分离式路基断面如何高效设计绘图？
——纬地软件应用秘笈系列
由于分离式路基断面能够更好地适应复杂地形变化（特别当路线沿高山峡谷两侧展线时）、显著降低工程规模和造价，因此，近年来，我国山区高速公路采用分离式路基的路段占比越来越高。但对路线工程师而言，分离式路基断面的设计处置的难度、工作量，均明显大于整体式路基的设计任务。
长期以来，高速公路分离式路基上下行衔接过渡路段、主线与匝道分合流路段的路基设计、横断面相交处理、边坡边沟修整、相邻断面合并绘图，以及准确计算相互影响路段的工程数量等，均是让路线工程师“头痛”的任务。很多路线工程师都在问，纬地软件能更高效、更自动化的处理分离式路基设计需求吗？我们的回答是——能，肯定能！
今天，我们就通过文字介绍结合部分视频操作演示的方式，专门介绍纬地软件“分离式路基智能设计功能”及其应用的一般步骤、流程。
- 应用的基本条件和基础数据
纬地软件“分离路基智能处理功能”适用于各种路基分离与合并过渡的情况，该功能集成于纬地详细横断面设计功能之中，但在应用该功能进行分离式路基设计、处理时，首先应通过纬地软件提供的相关功能，完成主线左右线、或主线与匝道的平纵面设计，同时，基于纵横断面地面高程和超高加宽等过渡控制，完成路基设计计算等步骤。
即在开始分离式路基设计处理前，相邻“项目”下应具有平、纵面设计、设计参数、路基中间数据、地面数据和标准横断面设计数据文件等数据文件。
横断面BIM正向设计交互界面（分离式路基）
- 主要应用步骤（批量处理方式）
基于上面平纵面和路基设计的基础数据，我们就可以分离式路基路段的设计和处理了，具体应用步骤如下：
- 对标准横断面进行分段
在纬地详细横断面设计功能中，软件是以“标准横断面”作为模板，进行逐桩横断面戴帽子设计的，所以，通常“标准横断面”需要根据公路项目沿线地质、地形等条件变化，变化进行必要的分段。
由于一般路段的“标准横断面”无需考虑路基边坡与相邻项目的相交情况，因此，在分离式路基设计处理时，我们首先需要对“标准横断面”进行分段，即指定适用于分离式路基路段的“标准横断面”。
- 分离式路基设计处理
输入命令“hdm_fllj”或直接点击“横断面设计”工具条中的“分离路基处理”按钮，根据软件提示选择当前项目的标准横断面中心线，然后指定相邻项目的路径，接着选择相邻项目位于当前路基的哪一侧（0左侧，1右侧），软件立即会在当前标准横断面上，显示出相邻项目的分离式路基断面的设计线。
分离式路基处理的功能界面
接着，选中分离式路基断面的设计线，在自动显示的CAD“特性”栏目中对以下参数进行设计、调整：
自动计算： 设置该项后，软件会根据当前项目路基边坡、与相邻项目路基边坡的相交情况，自动搜索、推算相邻项目对应的横断面桩号。
连接断面桩号：与当前项目断面边坡相交的、相邻项目的桩号。
高低路基： 通常分离式路基是按照相邻项目、各自（边坡）放坡的原则进行边坡求交计算的。但是，当相邻项目路基设计线距离较近、不能两侧分别放坡时，就需要设置这里的“高低路基”选项。该选项设置为“是”之后，软件将根据用户预先指定的放坡方式（如：仅从路基边缘较高的一侧单侧放坡）或设置直立的挡土墙等，进行分离式路基处理。
高低路基计算方式: 该选项由用户指定高低路基处理的过程中，相邻断面之间（两条路基设计线之间）的土石方数量的计入方式。其中，当用户选择“自动计算”方式时，软件将根据相邻断面的路基边缘标高和放坡情况，自动将中间部分的土方数量计入路基边缘标高较高的一侧的项目之中。因为中间部分的土方面积是覆盖在路基边缘标高较高一些的“边坡”之下。软件界面如下图所示。
分离式路基处理的功能界面
- 横断面戴帽设计
完成上面的步骤后，点击“横断面设计工具条”的按钮，进行横断面戴帽设计，系统即可通过两相邻项目的平面位置、纵断面设计高程、横断面等数据，自动搜索、计算分离式路基相邻项目的横断面对应关系，并自动处理两侧路基边坡相交等情况。软件处理的结果，参见下图所示。
横断面BIM正向设计交互界面（分离式路基）
下图为进行高低路基处理的三个相邻项目的断面图：
分离式路基断面处理结果（3个项目）
- BIM检查
“纬地工程BIM设计平台”提供了横断面BIM正向设计功能，用户不仅可以在BIM环境下，直观浏览检查分离式路基处理的实际效果，还可直接选择有问题的断面，进行交互式再修改。
在横断面详细设计完成之后，软件最终可将公路项目（包括分离式路基）直接输出为精确的BIM模型（如上图所示）。
- 逐桩处理方式
上面一节中，我们介绍了以分段、批量自动处理的方式，进行分离式路基设计、处理。在实际工程项目中，有时涉及边坡相交的可能只是个别断面，或者工程师已经完成了相邻项目的横断面设计工作，甚至很多横断面已经对边坡、防护等进行了个性化处理，怎么办呢？
针对此类情况，纬地软件还提供了“逐桩断面处理方式”，即用户可以单独对某一个断面进行分离式路基处理，处理的方式与上一节完全相同。在单独完成一个断面的处理任务之后，使用软件提供的“横断面样式复制和粘贴功能”，就可以快速把该处理方式应用到多个断面中了。这样方式处理的效率同样很高！
横断面BIM正向设计交互界面
- 路基土方计算、图表输出
- 土石方数量计算
在完成上述分离式路基设计、处理之后，软件可自动计算当前和相邻项目的路基横断面面积——即土石方数量。对于一般分离式路基断面，当前项目断面的面积只计入断面至分离路基（线）部分的面积，程序会自动将该部分面积计入当前项目断面土方文件中；相邻项目断面至分离路基（线）的面积没有计入，需要打开相邻项目进行分离式路基处理并计入土方。
对分离式路基中特殊情况下的面积计算和归并处理，参见前文关于“高低路基计算方式”的说明。
- 分离式路基横断面绘图
纬地详细横断面设计功能采用模板绘图方式，用户可以对绘图出版的样式进行自定义，以满足各种样式、多种标志方式下的绘图需求。对于分离式路基断面，既可以按照项目各自分别绘图，也可以将分离式路基相邻项目与当前项目绘制到同一张图纸中。参见以下分离式路基绘图成果。
分离式路基处理成果
分离式路基处理成果
绘制的路基横断面设计图（分离式路基）
- 分离式路基处理段落总体布置图绘制
在完成详细横断面设计、横断面绘图之后，软件通过自动提取土方数据文件和横断面三维数据（*.3DR）等中间成果数据，输出当前项目和相邻项目的路线平面总体布置图。在该图中，软件会自动将分离式路基边坡相交位置的示坡线进行裁剪处理。参见下图所示：
输出的路线总体布置图
- 小结
纬地软件“分离路基智能处理功能”能够高效、自动化地处理各种实际工程中路基分离与合并过渡的情况，包括：高速和一级公路上下行路基分离、互通式立交主线与匝道路基分离、城市道路主路与辅路路基分离等。软件不仅能实现2个（或3个项目）路基边坡相交下的详细横断面设计任务，自动搜索、确定相邻项目的横断面位置（桩号）、边坡相交位置，同时还可自动计算相关项目的路基土石方数量，输出相邻项目的横断面设计图、路线总体布置图等成果，大幅提高分离式路基路段的设计效率。
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纬地软件技术支持部
2022年9月30日
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