李朝平，杜艷峰

（中國(guó)水利水電第十四工程局有限公司非洲事業(yè)部，云南 昆明 650041）

1 概況

喀麥隆第15號(hào)國(guó)道第四標(biāo)段公路位于喀麥隆中央大區(qū)，工程位于北緯5°、東經(jīng)13°，屬于赤道熱帶雨林氣候。本標(biāo)段采用雙向兩車道二級(jí)公路標(biāo)準(zhǔn)建設(shè)，行車道寬7.5m，雙表處路肩寬各1.25m，5cm瀝青混凝土行車層， 20cm級(jí)配碎石基層，30cm紅土礫石料底基層；回填區(qū)域形成層增加30cm紅土礫石料層，本文就該標(biāo)段公路，詳細(xì)介紹了從控制網(wǎng)建立到圖紙出圖的全部過(guò)程。

2 控制網(wǎng)的建立

2.1 收集公路沿線國(guó)家控制網(wǎng)信息

1）聯(lián)系業(yè)主、監(jiān)理，到當(dāng)?shù)販y(cè)繪部門索要項(xiàng)目范圍內(nèi)國(guó)家控制網(wǎng)坐標(biāo)點(diǎn)，一般3個(gè)或3個(gè)以上。

2）收集初設(shè)資料中控制點(diǎn)坐標(biāo)信息及尋找沿線的初設(shè)控制點(diǎn)。

3）用GPS或全站儀對(duì)國(guó)家控制點(diǎn)及初設(shè)控制點(diǎn)進(jìn)行復(fù)核，如果滿足公路施工要求（每公里變形不超過(guò)2.5cm），將控制網(wǎng)起算點(diǎn)坐標(biāo)提交監(jiān)理組確認(rèn)、簽字。

2.2 測(cè)量控制網(wǎng)的建立

1）在項(xiàng)目路線范圍內(nèi)做用GPS靜態(tài)的方法每5km范圍做一對(duì)控制點(diǎn)（保證通視）；然后用RTK或全站儀進(jìn)行控制點(diǎn)加密,保證每2個(gè)點(diǎn)之間互相通視，在每5km的靜態(tài)控制點(diǎn)之間進(jìn)行導(dǎo)線點(diǎn)平差，如果導(dǎo)線測(cè)量閉合差大于規(guī)范限差，將對(duì)靜態(tài)控制點(diǎn)進(jìn)行檢查或者嚴(yán)格按照大地測(cè)量的程序重新使用全站儀進(jìn)行測(cè)量，（本項(xiàng)目按四等導(dǎo)線測(cè)量控制，導(dǎo)線全長(zhǎng)相對(duì)閉合差為1/40000，方位角閉合差為

2）對(duì)所有的控制點(diǎn)進(jìn)行高程控制測(cè)量，每5km往返測(cè)量，其閉合差滿足四等水準(zhǔn)測(cè)量要求，（國(guó)家四等水準(zhǔn)測(cè)量山區(qū)環(huán)線閉合差為

3）測(cè)量控制點(diǎn)平面坐標(biāo)及高程沒(méi)審核無(wú)誤后提交監(jiān)理組確認(rèn)、簽字形成紀(jì)要。

3 初期地形測(cè)量

1）為盡量避免路線經(jīng)過(guò)溝坎及居民區(qū)等對(duì)增加施工難度的區(qū)域，因此在設(shè)計(jì)初期，以初設(shè)圖紙為參照，對(duì)老路中線及相關(guān)的建筑物、溝坎、管網(wǎng)、農(nóng)作物等需要征地、遷移、避讓活動(dòng)的項(xiàng)目進(jìn)行測(cè)量；

2）對(duì)測(cè)量采集完成的數(shù)據(jù)采用CASS軟件進(jìn)行處理，畫出影響路線設(shè)計(jì)的地物，包括老路線路、初設(shè)線路及上述與設(shè)計(jì)相關(guān)的特征點(diǎn)線。

4 道路中線定線

4.1 道路等級(jí)及設(shè)計(jì)要求的確定

根據(jù)合同技術(shù)條款及初設(shè)地質(zhì)、水文報(bào)告規(guī)定，確定路線設(shè)計(jì)的等級(jí)，本標(biāo)段為國(guó)家二級(jí)道路，設(shè)計(jì)時(shí)速為80km/h，最小轉(zhuǎn)彎半徑為240m；縱曲線的最小坡長(zhǎng)為250m，凸曲線最小半徑為3 000m，凹曲線最小半徑為2 200m；

4.2 道路中線的確定

1）在初步測(cè)量的地形圖中利用CAD進(jìn)行中線定線，在確定中線時(shí)，應(yīng)以初設(shè)為參照，首先滿足設(shè)計(jì)規(guī)范，然后盡量避開溝坎、地質(zhì)條件不好的地區(qū)、居民區(qū)等影響施工的區(qū)域；設(shè)計(jì)完成后向監(jiān)理提交中線定線圖紙，與監(jiān)理意見(jiàn)達(dá)成一致；最后將設(shè)計(jì)好的交點(diǎn)和坐標(biāo)、圓曲線半徑、緩和曲線編輯成海地交點(diǎn)線文件。

2）將編輯好的交點(diǎn)線文件利用海地道路優(yōu)化系生成出逐樁坐標(biāo)表（一般5km一段，Excel版），測(cè)量隊(duì)根據(jù)文件進(jìn)行中樁放樣，完成后技術(shù)部及監(jiān)理工程師進(jìn)行實(shí)地踏勘，察看中線是否合理，是否能夠進(jìn)行優(yōu)化；如需要修改，將回到CAD中線設(shè)計(jì)中對(duì)路線進(jìn)行偏移或半徑更改等，再次重復(fù)上述步驟；如無(wú)問(wèn)題，將正式出圖和逐樁坐標(biāo)表一起提交給監(jiān)理組，監(jiān)理組出紀(jì)要批復(fù)。

5 道路設(shè)計(jì)

5.1 橫斷面測(cè)量

在中線確認(rèn)后，測(cè)量隊(duì)進(jìn)行橫斷面測(cè)量，根據(jù)合同要求進(jìn)行范圍界定，一般左、右兩側(cè)測(cè)量范圍不少于20m；如特殊地形，大挖方區(qū)、大填方區(qū)進(jìn)行加寬測(cè)量；RTK信號(hào)不好的地區(qū)，利用全站儀配合測(cè)量采集數(shù)據(jù)。

初步定義構(gòu)造物（即結(jié)構(gòu)物或橋梁位置），整理成海地軟件識(shí)別的構(gòu)造物文件格式。

5.2 DTM模型的建立

橫斷面數(shù)據(jù)采集完成后，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，剔除高程異常的測(cè)量點(diǎn)；然后將整理好的橫斷面測(cè)量數(shù)據(jù)保存成.XYZ格式的數(shù)據(jù)文件，將數(shù)據(jù)文件導(dǎo)入海地優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，生成DTM模型，輸出DTM模型。

5.2.1 道路縱斷面設(shè)計(jì)

將交點(diǎn)線文件導(dǎo)入海地優(yōu)化設(shè)計(jì)系統(tǒng)，由DTM切橫縱斷面值生成地面高和地面線文件。利用地面高文件進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)，按照規(guī)范進(jìn)行拉坡處理，得出縱坡表、縱斷面圖。

5.2.2 橫斷面設(shè)計(jì)

在縱斷面設(shè)計(jì)完成之后進(jìn)行橫斷面設(shè)計(jì)。輸入主線路的基本信息進(jìn)行橫斷面定義，在海地道路優(yōu)化系統(tǒng)中定義帽子只需要對(duì)水溝和邊坡的定義，設(shè)計(jì)定制完后保存定制的標(biāo)準(zhǔn)帽子*.MDZ文件。 由于在非洲法語(yǔ)區(qū)域，海地生成的橫斷面與監(jiān)理業(yè)主要求相差太多，所以橫斷面將使用法國(guó)piste軟件進(jìn)行橫斷面的出圖。

5.3 平面圖及縱斷面圖出圖

完成上述操作之后，利用海地道路優(yōu)化系統(tǒng)可以生成平面圖和縱斷面圖，將圖紙上的標(biāo)注及圖例改成當(dāng)?shù)厥┕D常用的表達(dá)方式。

6 利用PISTE軟件進(jìn)行橫斷面出圖

6.1 軟件安裝

法國(guó)Piste軟件可在XP或win7系統(tǒng)的環(huán)境中運(yùn)行，在安裝軟件之前將電腦的區(qū)域語(yǔ)言更改為法語(yǔ)，然后進(jìn)行軟件安裝，重新啟動(dòng)后進(jìn)行運(yùn)行。

6.2 數(shù)據(jù)文件編輯

利用法國(guó)piste軟件出橫斷面圖需要3個(gè)數(shù)據(jù)文件：地面測(cè)量點(diǎn)文件*.xyz（即現(xiàn)場(chǎng)測(cè)量的橫斷面數(shù)據(jù)）、平曲線文件*.dap；縱曲線文件*.cpl。從海地道路優(yōu)化設(shè)計(jì)軟件中提取這3種類型文件，按照piste數(shù)據(jù)格式進(jìn)行編輯。

6.3 DTM數(shù)據(jù)模型的建立

1）建立一個(gè)文件夾，將編輯好的地面線測(cè)量點(diǎn)文件*.xyz、平曲線文件*.dap、縱曲線*.cpl復(fù)制到文件夾里面，開始運(yùn)行Piste軟件。（注意：在Piste軟件運(yùn)行的文件路徑中不能出現(xiàn)漢語(yǔ)及字符，否則軟件將不能運(yùn)行）。

2）從開始命令菜單中選擇fond de planTPL（.seg）新建一個(gè)等高線文件，進(jìn)行命名、保存，然后從編輯好的文件夾中選擇*.XYZ地形數(shù)據(jù)文件，讀入后選進(jìn)行高程異常點(diǎn)的計(jì)算，建立DTM模型后生成等高線，最后關(guān)閉窗口。

6.4 道路中線計(jì)算

從命令菜單中選擇新建Conception plan（.dap），在從命令菜單中打開fond de plan讀入地形圖；選擇工具命令欄中工具-讀取-選擇文件夾中*.dap文件；再?gòu)墓ぞ邫谥羞x擇元素——中線——在命令欄中對(duì)中線進(jìn)行命名（例如A1）；在工具欄中選擇點(diǎn)——選擇道路中線起點(diǎn)——點(diǎn)擊工具欄中自動(dòng)計(jì)算到終點(diǎn)命令。然后定義道路起點(diǎn)樁號(hào)、定義橫斷面間隔（本標(biāo)段橫斷面間隔采用20m），最后進(jìn)行利用軟件由DTM模型切橫縱斷面；操作完成之后關(guān)閉窗口。

6.5 超高及橫斷面計(jì)算

1）在開始菜單中打開.PIS選項(xiàng)，根據(jù)道路的設(shè)計(jì)時(shí)速進(jìn)行超高計(jì)算，在工具欄中打開超計(jì)算選項(xiàng)選擇DEVERS，其中有法標(biāo)相應(yīng)的等級(jí)公路的計(jì)算方式（本標(biāo)段選擇R80 2 voies ）。最后進(jìn)行自動(dòng)計(jì)算之后保存計(jì)算結(jié)果。

2）計(jì)算橫斷面地面線。在工具欄中讀取地面線模型，對(duì)起始樁號(hào)、左右邊距、每一個(gè)斷面需要取地面點(diǎn)數(shù)量進(jìn)行設(shè)置，最后點(diǎn)擊OK，保存計(jì)算結(jié)果。

6.6 道路縱斷面計(jì)算

在開始命令菜單里面選擇Conception longitudinale（*.dpl）新建縱斷面文件，在工具欄中選擇讀取文件列表選項(xiàng)讀取編輯好的縱斷面數(shù)據(jù)；然后選擇點(diǎn)（選擇道路中線起點(diǎn)）——點(diǎn)擊自動(dòng)計(jì)算到終點(diǎn)命令，完成之后保存縱斷面文件。

到此，我們就已經(jīng)完成平面中線和縱斷面設(shè)計(jì)工作，接下來(lái)我們就要設(shè)計(jì)典型斷面（海地里說(shuō)的帽子定制），典型斷面設(shè)計(jì)好后，再把它讀入就行了。

6.7 典型斷面的建立

在開始菜單里點(diǎn)擊Profils Type(.typ)新建典型斷面，根據(jù)合同及初設(shè)圖紙對(duì)典型斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)，包括：平臺(tái)設(shè)計(jì)、挖方典型設(shè)計(jì)、填方典型設(shè)計(jì)、結(jié)構(gòu)層設(shè)計(jì)、底基層設(shè)計(jì)、基層設(shè)計(jì)及水溝設(shè)計(jì)，各個(gè)參數(shù)設(shè)計(jì)完成之后保存典型斷面圖。

6.8 打開典型斷面（相當(dāng)于海地中打開帽子）

在開始菜單中點(diǎn)擊打開選項(xiàng)，選擇“ConceptionT-ransversale(.pis )”，然后點(diǎn)擊“OK”，打開已經(jīng)建立好的典型斷面，點(diǎn)擊Calcul（計(jì)算）＞Projet（設(shè)計(jì)），對(duì)各個(gè)路段所對(duì)應(yīng)的斷面進(jìn)行賦值（相當(dāng)于海地軟件中的戴帽子），完成之后利用軟件對(duì)所有的橫斷面進(jìn)行計(jì)算，到這里，我們就完成了橫斷面的設(shè)計(jì)（相當(dāng)于海地軟件里面的戴帽子結(jié)束）。

7 出圖設(shè)計(jì)

7.1 紙張和繪圖顏色設(shè)計(jì)

出圖之前我們先行進(jìn)紙張、線性等的設(shè)置，操作步驟：

1） 點(diǎn) 擊 Qutile（ 工 具 ）＞ Configuration des traceurs（繪圖配置）選擇dxfbinaire繪圖儀器；

2）打開對(duì)話框點(diǎn)擊Configurer（配置）＞Formats usuels＞paysage（紙張）＞ Plumes（畫筆），在出現(xiàn)的畫筆界面中選擇所需要的畫筆數(shù)量以及畫筆顏色。設(shè)置完后點(diǎn)擊“OK”按鈕，最后點(diǎn)擊“Fermer”關(guān)閉，這樣我們就設(shè)置完了各種線的特性，接下來(lái)就可以出圖了。

7.2 生成橫斷面圖

點(diǎn)擊 Sorties(輸出 ) ＞Dessin（制圖）＞Profilsen Travers (輸出橫斷面)，在輸出設(shè)置里邊選擇需要的結(jié)構(gòu)層，選擇之后將會(huì)輸出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)層的設(shè)計(jì)高程，選擇工具欄中打印機(jī)按鈕就可以將橫斷面圖保存成為CAD格式的圖紙。如果輸出的橫斷面圖不符合要求還可以重復(fù)以上步驟再做修改。

7.3 設(shè)計(jì)成果

設(shè)計(jì)完成之后，需要提交監(jiān)理整套的設(shè)計(jì)成果，包括：道路平面圖、道路縱斷面圖、道路橫斷面圖、工程量清單及施工數(shù)據(jù)表，如果需要，piste軟件都能導(dǎo)出所有的數(shù)據(jù)。

8 結(jié)語(yǔ)

基于法國(guó)規(guī)范道路設(shè)計(jì)與中國(guó)規(guī)范大致相同，設(shè)計(jì)人員應(yīng)熟知當(dāng)?shù)氐姆煞ㄒ?guī)及相關(guān)的合同，在設(shè)計(jì)圖紙時(shí)綜合考慮各個(gè)方面的因素，以最小的施工成本獲得最大的利潤(rùn)，同時(shí)還能滿足合同的技術(shù)條件。本文結(jié)合喀麥隆RN15-LOT4公路項(xiàng)目為例，淺析項(xiàng)目初期控制網(wǎng)的建立到施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)的流程，希望可以提供一些具有價(jià)值的參考意見(jiàn)。