纬地软件教程

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1、纬地软件教程之分离式路基设计15.1 概述在高速公路的设计当中,分离式路基由于它的灵活、多变,能很好地适应地形、地物,在高 等级公路的设计中得到了广泛地应用.而分离式路基的处理也是设计当中的一个较复杂环节, 本章将专门讲述如何应用纬地三维道路CAD进行分离式路基的设计.分离式路基一般由分幅渐变段、分离段和合幅渐变段三部分组成,如图 15-1 所示.在分幅 渐变段和合幅渐变段（即楔形端位置）,路基中线开始分离,路基横断面仍按照整体式路基进 行处理；在分离段,路基左右幅断面已经分离开来,其横断面设计一般按上行线和下行线分别 绘制横断面图,对于分离段起终点位置附近还有部分断面的边坡会出现相交,可以利

2、用纬地系 统的分离式路基处理方便、准确地计算出两边坡相交位置以及相交点至两侧路基中线的桩号 和距离.图 15-115.2 分离式路基的平面设计分离式路基的平面设计通常有两种处理方式：第一种方法如图15-2所示,A线为主线上行线,B线为下行线,B线是从A线中逐渐过渡分离、又逐渐合并到A线的一段路线，我们把A线和B线分别按照两个项目进行平面设计就可以.图 15-2第二种方法如图15-3 所示,分离式路基的中线在路线分离的起点和终点均横向跳开一定 的距离,该距离一般为整体式路基中线至分离式路基行车道中心线的距离,路基分幅和合幅渐 变段分别位于A线和D线上此方法需要将路线分成四个项目分别进行设计，如图

3、中的A、B、 C、D四条路线当然我们也可以利用立交平面设计的横向错移功能将路线A线、C线和D15.3 分离式路基的纵断面设计在纵断面设计中，对于已经分离的左、右幅路基，可以不考虑左、右幅路基设计标高的相 互关系，按照一般路基的要求进行路线纵断面设计即可 在路线分幅和合幅渐变段落，由于还 是整体式路基，可直接采用与整体式路基协调一致的纵坡.位于分离段的上行线，对应平面设 计可与整体式路基段落做为一个连续的项目进行纵断面设计,下行线单独进行纵断面设计下 行线起终点设计标高和纵坡必须与整体式路基衔接顺适，可使用纬地系统的“搜索端部”或 “坐标高程”工具进行自动接坡计算，快速、准确地确定下行线起终点的

4、位置桩号、设计标 高、临界纵坡和路拱横坡等，然后我们就可以根据这些参数按照常规的方法很方便地进行分 离式路基的纵断面设计.15.4 分离式路基的横断面分离式路基的横断面有两种形式，一种是平面设计轴线位于右（或左）幅路基行车道的 左（右）边缘，另一种是平面设计轴线位于左、右幅路基行车道的中心线位置这里我们可以 按照平面设计轴线（公路中线）、纵断设计轴线和超高旋转轴三者之间的关系来进行区分 对于前一种横断面图，其平面设计轴线、纵断设计轴线和超高旋转轴均在同一位置，我们可以 按照常规的设计步骤进行横断面设计绘图即可完成；而对于后一种横断面图，我们则需要对 路幅宽度文件（*.wid）和超高设置文件（*

5、.sup）进行修改，使其平面设计轴线位于行车道 中心,而纵断设计轴线和超高旋转轴仍位于行车道边缘.下面我们着重对后一种形式的横断面 设计进行详细的说明.如图15-4 所示为这种分离式路基右幅路基的标准横断面图.在“设计向导”中,超高旋转轴的位置我们选择“绕行车道中心旋转”,即超高旋转轴位 于右幅路基行车道的左边缘,平面设计轴线、纵断设计轴线与超高旋转轴此时是重合的,这是 第一种形式的横断面图.现在我们需要将平面设计轴线置于右幅路基行车道的中心线位置, 即将整个路幅断面自路基横断面的中线位置左移425厘米（375厘米行车道50厘米路缘带）,使路基行车道中心线和平面设计轴线重合,以得到我们需要的后

6、一种形式的横断面图.IX425昭靈Bl EOO300土 t122575 755x375eS.O 了5路慕中线爲鞠轴图 15-4由于右幅路基断面的行车道为 2的单向横坡,左侧行车道宽度为 0,所以路幅宽度文件（*.wid）和超高设置文件（*.sup）数据如下所示.路幅宽度文件示例：桩号中分带 半侧路面 附加车道 硬路肩 土路肩 （不含此行）ZZZZZZZ40000.0000.000.000.000.750.75043699.1570.000.000.000.750.750YYYYYYY40000.0000.007.500.002.500.75043699.1570.007.500.002.500

7、.750超高设置文件示例左土路肩横坡 左硬路肩横坡 左行车道横坡 桩号 右行车道宽 右硬路肩横坡 右土路肩横坡-3.002.002.0040690.0002.002.00-3.00-3.002.002.0042100.2902.002.00-3.00-3.002.002.0042130.290-2.00-2.00-3.00-3.002.002.0043708.166-2.00-2.00-3.00-3.002.002.0043738.1662.002.00-3.00-3.002.002.0044500.0002.002.00-3.00按照上述格式的数据,我们绘出的横断面图如图15-5所示,平面设

8、计轴线位于行车道左侧边缘,与超高旋转轴重合,行车道为2的单向横坡,这是第一种样式的横断面图.图 15-5为了使平面设计轴线位于行车道的中心位置，我们需要对路幅宽度文件（*.wid ）进行如下修改：桩号中分带半侧路面附加车道硬路肩土路肩（不含此行）ZZZZZZZ40000.0004.250.000.000.750.75043699.1574.250.000.000.750.750YYYYYYY40000.000-4.257.500.002.500.75043699.157-4.257.500.002.500.750侧加上-4.25米.超高文件则不需要修改,然后重新进行路基设计计算,绘出的横断面如

9、图15-6所示.这就是我们需要得到的横断面图,平面设计轴线位于行车道中心,超高旋转轴仍位于左侧路缘带的边缘.通过上面对数据的修改以及对两种横断面图进行对照,我们不难发现,修改后的横断面就 是修改前的横断面设计线整个左移了4.25 米,刚好使路基横断面行车道中心线位于平面设 计轴线上.这和我们外业测量以平面设计轴线为中心向左右两侧进行测设是一致的.15.5 分离式路基的边坡相交计算15.5.1 边坡相交计算的原理在分离式路基的分离处和互通式立交的楔型端之后,均会出现一段路基虽然已经分离但 两侧填方边坡会相交的情况,如图15-7 所示.手工很难准确计算并判断边坡相交的具体位置 和两侧的对应断面,一

10、些软件中也只是根据用户指定的区间和位置或采用到两侧路基边缘等 距的近似做法.而这一区间特别是在山区高等级公路中,当填土高度较大时对土方数量的影响 也较为严重,同时也影响路基分离处的排水设计.纬地道路CAD系统基于横断面设计绘图后自动生成的每一断面的三维数据，利用相邻 断面的边坡实体面相交（空间三维面相交确定其交线）,可以准确计算并确定任意断面与相 邻路基断面的边坡相交位置、桩号与距离，并自动裁剪修正边坡设计线从而得到准确的断面 面积.曲目图 15-7首先，这一功能需要路基设计资料和横断面设计的三维资料数据，也就是用户首先要完成两个相邻项目的横断面设计过程，然后才能使用“分离式路基处理”功能.参

11、看图 15-7，以相邻图 15-8的A、B项目为例,软件是从当前A项目的某一断面的边坡线出发，先搜索计算其与B项目中 相邻两个断面的边坡线所形成的三维实体面相交的，通过 空间实体相交计算，确定出相交位置后，再由该位置沿边坡 上行到B项目路基边缘，从路基边缘推算到对应的路基中 心线，从而得到相对于B项目的桩号以及该位置两边坡相 交处至路基中线的距离.15.5.2 分离式路基断面的处理分离式路基断面处理的界面如图15-8 所示.菜单：设计分离式路基处理命令：HDMSJX_INTER根据对话框提示,用户需要指定相邻项目的项目名称和系统自动搜索计算边坡相交的横 向宽度（一般 100 米即可）.点击“确

12、定”后,用户直接拾取需要搜索计算确定边坡相交位置 的横断面中心线,如果能够完成搜索计算,那么系统将直接绘制边坡相交线（位置）,在 CAD 命令行中显示出该断面对应相邻项目的边坡相交断面的桩号和距离,而且系统会提示用户是 否自动裁剪以绘出新的边坡线,如图 15-9.如果用户选择裁剪原有设计线,系统将自动对相交 位置的设计线进行裁剪,在完成裁剪边坡线的同时采用虚线绘制出相邻项目对应位置的路基 设计断面及对应桩号.分离式路基处理后形成的横断面如图15-10 所示.纬地三道路CAB乘疣毘否焉煎原有设计銭.碇制栢关断面简團7匚產如匚了否丨图 15-9ZKL3*BBaQ3DTK13+13D图 15-10如

13、果该断面就没有出现边坡相交的情况,执行上述操作,系统会提示不能完成搜索计算.纬地 5.88版本中对分离式路基处理的功能进行了加强,增加了可一次性批量完成多个分 离式路基横断面的处理.点按如图 15-8 对话框中的“批量搜索”按钮,系统在命令行提示“请 选择横断面”,使用鼠标框选需要进行分离式路基处理的多个横断面（以选中横断面中线有 效）后,系统弹出一个对话框询问“是否全部断面裁剪原有设计线,并绘制相关断面简图？”, 点击“是”按钮,系统即对选中的所有横断面批量进行搜索计算,并裁剪断面设计线和绘制出 相邻项目的相交断面简图,处理完成的分离式路基的横断面图如图15-10 所示.注意：需要进行边坡相交的桩号必须包含在横断面设计绘图（并记录断面三维数据）的 范围之内,相邻项目也是如此.而这一功能主要是计算确定路基边坡相交情况的,如果两侧路 基的路面部分已经出现重合,则不必再使用该功能了.