南方CASS工程应用-道路断面土方计算实例教程

2016-7-21 15:04:11 0人评论 473次浏览 分类:技术文章

一、系统环境:
(1)操作系统 WIN XP ;
(2)应用环境:南方CASS7.0 FOR CAD2004 或CAD2006 

二、实例数据:坐标高程数据文件:dgx.dat   (路径:\Program Files\CASS70\DEMO\dgx.dat )

三、准备工作:
 展绘坐标数据文件dgx.dat 中的测点点号,并绘制等高线。基本操作如下:
  (1)【绘图处理】菜单--【展野外测点点号】;弹出“输入坐标数据文件名”对话框中,打开dgx.dat文件,展绘出测点点号;
  (2)【等高线】菜单--【建立DTM】;弹出“建立DTM”对话框中,“选择建立DTM方式”中单选“又数据文件生成”;“坐标数据文件名”中打开dgx.dat文件;“结果显示”中单选“显示建三角网结果”;单击【确定】完成DTM的建立。
  (3)【等高线】菜单--【绘制等高线】;弹出“绘制等值线”对话框,修改“等高距”为0.5米;“拟合方式”中单选“三次B样条拟合”;单击【确定】完成等高线的绘制。
   (4)【等高线】菜单--【删三角网】。

四、道路断面设计阶段工作:
1. 设计线路走向,即确定纵断面线:在等高线地形图中绘制道路的纵断面剖面线:使用pline绘多段线命令,连接dgx.dat 中测点点号421和 227,起点测点421,终点测点227。如图所示:
 
 


2. 绘制道路的纵断面图,以便下一步中确定“横断面设计文件”中的各个横断面的中桩设计高。基本操作如下:
  【工程应用】菜单-【绘断面图】-【根据已知坐标】,弹出“断面线上取值”对话框,在“选择已知坐标获取方式”中单选“由数据文件生成”;在“坐标数据文件名”中打开dgx.dat文件;注意在“采样间距”中输入25米(该值可输入与横断面间距相同的数值,便于查看横断面个数及其中桩处的地面高程,并最终确定各里程处横断面的中桩设计高程);单击【确定】按钮。
弹出“绘制纵断面图”对话框,在“断面图比例”中默认横向1:500;纵向1:100;在“断面图位置”中单击“···”按钮,用鼠标在绘图区空白处指定纵断面图左下角坐标,返回“绘制纵断面图”对话框后,单击【确定】按钮。
 
3.在纵断面图中“拉坡”大致确定道路中桩设计高:使用pline多段线从纵断面图图左侧高程标尺1375米处,连接右侧高程标尺1380米处。如图所示:
图中红色曲线即为道路地面断面,白色直线为人工绘制的道路设计断面,每隔25米处有横断面的中桩地面高程,并可大致判断各里程处横断面的中桩设计高程,该纵断面按25米的间距有6个横断面。


 
 
4. 确定设计道路的横断面相关参数,须编辑“横断面设计文件”(可打开CASS安装目录中Program Files\CASS70\DEMO\ ZHD.TXT查看“横断面设计文件”的数据格式,各个参数的具体说明请参阅CASS用户手册)。 现在我们需要编辑本实例中的6个横断面的设计参数,此例编辑的“横断面设计文件”如下:
1,H=1375.00,I=1:1,W=5,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5
2,H=1376.50,I=1:1,W=5,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5
3,H=1377.50,I=1:1,W=5,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5
4,H=1378.00,I=1:1,W=5,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5
5,H=1378.56,I=1:1,W=5,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5
6,H=1380.00,I=1:1,W=5,A=0.02,WG=1.5,HG=0.5
END
      各位朋友可将以上道路的横断面设计参数复制下来,并保存在 Program Files\CASS70\DEMO\ 下,文件名为“横断面设计文件.txt ”,以便学习本实例的朋友调用。
  “横断面设计文件.txt ”文件格式说明:以上文件定义了6个横断面的中线桩设计高,坡比和宽度等参数。  其中,每行的顺序号为横断面的序号,可以看到有6个横断面,每行内的H=表示道路横断断面设计高程,I=表示横断面左右侧的横坡比,W=表示道路设计宽度,A=表示道路设计横坡率,WG=表示道路两侧的沟宽,HG表示道路两侧的沟高,文件最后以 END 标记文件结束。其他道路设计参数的具体说明请参考CASS帮助文档的参考手册。
      { 相关提示:“横断面设计文件”可以使用【工程应用】菜单-【断面法土方计算】-【道路设计参数文件】,调用MS Office 中的EXCEL电子表格程序进行编辑较为直观且简便,但由于很多朋友都用Cass破解版,或者Cass版本与EXCEL版本之间的兼容性问题,而程序无法正常弹出电子表格界面的编辑窗口。所以,本例采用了直接编辑横断面设计文件.

五、生成道路纵断面和横断面,并计算道路断面土方量:

1. 【工程应用】菜单-【生成里程文件】-【由纵断面线生成】-【新建】,鼠标选中等高线地形图中绘制的纵断面设计线,在弹出“由纵断面线生成里程文件”的对话框中:
在“中桩点获取方式”下单选“等分”;
“横断面间距”输入25 米;
“横断面左边长度”和“横断面右边长度”均输入15米;
点击【确定】按钮后,纵断面线上会自动生成指定间距和宽度的多条横断面设计线(红色),如下图:  
{相关提示:横断面中桩点获取的三种方式(1)“等分”:只在纵断面线等间距处生成横断线;
(1)“结点”:只在纵断面线(多段线)的转折点处生成横断线;
(2)“等分且处理节点”:在等间距和转折点处均生成横断线;当在纵断面线上自动生成的横断线不符合实际需求时,可使用【工程应用】菜单-【生成里程文件】-【由纵断面线生成】下的子命令【添加】、【边长】、【剪切】、【设计】对横断面线进行编辑和修改,具体操作请参阅Cass用户手册}

2.【工程应用】菜单-【生成里程文件】-【由纵断面线生成】-【生成】,鼠标选中等高线地形图中绘制的纵断面设计线,弹出“生成里程文件”对话框中:
在“高程点数据文件名”下,指定地形坐标高程数据文件dgx.dat ;如:\Program Files\CASS70\DEMO\Dgx.dat
在“生成的里程文件名”下,指定里程文件名为“里程文件.hdm ",并保存在默认目录DEMO下;如:\Program Files\CASS70\DEMO\里程文件.hdm
在“里程文件对应的数据文件名”下,指定里程文件对应的数据文件名为“里程文件对应数据.dat 
录DEMO下;如:\Program Files\CASS70\DEMO\里程文件对应数据.dat
在“断面线插值间距”默认为 5 米,“起始里程”默认为 0 。(此处插值间距为设置各横断面线上高程的插值间距);
点击“确定”按钮后,系统自动在各个横断面设计线上生成对应的里程注记。如图:
 
 

3.【工程应用】菜单-【断面法土方计算】-【道路断面】,在弹出的“断面设计参数”对话框中:
在“选择里程文件”下,指定上一步中生成的“里程文件.hdm ";如:\Program Files\CASS70\DEMO\里程文件.hdm;
在“横断面设计文件”下,指定本例在“四、道路断面设计阶段工作”中保存的“横断面设计文件.txt ”;如:\Program Files\CASS70\DEMO\横断面设计文件.txt ”
然后,只须在“道路参数”中,输入“中桩设计高程”为 1376,“路宽”为 5 ;其他默认;
在“绘图参数”中,设置各个横断面图的纵横向比例尺、横断面图的间距等参数;本例默认;
最后,点击【确定】按钮。
 
4. 弹出“绘制纵断面图”的设置对话框,在此处设定纵断面图的绘图参数:
在“断面图比例”中,默认横向1:500,纵向1:100;
在“断面图位置”中,单击“···”按钮,用鼠标在绘图区空白处指定纵断面图左下角坐标,返回“绘制纵断面图”对话框。
而在“绘制标尺”、“距离标注”、“高程标注位数”、“里程标注位数”、“里程高程注记设置”、“方格线间隔”等绘图参数,本例均为默认值;
“断面图的间距”: 如果有多个纵断面图生成时可指定纵断面图生成时每列生成个数,行列间距;本例只有单个纵断面图该项为灰色不能指定。
 最后,点击【确定】按钮,可在指定的位置自动生成纵断面图,之后注意命令提示行显示“指定横断面图起始位置”,鼠标再次在绘图区空白区域点击,各个里程处的横断面图就自动生成。本例生成的1个纵断面图和6个里程处的横断面图,如图:


 
 
 {相关提示:在使用生成的多个横断面图进行“图面土方计算”之前,可以使用【工程应用】菜单-【断面法土方计算】下的子命令【修改设计参数】、【编辑断面线】、【修改断面里程】,对已经生成的单个横断面图中的设计断面线、地面断面线、横断面里程值进行逐一的检视和修改,具体操作方法请查阅Cass用户手册。}

5.【工程应用】菜单-【断面法土方计算】-【图面土方计算】,鼠标框选生成的所有横断面图后回车,命令行提示“指定土石方计算表左上角位置”时,鼠标单击绘图区空白区域,可生成土方计算表格,如图:
 


【关键提示】:
         自动生成的各个里程处的横断面图中,必须有两条断面曲线,一条为原始地貌断面曲线(红色),一条为道路断面设计曲线(白色),并且两条曲线必须相交为闭合多边形才能进行土方量计算。如果横断面图的中桩两侧的地面断面曲线不够宽,无法与道路设计断面曲线相交形成闭合的多边形,土方量计算结果是不准确的。
          所以,生成“里程文件.hdm ”和 编辑“横断面设计文件.txt ”在断面法土方计算过程中是关键之处,“里程文件”用于生成原始的地面断面曲线,而“横断面设计文件”则用于生成道路设计断面曲线。
          当在生成道路断面图过程(五-3 步骤)中,只指定了“里程文件.hdm ”,而没有指定“横断面设计文件.txt” 和设定“道路参数”(如路宽、中桩设计高等),直接点击【确定】按钮后,会弹出提示框“没有设计高程,是否继续绘制断面图?”的提示框,点击【是】后,绘制出的横断面图只有原始地貌断面曲线(红色),而不会生成道路断面设计曲线(白色)。
 

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