使用EICAD進行交互式立交設計的流程

1、使用EICAD進行交互式立交設計的流程 和做路線設計一樣，第一步是建立CAD的工作目錄，建立過程見路線設計流程。工作目錄建好了以后，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、橫斷面設計的順序進行。我們以下圖所示的立交中的B匝道、C匝道和D匝道為例，介紹使用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米的中央分隔帶、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米的中央分隔帶、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

2、.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。平面設計很顯然我們應先設計B匝道，再設計C匝道，最后設計D匝道。因為如果先設計C匝道，則C匝道的線位確定后，B匝道的線位就有了限制，要得到理想的線位就有困難。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、搜索橫斷面、資料保存、圖表的生成的順序來設計。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

3、直接式加減速車道時，應采用我們軟件的相關命令或其它方法按直接式加減速車道設計。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，接著根據主線和被交線的橫斷面形式，偏出加減速車道的位置，最后結果如下圖所示：有了上面的圓及大概位置后，就可利用我們軟件提供的命令，完成B匝道的設計。用擴展模式法中的“直圓圓模式”命令，該命令的快捷菜單如圖所示： 點擊該快捷菜單，按順序選各圓后，彈出如下圖所示對話框。在選定路線起點轉向后，點擊 后的 按鈕，拖動圓2，觀察線位、各設計單元協(xié)調性及對應屏幕右側顯示的數(shù)據變化，最后若確定如上對話框所示的各參數(shù)較為合適，便可按 按鈕，

4、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，它與B匝道的距離不能小于B匝道的一個土路肩與一個行車道寬的和再加上C匝道一個土路肩與一個行車道寬的和，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。根據規(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

5、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，并把它們拖放到其大概的位置。如下圖所示：在上圖中，圓1為從主線根據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。有了上面的圓及大概位置后，就可利用我們軟件提供的命令，完成C匝道的設計。首先，我們假定圓3的位置已定，然后根據圓1、2、3利用擴展模式法中的“圓圓圓模式”命令，該命令的快捷菜單如圖所示： 點擊該快捷菜單，按順序選1 2 3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

6、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)滿意后按 按鈕即可。在此命令中，我們可以移動所選三個圓中的任意一圓的位置，也可以動態(tài)或靜態(tài)修改各圓半徑等?？傊覀兛梢酝ㄟ^此命令得到我們想要的理想的線位。此命令結束后得到如下（圖二）所示的結果。 （圖一） （圖二）同樣利用該命令，按順序選圓3、4、5，設置各參數(shù)，拖動圓4，參數(shù)均滿意后，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”命令連接兩回旋線。最后結果如下圖所示： 如果對上面匝道的線位還不滿意，例如對圓3的位置不滿意，還可以把各緩和曲線都刪除，然后根據圓2、3、4再

7、利用“圓圓圓模式”命令，拖動圓3，各參數(shù)均滿意后按確定，重新定出圓3的位置，圓3的位置重新定好以后，圓2、4的線位如還不滿意還可用同樣的方法進行調整，直到整個匝道的線位都滿意為止。在此，我們對上面的結果已經滿意，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，也可先根據圓1、2，用基本模式法中的“圓圓模式”命令，大概定出圓2的位置，利用同樣的方法大概定出圓4的位置，最后用擴展模式法中的“圓圓圓模式”命令，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，直到得出理想線位。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方便快捷的得出理

8、想的線位。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與其它匝道的合流點，合流端的交通量就會大些，因此，技術要求就高，宜采用大半徑圓，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，宜采用小半徑圓，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，拖放到大概位置,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

9、道行駛的車輛是直接從C匝分流出來，所以可以直接從C匝道上的圓4與圓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與小圓3，還有圓4，用擴展模式法中的“圓圓圓模式”命令，大概定出圓3的位置。點取該命令的快捷菜單，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與小圓3用擴展模式法中的“直圓圓模式”命令，拖動圓2，定出圓2的位置，該命令的快捷菜單

10、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。最后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，這些基本和路線設計流程一樣，在此不再重復。不同的是在路線設計中，橫斷面文件是用“定義路線橫斷面”命令生成的；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)變化的，所以不能再用此命令，我們用“搜索標準橫斷面”命令，根據所繪制的橫斷面偏置線，搜索生成橫斷面文件。還有一個不同是在繪出偏

11、置線后，在匝道的合流端和分流端、土路肩與土路肩相交、硬路肩與硬路肩相交的地方，要用“繪制端部圓角”命令進行圓角處理。下面是線位布設好了以后的設計流程，如和路線一樣，則不再重復。樁號初始化：此步驟和路線是一樣的，用的也是同一個命令。要注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開始等。標注：和路線完全一樣，請參看路線設計流程。繪制偏置線：這一步有兩個作用，一是平面出圖的需要，二為搜索生成橫斷面文件需要。繪制偏置線用“定義路線橫斷面”命令。繪制的過程為：重復用該命令，按照主線、被交線、匝道等的標準橫斷面資料，生成橫斷面文件，然后在該命令對話框中按 按鈕，即可完成各偏置線

12、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：在土路肩與土路肩相交、硬路肩與硬路肩相交的地方要進行圓角處理，用“繪制端部圓角”命令。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”命令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，程序自動搜索出圓心位置，并以此圓心用上面對話框輸入的半徑繪出與兩土路肩均相切的圓弧。最后結果如下圖所示：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與硬路

13、肩進行編輯，用戶可按照自已的要求完成。搜索橫斷面：在立交設計中，橫斷面文件一般都是用“搜索標準橫斷面文件”命令搜索生成。在使用該命令之前,應對要搜索的路線各偏置線進行編輯，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與匝道設計線的交點，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與其它路線的分界線等等?！八阉鳂藴蕶M斷面文件”命令的快捷菜單如圖所示：，點擊該快捷菜單，選取要搜索的路線后，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，則開始搜索橫斷面。最后按 按鈕結束命令，同時別忘了保存橫斷面文件。資料保存：保存平

14、面資料之前，先用“組合成平曲線命令”把用基本模式法和擴展模式法相關命令生成的線位組合成平曲線，接下來的和路線設計一樣，請參看路線設計相關部分。圖表的生成：這一部分也和路線設計是一樣的，請參看路線設計相關部分?？v斷面設計立交的縱斷面設計和路線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、 繪網格線、 插入控制點、 插入變坡點、調整豎曲線、保存豎曲線文件、縱斷面出圖的順序來設計。不同的是在對匝道拉坡設計時與路線拉坡設計稍有不同。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與橫向主線的設計線的垂線（用“計算折線、緩和曲線垂足”命

15、令），此垂線延長線與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”命令查出，而起終點高程與坡度則要通過我們的“查詢高程、坡度”命令從被交線與主線中查出。同理其它匝道亦如此；在需要插入控制點的地方，例如下圖中的M處，也需要用“查詢高程、坡度”命令從縱向的被交線上查出在平面圖中與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控制點的高程、插入控制點時用。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”命令和“查詢高程、坡度”命令的使用，這也是立交縱斷面設計與路線縱斷面設計不同的地方。下面我們就先介紹這兩個命令的使用過程：樁號信息

16、查詢：該命令的快捷菜單如圖所示 ，點擊該快捷菜單，選取要查詢的路線或匝道后，彈出如下對話框：該對話框中，我們可以直接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)查詢路線或匝道上的某些點。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，彈出點捕捉方式菜單，捕捉某些點如A處的硬路肩心，則可得到該點對應的樁號。最后單擊 按鈕結束命令。查詢高程、坡度：該命令快捷菜單如圖所示： 點擊該快捷菜單后，點取要查詢的路線或匝道后，如該路線或匝

17、道還沒有加入超高與橫斷面信息，則彈出如下對話框： 按 按鈕后，再彈出如下對話框 再按 按鈕，最后彈出如下對話框：對話框中的各項均為零。在此對話框中，我們按 按鈕，給路線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與縱坡等其它信息，再按第二屬性點中的 按鈕，得到第二點高程與縱坡等其它信息。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，直接查詢分叉點信息。得到我們需要的信息后，按 按鈕結束命令。在互通式立交的縱斷面設計特別是匝道的拉坡設計中，比較重要的同時也是使用得較多的就是上面兩個命

18、令，其它的基本上與路線的拉坡設計一樣，下面是立交設計的簡單流程，用戶參看路線設計的相關部分與上面兩命令的使用即可完成：1. 設置工作文件 此步驟和路線相同，請參看路線設計流程相關部分。2. 設置設計線的起終點： 過程和路線設計流程一樣，但要注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，此垂線延長線與匝道設計線的交點。3. 繪地面線 過程與路線設計相同，請參看路線設計流程相關部分。4. 繪網格線 過程與路線設計相同，請參看路線設計流程相關部分。5. 插入控制點 首先計算控制點高程，使用“查詢高程、坡度命令”，查出相交出另一路線或匝道的設計高后，再加上凈空高程、安全系數(shù)等等，

19、最后求后按控制點的控制高程。接著用“樁號信息查詢”命令查出路線或匝道的控制點處的樁號。最后用“插入控制點”命令插主控制點，這和路線部分一樣，請參看路線設計流程相關部分。6. 插入變坡點 過程與路線設計相同，請參看路線設計流程相關部分。7. 調整豎曲線 過程與路線設計相同，請參看路線設計流程相關部分。8. 保存豎曲線文件 過程與路線設計相同，請參看路線設計流程相關部分。9. 縱斷面出圖 過程與路線設計相同，請參看路線設計流程相關部分。橫斷面設計 橫斷面設計用“橫斷面設計”命令，該命令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，這和路線的橫斷面設計是一樣的，都是用同一個命

20、令，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與DE段內，橫斷面圖沒有邊坡，在BC與EF段內有部分的不完整的邊坡，端部文件即為說明這一情況而設。A、B、E、F各點的樁號可用“樁號信息查詢”命令查出，而C點與F點樁號，則需先根據假定值對應的兩相毗鄰匝道設計高與地面高求得該樁號的坡腳線，若兩坡腳線在此樁附近相交，則此樁號可認為就是C點或F點樁號，若相交位置與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，就可利用“生成端部數(shù)據文件”命令，生成端部數(shù)據文件。該命令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，起點寬度與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)據輸?shù)綄υ捒蛑械谋砀駲诶?，每一組都輸入完成后，按 按鈕保存文件，生成端部數(shù)據文件。最后按 按鈕結束命令。除了端部數(shù)據文件外的其它文件的生成過程和路線設計流程一樣，請參看路線設計的相關部