1、課程名稱公路勘測技術(shù)專業(yè)名稱道路橋梁工程技術(shù)授課教師 / 職稱授課題目章、節(jié)教材及參考書目教學(xué)目的與要求：小班王建林 /副教授教材：公路工程標(biāo)準(zhǔn)：?公路工程技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)?標(biāo)準(zhǔn)：?公路線形設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)?授課方式合、小班工程八公路路線 CADJTGB01-2003熟悉原始數(shù)據(jù)錄入的格式；知道原始數(shù)據(jù)錄入的方法。知道平面數(shù)據(jù)的處理和計算方法；能運用軟件輔助設(shè)計平面成果。了解交互拉坡的原理及方法；能運用軟件輔助設(shè)計縱斷面成果。描述橫斷面設(shè)計中帽子定制的原理及方法；能運用軟件輔助設(shè)計橫斷面圖；能運用軟件進行土石方的調(diào)配及其數(shù)量表的輸出內(nèi)容和時間安排、教學(xué)方法： 1內(nèi)容和時間安排： 4 學(xué)時 2教學(xué)方法：課堂講述

2、、分析、軟件操作 教學(xué)重點和難點：1重點：公路路線 CAD2 難點：無。復(fù)習(xí)思考題、作業(yè)題：實施情況及分析：本章軟件操作來講，學(xué)生比較容易掌握。本章的效果較好。工程十公路路線 CAD工作任務(wù) 1 原始數(shù)據(jù)錄入 1 學(xué)時一般情況下，對于一條公路的施工圖設(shè)計任務(wù)，工程管理中可能需要添加以下數(shù)據(jù)文件：平面曲線數(shù)據(jù)文件 *.pm 平面交點數(shù)據(jù)文件 *.jd 縱斷面地面線數(shù)據(jù)文件 *.dmx 橫斷面地面線數(shù)據(jù)文件 *.hdm 縱斷面設(shè)計數(shù)據(jù)文件 *.zdm 超高漸變數(shù)據(jù)文件 *.sup路幅寬度數(shù)據(jù)文件 *.wid 樁號序列數(shù)據(jù)文件 *.sta路基設(shè)計中間數(shù)據(jù)文件 *.lj 設(shè)計參數(shù)控制文件 *.ctr

3、擋墻設(shè)計文件 *.dq 設(shè)有擋土墻的情況下最少需要設(shè)置以下工程屬性：工程名稱及路徑超高旋轉(zhuǎn)方式加寬漸變方式斷鏈位置設(shè)有斷鏈時平面曲線導(dǎo)入 /導(dǎo)出該功能用于將已完成公路工程的平面設(shè)計數(shù)據(jù) 特別是未使用交點坐標(biāo)， 而使用交點間距加轉(zhuǎn)角的方式進行的低等級 公路工程導(dǎo)入到緯地工程中，將其轉(zhuǎn)化為緯地專用的平面交點數(shù)據(jù)文件*.jd 。同時也可將緯地系統(tǒng)的交點數(shù)據(jù)輸出到單獨的數(shù)據(jù)文件 *.jdx 中，便于用戶應(yīng)用或其他軟件調(diào)用。菜單：數(shù)據(jù) 平面數(shù)據(jù)導(dǎo)入 /導(dǎo)出縱斷面地面線數(shù)據(jù)輸入緯地系統(tǒng)開發(fā)了專門的縱橫斷面地面線數(shù)據(jù)輸入程序， 推薦用戶使用它們進行縱橫斷面地面線數(shù)據(jù)輸入 特別是對于 橫斷面地面線數(shù)據(jù)，以便將

4、許多類似鍵入手誤、樁號不匹配、樁號順序顛倒、格式不符等錯誤排除在數(shù)據(jù)錄入階段。縱 橫斷面地面線數(shù)據(jù)均為純文本文件格式，用戶也可以使用寫字板、edit、Word 等文本編輯器編輯修改，但請注意保存為純文本格式。菜單：數(shù)據(jù) 縱斷數(shù)據(jù)輸入命令： DATTOOL縱斷數(shù)據(jù)輸入對話框如圖 4-1 所示，系統(tǒng)可自動根據(jù)用戶在 “文件 菜單 “設(shè)定樁號間隔 設(shè)定按固定間距提示下一輸入 樁號自動提示里程樁號 ，用戶可以修改提示樁號， 之后鍵入回車， 輸入高程數(shù)據(jù)， 完成后再回車， 系統(tǒng)自動下增一行， 光標(biāo)也調(diào)至下一行， 如此循環(huán)到輸入完成。 輸入完成后， 用鼠標(biāo)點擊最后一行的序號， 選中該行， 點按圖標(biāo)工具中的

5、剪刀， 便可刪去最后一行多余的樁號。 當(dāng)用戶需要在某一行插入一行時， 先點擊將光標(biāo)移到該行， 再點按圖標(biāo)工具中的插入按鈕。 系統(tǒng)會自動檢查用戶輸入的每一樁號的順序，錯誤時會自動提示。輸入完成點擊存盤按鈕，系統(tǒng)便將地面線數(shù)據(jù)寫入到用戶指定的數(shù)據(jù)文件中。橫斷面地面線數(shù)據(jù)輸入菜單：數(shù)據(jù) 橫斷數(shù)據(jù)輸入命令： HDMTOOL橫斷數(shù)據(jù)輸入對話框如圖 4-2 和 4-3 所示，系統(tǒng)提供兩種方式的樁號提示：按樁號間距或根據(jù)縱斷面地面線數(shù)據(jù)的樁 號。一般用戶選擇后一種， 這樣可以方便地防止出現(xiàn)縱、 橫斷數(shù)據(jù)不匹配的情況。 在圖 4-3 的輸入界面中， 每三行為一組， 分別為樁號、 左側(cè)數(shù)據(jù)、 右側(cè)數(shù)據(jù)。 用戶在

6、輸入樁號后回車， 光標(biāo)自動跳至第二行開始輸入左側(cè)數(shù)據(jù)， 每組數(shù)據(jù)包括兩項， 即平距和高差，這里的平距和高差既可以是相對于前一點的，也可以是相對于中樁的輸入完成后可以通過 “橫斷面數(shù)據(jù) 轉(zhuǎn)換中的“相對中樁 相對前點 轉(zhuǎn)化為緯地系統(tǒng)需用的相對前點數(shù)據(jù)。左側(cè)輸入完畢后，直接鍵入兩次回車，光標(biāo)便 跳至第三行， 如此循環(huán)輸入。 輸入完成后點擊存盤將數(shù)據(jù)保存到指定文件中。 橫斷面數(shù)據(jù)格式請參見數(shù)據(jù)文件介紹一章的 相關(guān)內(nèi)容。另外，當(dāng)工程管理器中未指定橫斷面數(shù)據(jù)文件或橫斷面輸入工具中新建橫斷面數(shù)據(jù)文件時， V4.6 版的橫斷面輸入工 具可直接讀入德國的 Card/1 軟件所輸出的橫斷面格式文件和 HEAD 等

7、軟件的橫斷面格式文件，并轉(zhuǎn)化為緯地系統(tǒng)的橫斷 面文件格式。關(guān)于縱、橫斷面的樁號匹配，緯地系統(tǒng)中是這樣要求的：縱斷面包含橫斷面，即縱斷面數(shù)據(jù)中的樁號橫斷面中可以沒 有，但橫斷面數(shù)據(jù)中有的樁號縱斷面中那么必須有。另外當(dāng)兩種數(shù)據(jù)中的某一樁號相差小于 2cm 即 0.02 米時，系統(tǒng)會自動 判斷它們?yōu)橥粯短枴９ぷ魅蝿?wù) 2 平面輔助設(shè)計 1 學(xué)時十一種交點法曲線設(shè)計計算方式 此方式下用戶可以根據(jù)需要通過輸入不同的曲線控制數(shù)據(jù)來完成任意的交點曲線組合， 即通過輸入前部緩和曲線的長 度、前部緩和曲線的起點曲率半徑 程序?qū)⒁灾虚g圓曲線的半徑作為前部緩和曲線的終點曲率半徑 、中間圓曲線的半徑、 后部緩和曲線的

8、長度、 后部緩和曲線的終點曲率半徑 程序?qū)⒁灾虚g圓曲線的半徑作為后部緩和曲線的起點曲率半徑 等 數(shù)據(jù)，點取 “計算 或“計算顯示 按鈕后，程序都自動判斷本交點曲線組合的類型， 并完成曲線的設(shè)置計算與平面繪圖標(biāo)注。例如：用戶輸入 S1=280米、RO=9999.0 即無窮大，用戶輸入小于等于零的實數(shù)程序會自動判斷為無窮大、Rc=1200米、S2=0.0米、RD=9999.0時，程序?qū)袛啾窘稽c的曲線組合為前端帶有長度為280米緩和曲線，中間設(shè)有半徑為1200米的圓曲線的曲線線形。此方式下交點的曲線組合為單圓曲線，用戶可以通過輸入切線長度T1=T2 來反算單圓曲線的半徑、長度等數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶所輸入

9、的切線長度大于前一交點曲線的緩直HZ 點到本交點之間的直線長度時，程序?qū)⑻崾据斎胗姓`，并自動以前一交點曲線的緩直 HZ 點到本交點之間的直線長度為切線長，計算得到其它曲線數(shù)據(jù)。此方式下交點的曲線組合為對稱的根本曲線組合方式， 即中間設(shè)置圓曲線， 兩端設(shè)置相同參數(shù)的緩和曲線， 用戶可以 通過輸入切線長度T仁T2、以及圓曲線的半徑Rc等數(shù)據(jù)，程序?qū)⒎此闫渌鼣?shù)據(jù)。當(dāng)程序通過試算后發(fā)現(xiàn)緩和曲線 的長度太小 1000.0 時均會出現(xiàn)警告。此方式下交點的曲線組合為非對稱的曲線組合方式， 即中間設(shè)置圓曲線， 兩端設(shè)置不同參數(shù)的緩和曲線。 用戶輸入第一切線長度T1、圓曲線的半徑Rc以及第二段緩和曲線的長度S2

10、等數(shù)據(jù)，由程序反算得到其它數(shù)據(jù)。此方式下交點的曲線組合為非對稱的根本曲線組合方式， 即中間設(shè)置圓曲線， 兩端設(shè)置不同參數(shù)的緩和曲線。 用戶輸 入前部切線長度T1、前部緩和曲線的長度S1以及圓曲線的半徑Rc等數(shù)據(jù)，由程序反算得到其它數(shù)據(jù)。此方式下交點的曲線組合為非對稱的根本曲線組合方式，即中間設(shè)置圓曲線， 兩端設(shè)置不同參數(shù)的緩和曲線。用戶輸入前部緩和曲線的長度S1、圓曲線的半徑Rc以及后部切線長度T2等數(shù)據(jù)，由程序反算得到其它數(shù)據(jù)。此方式下交點的曲線組合為非對稱的根本曲線組合方式，即中間設(shè)置圓曲線， 兩端設(shè)置不同參數(shù)的緩和曲線。用戶輸入圓曲線的半徑Rc、后部緩和曲線的長度S2以及后部切線長度T2

11、等數(shù)據(jù)，由程序反算得到其它數(shù)據(jù)。此方式為照顧局部設(shè)計單位在路線設(shè)計中緩和曲線使用參數(shù)A控制而不是長度S的習(xí)慣而增加，其原理根本類同S1+RC+S2模式，只是交點的前后緩和曲線是由用戶控制輸入緩和曲線參數(shù)A值，而不是長度值。為了進一步方便用戶進行相鄰交點平曲線的相接計算以及復(fù)曲線、卵型曲線等的設(shè)計，緯地系統(tǒng)v4.6 版以后增加了兩種相鄰交點平曲線直接相接計算模式：與前交點相接和與后交點相接。這里不管兩交點是什麼曲線類型單圓曲線、對 稱與不對稱曲線等等，用戶先選擇 “反算：與前交點相接 計算模式，然后輸入兩端緩和曲線的控制參數(shù)，點按 “試算， 系統(tǒng)便可自動反求圓曲線半徑，使該交點平曲線直接與前一交

12、點平曲線相接成為公切點，即兩交點間直線段為零。對于卵型曲線設(shè)計應(yīng)用，請參閱本手冊附件中關(guān)于卵型曲線設(shè)計局部的詳細內(nèi)容。 此方式用于將當(dāng)前交點和相鄰的前一個同向交點自動設(shè)計成相同半徑的圓曲線，且兩交點的圓曲線直接相接 實際上是同一個圓曲線 。用戶還可以在當(dāng)前交點的后部和前一交點的前部指定一定長度的緩和曲線。此方式主要用于自動設(shè)計回頭曲線。平面自動分圖緯地系統(tǒng) V4.6 版同時提供了兩種平面分圖方式：一是 “平面自動分圖 ；二是“平面分圖處理 和“平面裁圖 。這里首 先介紹第一種 “平面自動分圖 功能。A 、平面自動分圖由于該功能應(yīng)用了 AutoCAD圖紙空間Paper的布局layout技術(shù)，所以

13、只能在 AutoCADR2000和R2002版本上 實現(xiàn)，該功能可同時應(yīng)用于路線平面圖、總體布置圖、公路用地圖及路基設(shè)計表等的分圖。這種分圖方式不僅分圖方便快 捷，而且支持進行批量打印， 緯地系統(tǒng)推薦用戶使用此方式進行分圖、 打印，但需要用戶熟練掌握 AutoCADR2000 和 R2002 版本的打印功能。工作任務(wù) 3 縱斷面輔助設(shè)計 1 學(xué)時縱斷面動態(tài)拉坡設(shè)計系統(tǒng)在自動繪制拉坡圖的根底上，支持動態(tài)交互式拉坡與豎曲線設(shè)計。用戶可實時修改變坡點的位置、標(biāo)高、豎曲線 半徑、切線長、外距等參數(shù)；對大中型橋梁等主要縱坡，受控處系統(tǒng)可自動提示控制標(biāo)高和相關(guān)信息。菜單：設(shè)計 縱斷面設(shè)計命令： ZDMSJ

14、縱斷面拉坡設(shè)計主對話框，如以下圖 4-4 所示。此對話框啟動后如果工程中存在縱斷面設(shè)計數(shù)據(jù)文件*.zdm ，系統(tǒng)將自動讀入并進行計算顯示相關(guān)信息。“存盤 和“另存可將修改后變坡點及豎曲線等數(shù)據(jù)保存到數(shù)據(jù)文件中去。第一次點按 “計算顯示 按鈕，程序?qū)⒃诋?dāng)前屏幕圖形中繪出全線的縱斷面地面線、里程樁號和平曲線變化，為用戶直 接在屏幕上進行拉坡設(shè)計作準(zhǔn)備。在拉坡圖中系統(tǒng)已自動設(shè)定了 “柵格，樁號方向間距為 100 米，標(biāo)高方向為 2.0米，用 戶也可自行修改。點按“控制按鈕后將出現(xiàn)圖 4-5 所示對話框，控制系統(tǒng)是否自動繪制縱斷拉坡圖和在拉坡圖中標(biāo)注橋梁、涵洞構(gòu)造物 的位置和控制標(biāo)高，以方便在計算機屏

15、幕上進行拉坡設(shè)計。如果用戶使用緯地道路 CAD 數(shù)模版軟件從數(shù)字地模中直接采 集了路面左右側(cè)邊緣的地面高程時， 對話框中的 “繪制路基左右側(cè)地面高程 選項可以控制在拉坡圖中同時繪出左右側(cè)的地 面高程線圖形。這樣用戶在拉坡時便可直接控制路基左右側(cè)邊緣的填挖情況。路線縱斷面圖繪制該功能可根據(jù)用戶的不同需求進行不同設(shè)置， 從而繪制任意比例及不同形式的縱斷面設(shè)計圖， 并可自動分跨徑標(biāo)注橋 梁、涵洞等構(gòu)造物。菜單：設(shè)計 縱斷面設(shè)計繪圖命令： ZDMT縱斷面計算與繪圖程序主對話框，如圖 4-6 所示。“起始樁號 : 和“終止樁號 : 編輯框用于輸入用戶所需繪制的縱斷面圖的樁號區(qū)間范圍；“標(biāo)尺控制 : 按鈕

16、點亮后，可在其后的編輯框中輸入一標(biāo)高值，程序?qū)⑼ㄟ^以此數(shù)值作為縱斷面圖中標(biāo)尺的最低點標(biāo) 高來調(diào)整縱斷面圖在圖框中的位置，另外可以控制“標(biāo)尺高度 : 的高度值；“前空距離 : 按鈕點亮后，控制在繪圖時調(diào)整縱斷面圖與標(biāo)尺間的水平向距離；“繪圖精度 : 編輯框中用戶可以制定在繪圖過程中，設(shè)計標(biāo)高、地面標(biāo)高等數(shù)據(jù)的精度；“橫向比例 : 和“縱向比例 : 編輯框中分別輸入指定的縱斷面的縱橫向繪圖比例。 也正是因為縱橫向比例可以任意調(diào)整， 所以此程序還可以方便地用于?路線平縱面縮圖?的繪制；“確定按鈕可完成對話框數(shù)據(jù)的記憶功能；“區(qū)間繪圖 按鈕將完成對話框輸入，開始進行用戶輸入范圍的連續(xù)縱斷面圖繪制，主要

17、包括讀取變坡點及豎曲線，進 行縱斷面計算，繪制設(shè)計線；讀取縱斷面地面線數(shù)據(jù)文件，繪制地面線；讀取超高過渡文件，繪制超高漸變圖；讀取平面 線形數(shù)據(jù)文件，繪制平曲線；將位于繪圖范圍內(nèi)的地面線文件中的一系列樁號及其地面標(biāo)高、設(shè)計標(biāo)高標(biāo)注于圖中；將設(shè)計參數(shù)控制文件中 qhsj.dat 項及 hdsj.dat 項所列出的橋梁、別離立交、天橋、涵洞、信道包括水準(zhǔn)點等數(shù)據(jù)標(biāo)注于縱斷面 圖中；“批量繪圖 按鈕用于自動分頁繪制縱斷面設(shè)計圖。批量繪圖時，系統(tǒng)將自動確定標(biāo)尺高度，當(dāng)?shù)匦纹鸱^大時，系統(tǒng)會自動進行斷高處理。但緯地系統(tǒng)中默認在同一幅圖中最多斷高三次，否那么用戶應(yīng)壓縮縱向繪圖比例了。“繪圖欄目選擇 中的一

18、系列按鈕分別控制縱斷面圖中諸多元素的取舍和排放次序如： 地質(zhì)概況、里程樁號、 設(shè)計高程、 地面高程、直曲線、超高過渡、縱坡、豎曲線等， “構(gòu)造物標(biāo)注 控制是否標(biāo)注橋梁和涵洞等構(gòu)造物，用戶可以根據(jù)自己的 需要隨意控制。工作任務(wù) 4 橫斷面輔助設(shè)計 1 學(xué)時 路基設(shè)計計算 路基設(shè)計計算主要完成：讀取有關(guān)數(shù)據(jù)，確定樁號區(qū)間內(nèi)的每一樁號的超高橫坡、設(shè)計標(biāo)高、地面標(biāo)高，以及路幅參 數(shù)的變化， 計算路幅各相對位置的設(shè)計高差， 并將以上所有數(shù)據(jù)按照一定格式寫入路基設(shè)計中間數(shù)據(jù)文件， 以備打印路基 設(shè)計表和計算繪制橫斷面圖之用。橫斷面設(shè)計與繪圖 主要功能： 任意定制各種橫斷面類型、 多級填挖方邊坡、 護坡道、 邊溝、排水溝、 以及截水溝和路基支擋防護構(gòu)造物， 實現(xiàn)了橫斷面隨意修改后的所有數(shù)據(jù)自動搜索刷新。 針對不同公路等級和設(shè)計的不同需要， 可隨意定制橫斷面繪圖的方式 方法、 斷面各種圖形信息的標(biāo)注形式和內(nèi)容。需要特別說明的是新的橫斷面設(shè)計模塊可以方便準(zhǔn)確的考慮各種情況下路基左右側(cè)超填、因路基沉降引起的頂面超填、去除表土以及路槽局部的土