在横断面设计绘图生成横断面后,横断面重新分图的程序界面中将显示出当前所有横断面的桩号列表,如图7-9所示在桩号列表中,用户可以通过点选某桩号使用鼠标右键的“查看”命令(或者直接双击某桩号),使该桩号快速显示于当前图形屏幕,方便用户快速查找所需横断面进行检查修改图7-9图7-10在横断面修改完毕并最终确定以后,用户就可以对修改后的横断面进行重新分图的操作了在重新分图之前,首先要对分图参数进设置__“横断面重新分图”的“设置”选项,切换到设置界面如图7-10所示选择“绘图方式”,即重新分图的图纸比例,用户可选择横断面绘图常用的1:
100、1:200和1:400的不同比例,以及重新分图图框的方向为横向放置或是竖向放置;“插入图框”可选择“是”或者“否”;“每幅图列数”可选择在一个图框内排放一列、两列或三列横断面在“附加设置”栏,通过设置“字体比例”可以改变重新分图后的横断面标注字体的大小;“剪切地面线”可选择“是”或者“否”,如果设置为“是”,需在“左(右)侧剪切宽度”栏内分别输入断面左右侧需保留的地面线水平宽度,其单位为米分图参数设置完成后,__“横断面”选项切换回横断面桩号列表栏进行分图操作,此时系统默认所有桩号全部选中,桩号列表显示为蓝色,用户也可以使用鼠标右键菜单的“全选”命令来选择全部桩号进行分图,当然用户还可以使用“shift”键选择桩号列表中某一区间范围的桩号重新分图重新分图的桩号选定后,执行鼠标右键的“分图”命令,CAD命令行提示“选取绘图起点”,鼠标左键单击图形屏幕任一位置,系统即从当前位置对所选桩号的横断面全部重新分幅排列,用户可多次调整分图参数使用分图命令,从而得到间距匀称、排列整齐的横断面图图7-6。