柳忠杰

(鐵道第三勘察設計院集團有限公司，天津 300142)

1 問題的提出

目前，對于鐵路、公路等道路工程中的路基設計，基本上都是基于橫斷面的設計思路。在路基工程的計算機輔助設計中，無論是二維設計軟件還是三維設計軟件，無論是國外軟件還是國內(nèi)軟件，也基本都是基于橫斷面設計的思路開發(fā)的。在進行路基橫斷面設計時，都需要實時設置或預置大量的橫斷面設計參數(shù)。

以往，對路基工程橫斷面設計參數(shù)的處理方法主要有以下兩種類型:一是設置路基橫斷面設計所需要的各個工程措施的相關參數(shù)，然后直接根據(jù)這些參數(shù)進行路基橫斷面設計，這樣，在進行路基橫斷面設計時，需要設置大量的設計參數(shù)，工作效率低下;二是設置路基橫斷面設計所需要的各個工程措施的相關參數(shù)，然后將這些設計參數(shù)保存起來，在進行路基橫斷面設計時，再將保存的設計參數(shù)讀出，應用于當前的路基橫斷面設計中，這雖然在設計參數(shù)設置方面實現(xiàn)了重復利用，但并沒有對這些保存的設計參數(shù)進行有機組織與管理，鑒于路基工程設計繁雜無序的實際情況，重復利用率并不高，仍不能將路基設計人員從繁瑣的低水平重復勞動中解放出來。

本文介紹一種路基工程橫斷面設計的模板處理方法，對路基橫斷面設計參數(shù)進行三個層次、三個類別的科學組織與管理，構建完善的路基設計模板體系，將路基橫斷面設計采用的工程措施設計參數(shù)以及工程措施之間的拓撲關系統(tǒng)一管理，進而創(chuàng)建和管理路基橫斷面設計模板，在進行路基工程橫斷面設計時通過指定路基橫斷面模板獲得設計所需的各種參數(shù)，同時支持專業(yè)或行業(yè)設計經(jīng)驗的積累、共享與高效重復利用，提高路基工程橫斷面設計的綜合效率。

本模板處理方法包括路基橫斷面設計模板體系的構建、路基橫斷面設計模板的管理、路基橫斷面設計模板的應用等三個方面的內(nèi)容。

2 路基橫斷面設計模板體系的構建

本模板處理方法使用“三個層次-三個類別”的模式來構建路基工程橫斷面設計模板體系，“三個層次”指將模板劃分為路基橫斷面模板、橫斷面分區(qū)模板、工程措施模板等三個層次，“三個類別”是指將各層次模板分為公有模板、私有模板、臨時模板等三個類別。

2.1 模板的三個層次

本模板處理方法構建的路基橫斷面設計模板體系，將模板分為三個層次:路基橫斷面模板、橫斷面分區(qū)模板、工程措施模板。路基橫斷面模板包含進行路基橫斷面設計需要的所有參數(shù)，在此，對路基橫斷面設計需要的所有參數(shù)根據(jù)路基結(jié)構的特點進行分區(qū)管理;橫斷面分區(qū)模板包含某一橫斷面分區(qū)設計需要的所有參數(shù)，包含一系列工程措施以及工程措施間的相互關系;工程措施模板包含設計一個具體工程措施所用的所有設計參數(shù)。

路基橫斷面模板由橫斷面分區(qū)模板組成，橫斷面分區(qū)模板由工程措施模板組成。一個完整的路基橫斷面模板包含進行路基橫斷面設計需要的所有參數(shù)，其中，路基橫斷面模板和橫斷面分區(qū)模板中記錄的是工程措施之間的拓撲關系，工程措施模板中記錄的是工程措施的設計參數(shù)。

將橫斷面設計參數(shù)進行分區(qū)管理，目的就是提高既有資源的重復利用率，同時實現(xiàn)了對模板利用的高效性與靈活性的統(tǒng)一。一般情況下，我們可以把整個路基橫斷面分為以下幾個分區(qū):路拱區(qū)、邊坡區(qū)、本體區(qū)、基底區(qū)以及浮動工程區(qū)，比如邊坡區(qū)，可以根據(jù)具體情況預先準備幾個典型的設計模板以適應不同的邊坡支護類型，在使用時，只需將不同的分區(qū)模板組合就能獲得各種各樣的設計實施方案。

2.2 模板的三個類別

本模板處理方法構建的路基橫斷面設計模板體系，將各層次模板分為三個類別:公有模板、私有模板、臨時模板。公有模板主要用于管理行業(yè)或?qū)I(yè)的設計標準或成熟的設計經(jīng)驗;私有模板主要用于管理工程項目內(nèi)比較通用的設計原則或設計要求;臨時模板主要用于管理具體路基設計段落的設計原則，同時適應具體橫斷面靈活設計的需求。

對于最終用戶，公有模板和私有模板可以使用、被引用、共享但不能編輯，臨時模板可以使用、編輯但不能共享、被引用。各級模板的類別判定遵循以下規(guī)則。

(1)只有組成某橫斷面分區(qū)模板的全部工程措施模板均為公有模板時，該橫斷面分區(qū)模板才可以為公有模板;只有組成某路基橫斷面模板的全部橫斷面分區(qū)模板均為公有模板時，該路基橫斷面模板才可以為公有模板。

(2)只有組成某橫斷面分區(qū)模板的全部工程措施模板均為公有模板或私有模板時，該橫斷面分區(qū)模板才可以為私有模板;只有組成某路基橫斷面模板的全部橫斷面分區(qū)模板均為公有模板或私有模板時，該路基橫斷面模板才可以為私有模板。

(3)對組成各層次臨時模板的成員沒有限制，即組成臨時模板的成員可以是公有的、私有的、臨時的。

將橫斷面設計參數(shù)進行分類管理，目的就是便于推行標準化設計。一般情況下，可以把行業(yè)或?qū)I(yè)的設計標準或成熟的設計經(jīng)驗通過共有模板表現(xiàn)出來，把工程項目內(nèi)比較通用的設計原則或設計要求通過私有模板表現(xiàn)出來，對于具體的路基工點，可以結(jié)合其特點通過臨時模板完成設計。

3 路基橫斷面設計模板的管理

路基橫斷面設計模板的管理，主要包括模板的創(chuàng)建、編輯、清理、瀏覽等工作。

(1)對既有模板的引用

在創(chuàng)建或編輯模板的過程中，可以全新創(chuàng)建，也可以引用既有的各層次的公有模板、私有模板。在引用各級模板的過程中，需要遵循以下規(guī)則。

①作為公有模板、私有模板的路基橫斷面模板可以被整體引用，整體引用后的路基橫斷面模板的類別屬性變更為臨時模板，而組成引用后的路基橫斷面模板的橫斷面分區(qū)模板、工程措施模板的類別維持原屬性不變。

②作為公有模板、私有模板的橫斷面分區(qū)模板可以被整體引用和解體引用，整體引用的橫斷面分區(qū)模板的類別屬性不變，組成引用后的橫斷面分區(qū)模板的工程措施模板的類別屬性也不變;解體引用的橫斷面分區(qū)模板的類別屬性變更為臨時模板，組成引用后的橫斷面分區(qū)模板的工程措施模板的類別屬性不變。

③作為公有模板、私有模板的工程措施模板可以被引用，引用后的工程措施模板的類別屬性變更為臨時模板。

由此可見，對于本模板處理方法使用的“三個層次-三個類別”模式，是通過一套嚴密的機制來實現(xiàn)的，這樣確保使用本模板體系可以實現(xiàn)支持專業(yè)或行業(yè)設計經(jīng)驗的積累、共享與高效重復利用，提高路基工程橫斷面設計綜合效率的目的。

(2)對模板編輯操作的限制

①作為公有模板、私有模板的橫斷面分區(qū)模板的組成元素的工程措施模板不能進行編輯。

②作為臨時模板的橫斷面分區(qū)模板組成成員中，類別屬性為臨時模板的工程措施模板可以任意編輯，類別屬性為公有模板、私有模板的工程措施模板雖在用戶界面上可以接受編輯操作，但一旦編輯則需要賦名另存為一個臨時模板副本，實際編輯的是這個臨時模板副本。

③對于公共模板的編輯需要像系統(tǒng)管理員等具有特殊權限的人員進行，對于最終用戶該項功能不開放。也就是說，如果某一模板(各級)已經(jīng)可以代表某種工況的標準處理方法，那么就可以在本單位技術部門認可后把這些模板固化為公共模板，在全系統(tǒng)內(nèi)推行標準化設計。

(3)臨時路基橫斷面模板的正式化

對作為臨時模板的路基橫斷面模板可以正式化為私有模板，該路基橫斷面模板組成元素的類別屬性為臨時模板的各個模板改為私有模板，其余類別屬性的模板保持原來類別屬性不變。

臨時路基橫斷面模板的正式化工作可以由最終用戶進行。

(4)對于不再使用的各級模板提供清理操作。

(5)對于既有模板提供表格化、圖示化瀏覽工具。

4 路基橫斷面設計模板的應用

在使用路基橫斷面模板組織設計參數(shù)之后，可以提供各種靈活的方式完成路基橫斷面設計。例如，可以采用當前設計參數(shù)模式，即將選用的某個路基橫斷面模板的參數(shù)復制為當前設計參數(shù)，進行路基橫斷面設計時均使用當前設計參數(shù)進行;可以采用預置設計參數(shù)模式，即針對設計工點中的不同段落，分別設置適宜的橫斷面設計模板，這樣可以實現(xiàn)更為復雜的自動化設計。

模板的獨立組織模式可以支持對其進行導入、導出操作，這樣可以實現(xiàn)對模板資源的共享、積累以及重復利用。

5 結(jié)語

在路基工程設計中，橫斷面設計是一項重要的內(nèi)容，而橫斷面設計的效率很大程度上取決于設計參數(shù)的獲取與設置。本文介紹的橫斷面設計參數(shù)模板化管理方法已在多個路基設計軟件中應用，取得了很好的效果，主要表現(xiàn)在以下幾點。

(1)將繁雜的路基工程橫斷面設計參數(shù)分層次進行管理，實現(xiàn)了靈活與快捷的統(tǒng)一，使得對設計參數(shù)的管理與使用更加高效。

(2)將各層次模板分類別進行組織，使得對模板的管理更加方便，也便于設計經(jīng)驗的積累，以及對積累資源的層次化、規(guī)范化的管理與共享。

(3)采用模板方式進行路基工程橫斷面設計，更加快捷，也利于快速形成多套設計方案，提高設計效率。

［1］ 柳忠杰.路基工程橫斷面設計的模板處理方法:中國，200910068524.3［P］.2012-04-11.