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用EICAD进行分离式路基戴帽探讨.doc

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用EICAD进行分离式路基戴帽探讨.doc

上传人:探春文档 2022/11/27 文件大小:16 KB

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用EICAD进行分离式路基戴帽探讨.doc

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摘要:本文介绍了EICAD进行分离式路基戴帽的原理,然后通过实例详细分析了横断面戴帽子的方法,最后总结了EICAD进行分离式路基戴帽的特点。
关键词:EICAD分离式路基戴帽
正文:
分离式路基一般用于高速公路及一级公路,由于其在克服高差、保护生态环境及减少土方量等方面的优势,分离式路基逐步获得了广泛的应用,甚至应用到一些城市道路中。
由于分离式路基具有平面和纵断面的变化多样性,因此,通常的道路设计软件对分离式路基戴帽子几乎无从下手。笔者在平时的设计过程中,逐步尝试用EICAD进行分离式路基的戴帽子,取得了一定的效果。
1分离式路基的特点及分类
分离式路基是指道路有一条主线逐步分离成左、右两幅具有不同平、纵参数的一种特殊路基形式。根据其路基的布线方式,可以分为以下两种:

平面分离路基是指左、右行车道分开,每侧行车道具有独立路线要素的路基形式。

纵面分离路基是指左、右行车道共用一个道路中心线,但却有不同的竖曲线要素,采用不同的设计标高的路基形式。
通常情况下,平面分离路基也属于纵面分离路基范畴,而纵面分离路基则不一定属于平面分离路基。
2用EICAD进行分离式路基戴帽

“集成交互式道路与立交设计软件包―EICAD”是由南京狄诺尼科技有限公司针对我国公路、城市道路、水利、港航等行业有关建设管理、勘察设计和施工建设单位提供强大的设计工具,特别在设计使用市场占有较大的份额。
EICAD平面设计依托积木法、模式法等先进理念让互通(路线)的布设变得优质而高效;纵断面设计较早实现了动态功能,使工作效率大大提高;横断面设计的最大亮点就是的边坡模板,其高强度适用性几乎能适应所有类型的边坡。
由于EICAD采用类似积木法的边坡模板设计理念,因此,在进行分离式路基设计的时候具有较大的优势。

EICAD拥有强大的横断面戴帽功能,几乎可以达到无所不能的境界,这得益于其特有的“边坡模板“。
EICAD边坡模板,是一组复杂多变的数据组合,EICAD程序通过“项目数据环境”提供的边坡模板模块来进行设置。“边坡模板”是EICAD自行定义的一组边坡数据,每个边坡模板包含一系列的边坡线,而每个边坡线有一系列的属性和特性。每组边坡线,实质类似“积木法”,可通过坡度、高度、宽度等多个方式来设置起点到终点,而且,程序提供了多种灵活的控制方式来控制终点相对起点的位置,如当终点通过坡长来确定时,提供了“坡长+指定坡长”、“由坡长文件计算坡长+指定坡长”、“距边坡起点等于指定坡长的交地点”、“与地面交点+指定坡长”等四种方法来确定终点位置。
由于EICAD边坡模板中提供了“由坡长文件计算坡长+指定坡长”、“由竖曲线文件+指定高差”等方式来确定终点的方式,所以可以适应变化参数的路基形式,如果数据允许,甚至可以一个桩号对应一个变化参数。对于平面分离路基,可以通过变化的坡长来描述具体的位置,而对于纵面分离路基,则可以通过“由竖曲线文件+指定高差”的方式来描述路线要素。因此,从基本方法上来讲,EICAD具备了分离式路基戴帽子的基本功能。

通常情况下,EICAD通过“数据环境编辑器”来进行边坡模板的编辑。EICAD的边坡线采用的是类似积木法的理念,与编程类似。每个边坡线可以固定坡度、高度、和宽度,其特别灵活的是“积木法”的终点控制方式,分别可指定“坡长”、“高程”及“宽度”,可以通过多种方式后来确定。
当终点确定方式采用指定坡长时,可通过以下方式确定:
(1)指定坡长:指定数据的坡长,这个最常用;
(2)由坡长文件计算坡长+指定坡长:这个适合变化坡长参数,分离式路基常用;
(3)距边坡起点等于指定坡长的交地点:直接获取地面点;
(4)与地面交点+指定坡长:一般用于交地点结束。
当终点指定高程时,可通过下面任一方式确定:
(1)边坡高差等于指定高差:指定具体高差数据;
(2)沟底高程+指定高差:根据边沟文件计算高程+指定高差;
(3)挡墙文件+指定高差:根据挡墙高文件定;
(4)竖曲线文件+指定高差:根据竖曲线文件计算标高+指定高差;
(5)交地点高程+指定高差:根据交地点标高+指定高差确定高程。
当终点指定宽度时,下面任一方式确定:
(1)边坡宽度等于指定宽度:指定具体宽度数据;
(2)终点距路基便于等于指定宽度:根据路基边缘宽度确定;
(3)由坡宽文件+指定宽度:根据变化计算宽度确定宽度,适用于分离路基;
(4)距边坡起点等于指定宽度的地面点:根据地面点确定宽度;
(5)距路基边缘起点等于指定宽度的地面点:根据路基边缘点确定宽度;
(6)与地面交点+指定宽度:根据地面交点确定宽度。
从以上的终点确定方式可以看出,EICAD提供了很多变化方式(通过线性内插方式计算得到、通过竖曲线计算得到等)获取终点位置,因此,为我们分离式路基戴帽带来方便。
3项目实例

南通某地区一城市道路,道路中心线处有一条现状河流,根据规划,现状河流进行疏通改造,形成景观河,同时由于河流两侧地坪标高不一致,差距40cm,本着节约土方、降低工程造价的原则,道路两侧要采用不同的竖曲线要素,即上面所述的纵面分离路基形式。
道路标准横断面为:路基标准横断面为中心景观河20m+绿化平台2×5m+机动车道2×12m+机非分隔带2×3m+非机动车道2×5m+人行道2×5m,路基总宽80m,道路红线宽度80m。
其中,20m的景观河包括12m的景观河道及两侧各4m的生态边坡。

由于该横断面道路分隔带中心有景观河道,而且两侧采用不同的竖曲线标高,因此,本项目属于典型的纵面分离路基。

根据《公路路线设计规范》(JTGD20-2006),新建和改建公路设计标高,一般采用中央分隔带的外侧边缘标高或者行车道中心标高。由于本项目中分带两侧边缘标高不一致,采用某个中分带边缘路面标高作为设计高程线,不是很合适。因此,本次采用道路中心线作为高程设计线的位置。
由于中心河河底标高均为-,因此,手工建立起点、终点标高均为-。

首先建立预备文件,经过纵断面拉坡后分别生成了“”和“”文件,作为左右分隔带设计标高文件。
利用EICAD提供的“项目数据环境”,建立边坡模板,按积木法的理念逐个建立边坡线。由于两侧挡墙压顶标高恒定同时,分隔带高度也恒定,内侧5m平台宽度、横坡恒定,因此每个断面的河道边坡均不同,包括两侧都不同。因此,20m中央景观河的外侧标高是关键,可以通过如下公式计算:景观河一侧10m处的标高=右侧路面设计高程+中分带高度-5m平台×横坡1%,该点高度确定以后,以后的边坡线则可以由该点通过恒定坡度逐个设置。

由于本项目完全通过边坡模板(type文件)来戴帽子,因此道路设计中的横断面文件,里面有关道路宽度的数据都为0,其他数据都按正常道路设计的数据来拟定即可。
横断面戴帽后效果如下:
4结束语
通过本项目的设计,我们看到EICAD在分离式路基戴帽子方面具有极大的灵活性,其主要的特点如下:
(1)EICAD适应灵活的路基分离方式,对于平面分离或纵面分离路基都有较好的适应性。
(2)进行横断面戴帽时,要根据具体情况来设置高程设计线,良好的高程设计线的设置可以事半功倍。
(3)用EICAD边坡type文件进行横断面戴帽,也有个缺点,由于采用的非标准道路的戴帽方式,无法形成正常的路基设计表数据,需要通过另外戴帽来实现路基设计表数据的生成。
注:文章内的图表及公式请以PDF格式查看

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