项目八公路路线CAD

课程名称公路勘测技术专业名称道路桥梁工程技术授课教师/职称王建林/副教授授课方式（合、小班）小班授课题目（章、节）项目八公路路线CAD教材及参考书目教材：公路工程标准：《公路工程技术标准》JTGB01-2003规范：《公路线形设计规范》教学目的与要求：◆熟悉原始数据录入的格式；◆知道原始数据录入的方法。◆知道平面数据的处理和计算方法；◆能运用软件辅助设计平面成果。◆了解交互拉坡的原理及方法；◆能运用软件辅助设计纵断面成果。◆描述横断面设计中帽子定制的原理及方法；◆能运用软件辅助设计横断面图；◆能运用软件进行土石方的调配及其数量表的输出。内容和时间安排、教学方法：1．内容和时间安排：4学时2．教学方法：课堂讲述、分析、软件操作教学重点和难点：1．重点：公路路线CAD2．难点：无。复习思考题、作业题：实施情况及分析：本章软件操作来讲，学生比较容易掌握。本章的效果较好。项目十公路路线CAD工作任务1原始数据录入（1学时）一般情况下，对于一条公路的施工图设计任务，项目管理中可能需要添加以下数据文件：平面曲线数据文件（*.pm）平面交点数据文件（*.jd）纵断面地面线数据文件（*.dmx）横断面地面线数据文件（*.hdm）纵断面设计数据文件（*.zdm）超高渐变数据文件（*.sup）路幅宽度数据文件（*.wid）桩号序列数据文件（*.sta）路基设计中间数据文件（*.lj）设计参数控制文件（*.ctr）挡墙设计文件（*.dq）——设有挡土墙的情况下最少需要设置以下项目属性：项目名称及路径超高旋转方式加宽渐变方式断链位置（设有断链时）平面曲线导入/导出该功能用于将已完成公路项目的平面设计数据（特别是未使用交点坐标，而使用交点间距加转角的方式进行的低等级公路项目）导入到纬地项目中，将其转化为纬地专用的平面交点数据文件（*.jd）。同时也可将纬地系统的交点数据输出到单独的数据文件（*.jdx）中，便于用户应用或其他软件调用。菜单：数据——平面数据导入/导出纵断面地面线数据输入纬地系统开发了专门的纵横断面地面线数据输入程序，推荐用户使用它们进行纵横断面地面线数据输入（特别是对于横断面地面线数据），以便将许多类似键入手误、桩号不匹配、桩号顺序颠倒、格式不符等错误排除在数据录入阶段。纵横断面地面线数据均为纯文本文件格式，用户也可以使用写字板、edit、Word等文本编辑器编辑修改，但请注意保存为纯文本格式。菜单：数据——纵断数据输入命令：DATTOOL纵断数据输入对话框如图4-1所示，系统可自动根据用户在“文件”菜单“设定桩号间隔”设定按固定间距提示下一输入桩号（自动提示里程桩号），用户可以修改提示桩号，之后键入回车，输入高程数据，完成后再回车，系统自动下增一行，光标也调至下一行，如此循环到输入完成。输入完成后，用鼠标点击最后一行的序号，选中该行，点按图标工具中的剪刀，便可删去最后一行多余的桩号。当用户需要在某一行插入一行时，先点击将光标移到该行，再点按图标工具中的插入按钮。系统会自动检查用户输入的每一桩号的顺序，错误时会自动提示。输入完成点击存盘按钮，系统便将地面线数据写入到用户指定的数据文件中。横断面地面线数据输入菜单：数据——横断数据输入命令：HDMTOOL横断数据输入对话框如图4-2和4-3所示，系统提供两种方式的桩号提示：按桩号间距或根据纵断面地面线数据的桩号。一般用户选择后一种，这样可以方便地避免出现纵、横断数据不匹配的情况。在图4-3的输入界面中，每三行为一组，分别为桩号、左侧数据、右侧数据。用户在输入桩号后回车，光标自动跳至第二行开始输入左侧数据，每组数据包括两项，即平距和高差，这里的平距和高差既可以是相对于前一点的，也可以是相对于中桩的（输入完成后可以通过“横断面数据转换”中的“相对中桩－相对前点”转化为纬地系统需用的相对前点数据）。左侧输入完毕后，直接键入两次回车，光标便跳至第三行，如此循环输入。输入完成后点击存盘将数据保存到指定文件中。横断面数据格式请参见数据文件介绍一章的相关内容。另外，当项目管理器中未指定横断面数据文件或横断面输入工具中新建横断面数据文件时，V4.6版的横断面输入工具可直接读入德国的Card/1软件所输出的横断面格式文件和HEAD等软件的横断面格式文件，并转化为纬地系统的横断面文件格式。关于纵、横断面的桩号匹配，纬地系统中是这样要求的：纵断面包含横断面，即纵断面数据中的桩号横断面中可以没有，但横断面数据中有的桩号纵断面中则必须有。另外当两种数据中的某一桩号相差小于2cm即0.02米时，系统会自动判断它们为同一桩号。工作任务2平面辅助设计（1学时）十一种交点法曲线设计计算方式3.11.1常规通用计算方式（S1+Rc+S2）此方式下用户可以根据需要通过输入不同的曲线控制数据来完成任意的交点曲线组合，即通过输入前部缓和曲线的长度、前部缓和曲线的起点曲率半径（程序将以中间圆曲线的半径作为前部缓和曲线的终点曲率半径）、中间圆曲线的半径、后部缓和曲线的长度、后部缓和曲线的终点曲率半径（程序将以中间圆曲线的半径作为后部缓和曲线的起点曲率半径）等数据，点取“计算”或“计算显示”按钮后，程序都自动判断本交点曲线组合的类型，并完成曲线的设置计算与平面绘图标注。例如：用户输入S1=280米、RO=9999.0（即无穷大，用户输入小于等于零的实数程序会自动判断为无穷大）、Rc=1200米、S2=0.0米、RD=9999.0时，程序将会判断本交点的曲线组合为前端带有长度为280米缓和曲线，中间设有半径为1200米的圆曲线的曲线线形。3.11.2单圆曲线的切线反算方式（T+T）此方式下交点的曲线组合为单圆曲线，用户可以通过输入切线长度（T1=T2）来反算单圆曲线的半径、长度等数据。当用户所输入的切线长度大于前一交点曲线的缓直（HZ）点到本交点之间的直线长度时，程序将提示输入有误，并自动以前一交点曲线的缓直（HZ）点到本交点之间的直线长度为切线长，计算得到其它曲线数据。3.11.3对称曲线的切线反算方式（T+Rc+T）此方式下交点的曲线组合为对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置相同参数的缓和曲线，用户可以通过输入切线长度（T1=T2）、以及圆曲线的半径（Rc）等数据，程序将反算其它数据。当程序通过试算后发现缓和曲线的长度太小（10.0）或太大（1000.0）时均会出现警告。3.11.4非对称曲线的切线反算方式一（T1+Rc+S2）此方式下交点的曲线组合为非对称的曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入第一切线长度（T1）、圆曲线的半径（Rc）以及第二段缓和曲线的长度（S2）等数据,由程序反算得到其它数据。3.11.5非对称曲线的切线反算方式二（T1+S1+Rc）此方式下交点的曲线组合为非对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入前部切线长度（T1）、前部缓和曲线的长度（S1）以及圆曲线的半径（Rc）等数据，由程序反算得到其它数据。3.11.6非对称曲线的切线反算方式三（S1+Rc+T2）此方式下交点的曲线组合为非对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入前部缓和曲线的长度（S1）、圆曲线的半径（Rc）以及后部切线长度（T2）等数据，由程序反算得到其它数据。3.11.7非对称曲线的切线反算方式四（Rc+S2+T2）此方式下交点的曲线组合为非对称的基本曲线组合方式，即中间设置圆曲线，两端设置不同参数的缓和曲线。用户输入圆曲线的半径（Rc）、后部缓和曲线的长度（S2）以及后部切线长度（T2）等数据，由程序反算得到其它数据。3.11.8常规曲线参数计算模式（A1+Rc+A2）此方式为照顾部分设计单位在路线设计中缓和曲线使用参数A控制（而不是长度S）的习惯而增加，其原理基本类同（S1+Rc+S2）模式，只是交点的前后缓和曲线是由用户控制输入缓和曲线参数A值，而不是长度值。3.11.9反算-与前交点相接计算模式为了进一步方便用户进行相邻交点平曲线的相接计算以及复曲线、卵型曲线等的设计，纬地系统v4.6版以后增加了两种相邻交点平曲线直接相接计算模式：与前交点相接和与后交点相接。这里不论两交点是什麽曲线类型（单圆曲线、对称与不对称曲线等等），用户先选择“反算：与前交点相接”计算模式，然后输入两端缓和曲线的控制参数，点按“试算”，系统便可自动反求圆曲线半径，使该交点平曲线直接与前一交点平曲线相接（成为公切点，即两交点间直线段为零）。对于卵型曲线设计应用，请参阅本手册附件中关于卵型曲线设计部分的详细内容。3.11.10反算-与后交点相接计算模式类同3.11.9节。3.11.11反算-与前交点成回头曲线计算模式此方式用于将当前交点和相邻的前一个同向交点自动设计成相同半径的圆曲线，且两交点的圆曲线直接相接（实际上是同一个圆曲线）。用户还可以在当前交点的后部和前一交点的前部指定一定长度的缓和曲线。此方式主要用于自动设计回头曲线。平面自动分图纬地系统V4.6版同时提供了两种平面分图方式：一是“平面自动分图”；二是“平面分图处理”和“平面裁图”。这里首先介绍第一种“平面自动分图”功能。A、平面自动分图由于该功能应用了AutoCAD图纸空间（Paper）的布局（layout）技术，所以只能在AutoCADR2000和R2002版本上实现，该功能可同时应用于路线平面图、总体布置图、公路用地图及路基设计表等的分图。这种分图方式不仅分图方便快捷，而且支持进行批量打印，纬地系统推荐用户使用此方式进行分图、打印，但需要用户熟练掌握AutoCADR2000和R2002版本的打印功能。工作任务3纵断面辅助设计（1学时）纵断面动态拉坡设计系统在自动绘制拉坡图的基础上，支持动态交互式拉坡与竖曲线设计。用户可实时修改变坡点的位置、标高、竖曲线半径、切线长、外距等参数；对大中型桥梁等主要纵坡，受控处系统可自动提示控制标高和相关信息。菜单：设计——纵断面设计命令：ZDMSJ纵断面拉坡设计主对话框，如下图4-4所示。此对话框启动后如果项目中存在纵断面设计数据文件（*.zdm），系统将自动读入并进行计算显示相关信息。“存盘”和“另存”可将修改后变坡点及竖曲线等数据保存到数据文件中去。第一次点按“计算显示”按钮，程序将在当前屏幕图形中绘出全线的纵断面地面线、里程桩号和平曲线变化，为用户直接在屏幕上进行拉坡设计作准备。在拉坡图中系统已自动设定了“栅格”，桩号方向间距为100米，标高方向为2.0米，用户也可自行修改。点按“控制”按钮后将出现图4-5所示对话框，控制系统是否自动绘制纵断拉坡图和在拉坡图中标注桥梁、涵洞构造物的位置和控制标高，以方便在计算机屏幕上进行拉坡设计。如果用户使用纬地道路CAD数模版软件从数字地模中直接采集了路面左右侧边缘的地面高程时，对话框中的“绘制路基左右侧地面高程”选项可以控制在拉坡图中同时绘出左右侧的地面高程线图形。这样用户在拉坡时便可直接控制路基左右侧边缘的填挖情况。路线纵断面图绘制该功能可根据用户的不同需求进行不同设置，从而绘制任意比例及不同形式的纵断面设计图，并可自动分跨径标注桥梁、涵洞等构造物。菜单：设计——纵断面设计绘图命令：ZDMT纵断面计算与绘图程序主对话框，如图4-6所示。“起始桩号:”和“终止桩号:”编辑框用于输入用户所需绘制的纵断面图的桩号区间范围；“标尺控制:”按钮点亮后，可在其后的编辑框中输入一标高值，程序将通过以此数值作为纵断面图中标尺的最低点标高来调整纵断面图在图框中的位置，另外可以控制“标尺高度:”的高度值；“前空距离:”按钮点亮后，控制在绘图时调整纵断面图与标尺间的水平向距离；“绘图精度:”编辑框中用户可以制定在绘图过程中，设计标高、地面标高等数据的精度；“横向比例:”和“纵向比例:”编辑框中分别输入指定的纵断面的纵横向绘图比例。也正是因为纵横向比例可以任意调整，所以此程序还可以方便地用于《路线平纵面缩图》的绘制；“确定”按钮可完成对话框数据的记忆功能；“区间绘图”按钮将完成对话框输入，开始进行用户输入范围