常鵬飛

PCVX涵洞設(shè)計(jì)軟件由重慶海特科技發(fā)展有限公司開發(fā)，是一套利用涵洞的設(shè)計(jì)理論與公路計(jì)算機(jī)輔助工程相結(jié)合的公路涵洞設(shè)計(jì)和成果圖繪制軟件系統(tǒng)。專門用于公路、城市道路等通道、涵洞設(shè)計(jì)。VBA全稱為Visual Basic for Application，它是Visual Basic的應(yīng)用程序版本，是面向?qū)ο蟮木幊陶Z言。VBA引入Office組件中，提供了二次開發(fā)平臺(tái)。本文介紹利用Excel VBA處理涵洞設(shè)計(jì)所需的設(shè)計(jì)線文件(sjx-1.txt)和地面線文件(dmx-1. txt)的應(yīng)用。

1 涵洞設(shè)計(jì)步驟

涵洞設(shè)計(jì)的基本步驟為:外業(yè)確定涵軸位置、測量涵軸斷面數(shù)據(jù)、內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)線文件(帽子線)準(zhǔn)備、地面線文件準(zhǔn)備、涵洞選型及涵洞具體參數(shù)設(shè)置、軟件繪圖、成圖及計(jì)算工程量等。

本文以山西省靈丘—山陰段高速公路第七合同段(A)K71+ 732.4處1-3.00 m×2.50 m混凝土拱涵為例，介紹數(shù)據(jù)的準(zhǔn)備。

2 設(shè)計(jì)線數(shù)據(jù)格式

設(shè)計(jì)線文件sjx-1.txt，數(shù)據(jù)格式如下:

3 設(shè)計(jì)線文件準(zhǔn)備步驟

表1 sheet1格式

路線設(shè)計(jì)使用緯地道路設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)，設(shè)計(jì)線需要通過緯地的路線數(shù)據(jù)計(jì)算，所需的路線文件包括:超高數(shù)據(jù)文件(*.sup)和豎曲線文件。

設(shè)計(jì)線生成步驟如下:

第一步:將緯地格式的超高數(shù)據(jù)文件(*.sup)導(dǎo)入Excel，并置于sheet1表格內(nèi)，格式見表1。

第二步:由緯地格式的豎曲線文件導(dǎo)入Excel，并置于sheet2表格內(nèi)，格式見表2。

表2 sheet2格式

第三步:在sheet3表格內(nèi)，按表3格式分別輸入涵洞中心樁號(hào)和右前夾角。

表3 sheet3格式

第四步:在sheet5表格內(nèi)，按路基寬度和邊坡坡率分別填入左、右側(cè)數(shù)據(jù)和中央分隔帶寬度，見表4。

表4 sheet5格式

第五步:在Excel工具欄，選擇“工具”，再選擇“宏”，點(diǎn)擊“執(zhí)行”，在sheet4表格中生成所需的PCVX格式的設(shè)計(jì)線文件，見表5。

表5 PCVX格式的設(shè)計(jì)線文件

第六步:將表5中的設(shè)計(jì)線數(shù)據(jù)導(dǎo)出，生成PCVX格式的sjx-1.txt文件，由PCVX涵洞軟件直接調(diào)用即可。

4 數(shù)學(xué)模型及編程思路

利用緯地路線數(shù)據(jù)計(jì)算設(shè)計(jì)線的數(shù)學(xué)模型如下:

設(shè)變坡點(diǎn)相鄰兩縱坡分別為i1和i2，它們的代數(shù)差用ω表示，即ω=i1-i2;L為豎曲線長度;R為豎曲線半徑。當(dāng)ω為“+”時(shí)，表示凹曲線;當(dāng)ω為“-”時(shí)，表示凸曲線。

拋物線上任一點(diǎn)的曲線半徑為:

編程思路:第一步:計(jì)算左、右兩側(cè)每個(gè)要素點(diǎn)的斜距，并寫入平距一欄;第二步:計(jì)算左、右兩側(cè)每個(gè)要素點(diǎn)垂直對(duì)應(yīng)路線的中心樁號(hào)，并計(jì)算此點(diǎn)設(shè)計(jì)高程;第三步:根據(jù)超高文件計(jì)算左、右兩側(cè)每個(gè)要素點(diǎn)處的設(shè)計(jì)高程，并寫入高程一欄。

5 程序語言

下文VBA程序語言摘抄了主要步驟和主干部分，相似及重復(fù)部分，因篇幅原因均刪減。

6 涵洞成圖

K71+732.4處1-3.00 m×2.50 m混凝土拱涵成圖見圖1。

7 結(jié)語

由于地面線文件生成只是文件的格式轉(zhuǎn)換，比較簡單，本文不再贅述。目前該程序已在多個(gè)項(xiàng)目中得到了很好的應(yīng)用，特別對(duì)于斜交角度大，縱坡大，圓曲線半徑小時(shí)，很好的解決了涵長計(jì)算偏差大的情況，而且由于批量生產(chǎn)，大大提高了設(shè)計(jì)效率。

［1］ 張新天，羅曉輝.道路工程［M］.北京:中國水利水電出版社，2009.