如何用纬地道路软件设计分离式路基

(内蒙古交通设计研究院有限责任公司，内蒙古  呼和浩特 010010)
摘 要：文章介绍了如何应用纬地三维道路CAD进行分离式路基的设计。
关键词： 纬地道路软件；分离式路基；设计
中图分类号：U416.1  文献标识码：A  文章编号：1007—6921(2008)12—0068—02

在我们的公路设计项目中，我们经常会碰到分离式路基的处理，有的是受到投资的限制，有的是为了适应地形、地物和克服高差，分离式路基在公路建设中的应用就越来越重要。文章将讨论如何用纬地道路软件设计分离式路基或整体式路基一幅分期施工的高等级公路。

纬地道路辅助设计系统(HintCAD) 是路线与互通式立交设计的大型专业 CAD 软件。该系统由中交第一公路勘察设计研究研制开发，适用于高速、一二三四级公路主线、互通立交、城市道路及平交口的几何设计。

分离式路基，就是左、右行车道分开修建的公路，包括中央分隔带不等宽的和左、右两侧行车道不等高的公路。分离式路基是相对于整体式路基而言的，分离式路基是针对有中央分隔带的高等级公路的，通常指高速公路和一级公路，它的行车应是单向的。
1 平面线性处理

平面设计时，整体式路基以中央分隔带中心线为平面设计线，而分离式路基则采用行车道中心线为平面设计线，如图1。分离式路基平面设计通常有两种处理方式，这两种方法可以用纬地软件的立交平面设计和主线平面设计功能获得。

第一种方法：如图2，是和互通立交匝道设计接线方法相同。是在分离式路基路线的起终点横向跳开实际所需的距离，但要分成四个项目处理。

第二种方法：如图3中， A线为主线，B线为下行线，B线是直接从A线过渡分离出来，这样我们的设计项目文件分为A、B两个项目就可以了，和比较线做法相同。

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无论平面采用哪种方式，我们主要要明确的是平面设计轴线、纵断设计轴线和超高旋转轴三者之间的关系。
2 纵断面设计

在路线纵断面设计中，分离式路基分幅路段纵坡设计时，以行车道中心线标高为路基设计标高，整体式路基分期施工时，左、右幅是以中央分隔带边缘标高为路基设计标高。由于路基是分离式，左右幅间就形成一个楔形分岔点，根据《公路路线设计规范》JTG D20—2006 11.3.7，该处应设置一个鼻端，鼻端半径的大小根据需要采用0.6～1.0m。

对于第一种平面处置方法中，借鉴立交设计的经验，分幅起点处纵坡第一个变坡点应设在分幅与整体式路幅鼻端分岔之后相当于一竖曲线切线长的距离之外。也就是说，在分幅路基分岔之前纵坡度应与整体式路幅纵坡完全一致。这样才不致因两线纵坡度不同而出现标高差，造成横断面上路面横坡不协调。合幅点处纵坡衔接也是如此。分幅点和合幅点处的设计标高是分幅路段纵断面设计起始或终止标高，必须与整体式路幅的设计标高协调一致。该标高应根据该点横断面上主线或被交线设计标高减去横向坡度(路拱或超高横坡度)引起的高差而求得。对于分幅或合幅可能从整体式路幅的竖曲线范围内分岔，分幅和合幅点处纵坡值要根
据分岔处主线竖曲线的瞬间纵坡(即该点斜率)、该点的横坡值及主线与吩咐在该点切线方向的方位角差值计算。有了分幅、合幅处的设计纵坡，分幅中间段的纵断面设计同一般路基的设计。

分幅、合幅处的设计纵坡，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。
3 路基横断面处理

在设计分离式路基时，最主要的一步是路基横断面设计。

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如图4，这是分离式路基右幅路基标准断面图，平面设计轴线为行车道的中心线，平面设计轴线左偏425cm为它的超高旋转轴，纵断面设计线与超高旋转轴重合。

在纬地软件“设计向导”中，超高旋转轴的位置我们是选择“绕行车道中心旋转”，因为我们路基断面的行

车道为单项2％的横坡，所以我们把路幅宽度文件(扩展名为*.wid)改为：

路幅宽度文件格式为:

桩号 中分带 半侧路面 附加车道 硬路肩 土路肩 
HINTCAD5.83_SUP_SHUJU
ZZZZZZZ
40000.000 0.00 0.00 0.00 0.75 0.75 0
45000.000 0.00 0.00 0.00 0.75 0.75 0
YYYYYYY
40000.000 0.00 7.50 0.00 2.50 0.75 0
45000.000 0.00 7.50 0.00 2.50 0.75 0

超高文件格式为:

左土路肩的横坡 左硬路肩横坡 左侧行车道横坡 桩号 右行车道横坡 右硬路肩横坡 右土路肩横坡
HINTCAD5.83_SUP_SHUJU
-3.00-2.00-2.0040000.000-2.00-2.00-3.00
-3.00-2.00-2.0040491.610-2.00-2.00-3.00
-3.002.002.0040556.610-2.00-2.00-3.00
-3.002.002.0040923.798-2.00-2.00-3.00
-3.00-2.00-2.0040988.798-2.00-2.00-3.00
-3.00-2.00-2.0042340.339-2.00-2.00-3.00
-3.002.002.0042405.339-2.00-2.00-3.00
-3.002.002.0042684.979-2.00-2.00-3.00
-3.00-2.00-2.0042749.979-2.00-2.00-3.00
-3.00-2.00-2.0045000.000-2.00-2.00-3.00

由于左行车道宽度为0，所以左行车道横坡不起实际作用。这种形式我们绘出的横断面为下图。
图5中，这是设计轴线、超高旋转轴在同一个位置的形式，这还不是我们所需要的断面的形式。为了使设计轴在行车道的中心，现在继续修改路幅宽度文件,如下：
桩号 中分带 半侧路面 附加车道 硬路肩 土路肩
ZZZZZZZ
40000.000 4.25 0.00 0.00 0.75 0.75 0
44500.000 4.25 0.00 0.00 0.75 0.75 0
YYYYYYY
40000.000 -4.25 7.50 0.00 2.50 0.75 0
44500.000 -4.25 7.50 0.00 2.50 0.75 0

注意加粗标注的数据，现在路幅宽度文件的左侧中分带加上4.25的中分带，然后在右侧，抵消左侧中分带的宽度，同时也使右侧的路幅有个向左4.25m的缩进，所以，在路幅宽度文件的左侧加上－4.25m。

超高文件则不需要修改，进行路基设计计算，然后绘出横断面，如下图。

这样设计轴线位置就会在行车道中心线，超高旋转轴还是在左侧路缘带的边缘。我们现在把这两个断面放在一起作个比较。

如图B断面是我们实际需要的断面，B断面其实是A断面左移了4.25m，刚好使平面设计线在路基横断面行车道中心线上。我们实际外业的测量也是以B断面的中心线向左右侧实际测设的。
4 结束语

分离式路基比整体式路基的设计涉及的内容更多、更深入，我们用纬地三维道路CAD进行分离式路基的设计，主要注意以下三点：根据实际情况合理选用平面线性处理的方式；要注意分离式路基与整体式路基相连处断面尺寸和设计标高的控制；要清楚平面设计轴线与超高旋转轴的位置关系。