使用EICAD進行交互式立交設計的流程

/運用EICAD進行交互式立交設計的流程和做路途設計一樣，第一步是建立CAD的工作書目，建立過程見路途設計流程。工作書目建好了以后，就可以進行互通式立交的設計。同樣，在交互式立交設計中，也是按平面設計、縱斷面設計、橫斷面設計的依次進行。我們以下圖所示的立交中的B匝道、C匝道和D匝道為例，介紹運用EICAD進行互通式立交設計的流程。該立交為橫向主線上跨縱向被交線，主線的橫斷面為：8米的中心分隔帶、每側4*3.75米行車道、硬路肩為0.75米、土路肩都為0.75米；被交線橫斷面形式為：2米的中心分隔帶、每側3*3.5米行車道、0.75米硬路肩、0.75米土路肩；匝道B、C、D的橫斷面均為：每側3.5米行車道，0.75米土路肩。設計車速為主線120KM/H，被交線100KM/H，匝道B的設計車速為40KM/H，匝道C、匝道D的設計車速為50KM/H。平面設計很明顯我們應先設計B匝道，再設計C匝道，最終設計D匝道。因為假如先設計C匝道，則C匝道的線位確定后，B匝道的線位就有了限制，要得到志向的線位就有困難。下面是主線的線位圖：平面設計按布線、初始化、標注、繪偏置線、繪制端部圓角、搜尋橫斷面、資料保存、圖表的生成的依次來設計。布線下面我們就在線位圖上進行B匝道的設計。這有一點說明：在我們的例子中，為了簡潔，以突出設計流程的主題，加減速車道都是按平行式加減速車道來作。在實際工程中，如需設計干脆式加減速車道時，應采納我們軟件的相關吩咐或其它方法按干脆式加減速車道設計。我們以半徑為65m來設計B匝道，在上面的線位圖中，先在C匝道所在象限畫一半徑為65m的圓，接著依據(jù)主線和被交線的橫斷面形式，偏出加減速車道的位置，最終結果如下圖所示：有了上面的圓及也許位置后，就可利用我們軟件供應的吩咐，完成B匝道的設計。用擴展模式法中的“直圓圓模式”吩咐，該吩咐的快捷菜單如圖所示：點擊該快捷菜單，按依次選各圓后，彈出如下圖所示對話框。在選定路途起點轉向后，點擊后的按鈕，拖動圓2，視察線位、各設計單元協(xié)調性及對應屏幕右側顯示的數(shù)據(jù)改變，最終若確定如上對話框所示的各參數(shù)較為合適，便可按按鈕，定出圓2的位置，B匝道設計完成。B匝道設計好以后，就可以設計C匝道。此時，C匝道的設計線有個限制，它和B匝道的距離不能小于B匝道的一個土路肩和一個行車道寬的和再加上C匝道一個土路肩和一個行車道寬的和，即（0.75+3.5+0.75+3.5=）8.5米，下圖中紅色的線為B匝道設計線偏出8.5米的線，所以C匝道的設計線不能超過此線。同時，在設計C匝道時，考慮到盡量少占地，把C匝道的線型改為弓形，即帶兩個反彎的線形。依據(jù)規(guī)范的相關要求，我們定出駛出匝道的分流端的圓曲線半徑為400米，而駛入匝道的平面線形技術指標相對要求較低，我們暫定圓曲線半徑為250米。中間部分可用直線，但為了少占地，同時也是為了從C匝道向D匝道駛出時行駛更順暢，我們改用圓曲線，半徑可大些，暫定為500米。有了上面暫定的圓后，我在平面圖上畫出，并把它們拖放到其也許的位置。如下圖所示：在上圖中，圓1為從主線依據(jù)主線橫斷面偏出來的圓，圓2為駛出匝道分流端圓，圓3為中間部分的圓，圓4為駛入合流端圓，圓5為從被交線上偏出的圓。有了上面的圓及也許位置后，就可利用我們軟件供應的吩咐，完成C匝道的設計。首先，我們假定圓3的位置已定，然后依據(jù)圓1、2、3利用擴展模式法中的“圓圓圓模式”吩咐，該吩咐的快捷菜單如圖所示：點擊該快捷菜單，按依次選123圓，彈出如下（圖一）對話框。在該對話框中，先設置各參數(shù)，然后按后面的按鈕，進行動態(tài)拖動。在拖動的同時，各緩和曲線及其它相應的參數(shù)動態(tài)地顯示于屏幕右邊屬性窗口中，各參數(shù)滿足后按按鈕即可。在此吩咐中，我們可以移動所選三個圓中的隨意一圓的位置，也可以動態(tài)或靜態(tài)修改各圓半徑等?？傊覀兛梢酝ㄟ^此吩咐得到我們想要的志向的線位。此吩咐結束后得到如下（圖二）所示的結果。（圖一）（圖二）同樣利用該吩咐，按依次選圓3、4、5，設置各參數(shù)，拖動圓4，參數(shù)均滿足后，按確定可得到如下圖所示的結果：接下來把圓3刪除，然后用積木法中的“連接兩緩和曲線”吩咐連接兩回旋線。最終結果如下圖所示：假如對上面匝道的線位還不滿足，例如對圓3的位置不滿足，還可以把各緩和曲線都刪除，然后依據(jù)圓2、3、4再利用“圓圓圓模式”吩咐，拖動圓3，各參數(shù)均滿足后按確定，重新定出圓3的位置，圓3的位置重新定好以后，圓2、4的線位如還不滿足還可用同樣的方法進行調整，直到整個匝道的線位都滿足為止。在此，我們對上面的結果已經滿足，同時前面暫定的圓半徑也不用再修改。同時各偏置出來的曲線也可以刪除。另外，在設計C匝道時，也可先依據(jù)圓1、2，用基本模式法中的“圓圓模式”吩咐，也許定出圓2的位置，利用同樣的方法也許定出圓4的位置，最終用擴展模式法中的“圓圓圓模式”吩咐，定出圓3的位置。圓3位置定好后再對圓2、4進行調整，如此反復，直到得出志向線位。當然，設計C匝道還有其它的方法，總的目的都是為了我們能便利快捷的得出志向的線位。從以上可以看到EICAD的強大功能及其優(yōu)勢。到此，C匝道的設計完成。下面是D匝道的設計：在進行D匝道設計時，由于C匝道的駛入主線之前有一和其它匝道的合流點，合流端的交通量就會大些，因此，技術要求就高，宜采納大半徑圓，我們暫定為2000米。相反，從C匝道分流到D匝道的分流端，交通量相對較少，宜采納小半徑圓，我們暫定為150米。同時，這樣大、小圓的面置也有利于線形順暢。同樣，在圖上分別畫出半徑為2000米、150米的圓，拖放到也許位置,并在主線上偏出。得到如下圖所示結果圖中的1為從主線上偏出的加速車道的位置，2為半徑為2000的大圓，3為半徑為150的小圓,4為C匝道的一圓曲線，因為D匝道行駛的車輛是干脆從C匝分流出來，所以可以干脆從C匝道上的圓4和圓3求出緩和曲線。從圖中可看出圓的半徑都大了，如這樣布線，線型極不和諧，占地面積也很大，所以，我們把大圓半徑改為1800米，小圓半徑改為120米。上面的參數(shù)修改以后，我們先用大圓2和小圓3，還有圓4，用擴展模式法中的“圓圓圓模式”吩咐，也許定出圓3的位置。點取該吩咐的快捷菜單，選取圓2，3，4后，彈出如下對話框：點擊后的按鈕，拖動圓3，通過幾次以后得如上對話框所示的各參數(shù)較為合適，然后按按鈕，定出圓3的位置，如下圖所示：接著用直線1、大圓2和小圓3用擴展模式法中的“直圓圓模式”吩咐，拖動圓2，定出圓2的位置，該吩咐的快捷菜單如圖所示：點取該快捷菜單，選取圓1，2，3后，彈出如下對話框：點擊后的按鈕，拖動圓2，通過幾次以后得如上對話框所示的各參數(shù)較為合適，然后按按鈕，定出圓2的位置。最終我們得到的線位圖如下圖所示：線位布設好了以后，接下來要做的有樁號初始化、標注、繪偏置線、平面資料的保存、生成橫斷面文件、生成超高文件等等，這些基本和路途設計流程一樣，在此不再重復。不同的是在路途設計中，橫斷面文件是用“定義路途橫斷面”吩咐生成的；而在立交設計時，匝道的分流端和合流端，橫斷面的寬度是連續(xù)改變的，所以不能再用此吩咐，我們用“搜尋標準橫斷面”吩咐，依據(jù)所繪制的橫斷面偏置線，搜尋生成橫斷面文件。還有一個不同是在繪出偏置線后，在匝道的合流端和分流端、土路肩和土路肩相交、硬路肩和硬路肩相交的地方，要用“繪制端部圓角”吩咐進行圓角處理。下面是線位布設好了以后的設計流程，如和路途一樣，則不再重復。樁號初始化：此步驟和路途是一樣的，用的也是同一個吩咐。要留意的是各匝道樁號初始化時，要考濾縱斷面設計。如D匝道的初始化應從合流端起先等。標注：和路途完全一樣，請參看路途設計流程。繪制偏置線：這一步有兩個作用，一是平面出圖的須要，二為搜尋生成橫斷面文件須要。繪制偏置線用“定義路途橫斷面”吩咐。繪制的過程為：重復用該吩咐，依據(jù)主線、被交線、匝道等的標準橫斷面資料，生成橫斷面文件，然后在該吩咐對話框中按按鈕，即可完成各偏置線的繪制。主線、被交線、匝道的偏置線都繪出以后，得到的結果如下（圖一）所示。繪制端部圓角：在土路肩和土路肩相交、硬路肩和硬路肩相交的地方要進行圓角處理，用“繪制端部圓角”吩咐。我們以（圖一）中的A處為例說明繪制端部圓角的過程：(圖一)“繪制端部圓角”吩咐的快捷菜單如圖所示：點取該快捷菜單，先后選取兩相交的土路肩，指定圓心粗略位置后，彈出如下對話框：在該對話框中輸入圓角半徑用圓角方向后，按后，程序自動搜尋出圓心位置，并以此圓心用上面對話框輸入的半徑繪出和兩土路肩均相切的圓弧。最終結果如下圖所示：在偏置出各橫斷面線后，除了進行端部圓角外，還有一個要做的是對加減速車道的漸變處的土路肩和硬路肩進行編輯，用戶可依據(jù)自已的要求完成。搜尋橫斷面：在立交設計中，橫斷面文件一般都是用“搜尋標準橫斷面文件”吩咐搜尋生成。在運用該吩咐之前,應對要搜尋的路途各偏置線進行編輯，例如匝道的起終點應為由硬路肩圓角的圓心向匝道設計線作垂線和匝道設計線的交點，此范圍之外的應算在主線或被交線或其它匝道里，而土路肩圓角圓心和硬路肩圓角圓心的連線為匝道和其它路途的分界線等等。“搜尋標準橫斷面文件”吩咐的快捷菜單如圖所示：，點擊該快捷菜單，選取要搜尋的路途后，彈出如下圖所示對話框。在對話框中按設計置各參數(shù)，選取各偏置線后，按按鈕，則起先搜尋橫斷面。最終按按鈕結束吩咐，同時別忘了保存橫斷面文件。資料保存：保存平面資料之前，先用“組合成平曲線吩咐”把用基本模式法和擴展模式法相關吩咐生成的線位組合成平曲線，接下來的和路途設計一樣，請參看路途設計相關部分。圖表的生成：這一部分也和路途設計是一樣的，請參看路途設計相關部分?？v斷面設計立交的縱斷面設計和路途的縱斷面設計基本相，都是按設置工作文件、設置設計線的起終點繪地面線、繪網(wǎng)格線、插入限制點、插入變坡點、調整豎曲線、保存豎曲線文件、縱斷面出圖的依次來設計。不同的是在對匝道拉坡設計時和路途拉坡設計稍有不同。例如：我們舉的例子中的C匝道，其終起終點為：分別通過下圖所示的A、B處硬路肩圓心作縱向被交線和橫向主線的設計線的垂線（用“計算折線、緩和曲線垂足”吩咐），此垂線延長線和C匝道設計線的交點即為C匝道的起終點，此起終點樁號就要通過我們的“樁號信息查詢”吩咐查出，而起終點高程和坡度則要通過我們的“查詢高程、坡度”吩咐從被交線和主線中查出。同理其它匝道亦如此；在須要插入限制點的地方，例如下圖中的M處，也須要用“查詢高程、坡度”吩咐從縱向的被交線上查出在平面圖中和M相交的點的高程和此點處D匝道的樁號，以備我們在對D匝道拉坡設計時計算限制點的高程、插入限制點時用。所以我們在進行縱斷面拉坡設計時，比較重要的是“樁號信息查詢”吩咐和“查詢高程、坡度”吩咐的運用，這也是立交縱斷面設計和路途縱斷面設計不同的地方。下面我們就先介紹這兩個吩咐的運用過程：樁號信息查詢：該吩咐的快捷菜單如圖所示，點擊該快捷菜單，選取要查詢的路途或匝道后，彈出如下對話框：該對話框中，我們可以干脆輸入某個樁號則可得到該樁號的相關信息，還可設置各相關參數(shù)的顯示格式，還可動態(tài)查詢路途或匝道上的某些點。在此，我們用動態(tài)查詢，單擊按鈕，拖動鼠標，在"EICAD屬性窗口"中動態(tài)顯示出樁號信息(包括：樁號、坐標、方位角、鼠標點的坐標及其到中樁的偏移距離)，單擊鼠標右鍵，彈出點捕獲方式菜單，捕獲某些點如A處的硬路肩心，則可得到該點對應的樁號。最終單擊按鈕結束吩咐。查詢高程、坡度：該吩咐快捷菜單如圖所示：點擊該快捷菜單后，點取要查詢的路途或匝道后，如該路途或匝道還沒有加入超高和橫斷面信息，則彈出如下對話框：按按鈕后，再彈出如下對話框再按按鈕，最終彈出如下對話框：對話框中的各項均為零。在此對話框中，我們按按鈕，給路途或匝道加上縱橫斷面信息，按該按鈕后，彈出如下對話框：選取各文件后，按按鈕，返回上一級對話框。按第一屬性點中的按鈕，則可得到該點的高程和縱坡等其它信息，再按其次屬性點中的按鈕，得到其次點高程和縱坡等其它信息。同時，程序還自動算出兩點的距離、高差等等。或者我們可以點擊按鈕，干脆查詢分叉點信息。得到我們須要的信息后，按按鈕結束吩咐。在互通式立交的縱斷面設計特殊是匝道的拉坡設計中，比較重要的同時也是運用得較多的就是上面兩個吩咐，其它的基本上和路途的拉坡設計一樣，下面是立交設計的簡潔流程，用戶參看路途設計的相關部分和上面兩吩咐的運用即可完成：設置工作文件此步驟和路途相同，請參看路途設計流程相關部分。設置設計線的起終點：過程和路途設計流程一樣，但要留意的是匝道的起終點，應為過硬路肩圓心作被交線或主線設計線的作垂線，此垂線延長線和匝道設計線的交點。繪地面線過程和路途設計相同，請參看路途設計流程相關部分。繪網(wǎng)格線過程和路途設計相同，請參看路途設計流程相關部分。插入限制點首先計算限制點高程，運用“查詢高程、坡度吩咐”，查出相交出另一路途或匝道的設計高后，再加上凈空高程、平安系數(shù)等等，最終求后按限制點的限制高程。接著用“樁號信息查詢”吩咐查出路途或匝道的限制點處的樁號。最終用“插入限制點”吩咐插主限制點，這和路途部分一樣，請參看路途設計流程相關部分。插入變坡點過程和路途設計相同，請參看路途設計流程相關部分。調整豎曲線過程和路途設計相同，請參看路途設計流程相關部分。保存豎曲線文件過程和路途設計相同，請參看路途設計流程相關部分。縱斷面出圖過程和路途設計相同，請參看路途設計流程相關部分。橫斷面設計橫斷面設計用“橫斷面設計”吩咐，該吩咐的快捷菜單如下圖所示：點擊該快捷菜單后彈出如下對話框：從上面可以看出，這和路途的橫斷面設計是一樣的，都是用同一個吩咐，而唯一不同的是在做主線或被交線的橫斷面設計時，要用到立交端部文件。例如在我們的例子中，在做縱向的被交線的橫斷面設計時，在C匝道處的端部如下圖所示：在AB和DE段內，橫斷面圖沒有邊坡，在BC和EF段內有部分的不完整的邊坡，端部文件即為說明這一狀況而設。A、B、E、F各點的樁號可用“樁號信息查詢”吩咐查出，而C點和F點樁號，則需先依據(jù)假定值對應的兩相毗鄰匝道設計高和地面高求得該樁號的坡腳線，若兩坡腳線在此樁旁邊相交，則此樁號可認為就是C點或F點樁號，若相交位置和假定的樁號差之甚遠，則應重新假定試算。各點的樁號都求得后，邊坡寬度也就可以從圖中量得。有了上面的數(shù)據(jù)，就可利用“生成端部數(shù)據(jù)文件”吩咐，生成端部數(shù)據(jù)文件。該吩咐的快捷菜單如圖所示：點擊該快捷菜單后，彈出如下對話框：在該對話框中，起點寬度和終點寬度均為邊坡橫向寬度，即上面我們量出的寬度，坡度為邊坡的坡度，無邊坡則為零。高程為邊坡終點處的高程。所以我們上面得到的數(shù)據(jù)按AB、BC、DE、EF各為一段輸入，在輸入每一段后設置方位等各參數(shù)后，按按鈕，即可把該組的數(shù)據(jù)輸?shù)綄υ捒蛑械谋砀駲诶铮恳唤M都輸入完成后，按按鈕保存文件，生成端部數(shù)據(jù)文件。最