柳忠杰

(鐵道第三勘察設(shè)計院集團(tuán)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(shè)計，基本上都是基于橫斷面的設(shè)計思路。在路基工程的計算機(jī)輔助設(shè)計中，無論是二維設(shè)計軟件還是三維設(shè)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(shè)計的思路開發(fā)的。在進(jìn)行路基橫斷面設(shè)計時，都需要實(shí)時設(shè)置或預(yù)置大量的橫斷面設(shè)計參數(shù)。

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

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

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

2 路基橫斷面設(shè)計模板體系的構(gòu)建

本模板處理方法使用“三個層次-三個類別”的模式來構(gòu)建路基工程橫斷面設(shè)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(gòu)建的路基橫斷面設(shè)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(jìn)行路基橫斷面設(shè)計需要的所有參數(shù)，在此，對路基橫斷面設(shè)計需要的所有參數(shù)根據(jù)路基結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)進(jìn)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(shè)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(guān)系;工程措施模板包含設(shè)計一個具體工程措施所用的所有設(shè)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(jìn)行路基橫斷面設(shè)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?fù)潢P(guān)系，工程措施模板中記錄的是工程措施的設(shè)計參數(shù)。

將橫斷面設(shè)計參數(shù)進(jìn)行分區(qū)管理，目的就是提高既有資源的重復(fù)利用率，同時實(shí)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(yù)先準(zhǔn)備幾個典型的設(shè)計模板以適應(yīng)不同的邊坡支護(hù)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(shè)計實(shí)施方案。

2.2 模板的三個類別

本模板處理方法構(gòu)建的路基橫斷面設(shè)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(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或成熟的設(shè)計經(jīng)驗(yàn);私有模板主要用于管理工程項(xiàng)目內(nèi)比較通用的設(shè)計原則或設(shè)計要求;臨時模板主要用于管理具體路基設(shè)計段落的設(shè)計原則，同時適應(yīng)具體橫斷面靈活設(shè)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(shè)計參數(shù)進(jìn)行分類管理，目的就是便于推行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計。一般情況下，可以把行業(yè)或?qū)I(yè)的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)或成熟的設(shè)計經(jīng)驗(yàn)通過共有模板表現(xiàn)出來，把工程項(xiàng)目內(nèi)比較通用的設(shè)計原則或設(shè)計要求通過私有模板表現(xiàn)出來，對于具體的路基工點(diǎn)，可以結(jié)合其特點(diǎn)通過臨時模板完成設(shè)計。

3 路基橫斷面設(shè)計模板的管理

路基橫斷面設(shè)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(yán)密的機(jī)制來實(shí)現(xiàn)的，這樣確保使用本模板體系可以實(shí)現(xiàn)支持專業(yè)或行業(yè)設(shè)計經(jīng)驗(yàn)的積累、共享與高效重復(fù)利用，提高路基工程橫斷面設(shè)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(jìn)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(shí)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(quán)限的人員進(jìn)行，對于最終用戶該項(xiàng)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(biāo)準(zhǔn)處理方法，那么就可以在本單位技術(shù)部門認(rèn)可后把這些模板固化為公共模板，在全系統(tǒng)內(nèi)推行標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)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(jìn)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(shè)計模板的應(yīng)用

在使用路基橫斷面模板組織設(shè)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(shè)計。例如，可以采用當(dāng)前設(shè)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(fù)制為當(dāng)前設(shè)計參數(shù)，進(jìn)行路基橫斷面設(shè)計時均使用當(dāng)前設(shè)計參數(shù)進(jìn)行;可以采用預(yù)置設(shè)計參數(shù)模式，即針對設(shè)計工點(diǎn)中的不同段落，分別設(shè)置適宜的橫斷面設(shè)計模板，這樣可以實(shí)現(xiàn)更為復(fù)雜的自動化設(shè)計。

模板的獨(dú)立組織模式可以支持對其進(jìn)行導(dǎo)入、導(dǎo)出操作，這樣可以實(shí)現(xiàn)對模板資源的共享、積累以及重復(fù)利用。

5 結(jié)語

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

(1)將繁雜的路基工程橫斷面設(shè)計參數(shù)分層次進(jìn)行管理，實(shí)現(xiàn)了靈活與快捷的統(tǒng)一，使得對設(shè)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(jìn)行組織，使得對模板的管理更加方便，也便于設(shè)計經(jīng)驗(yàn)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(jìn)行路基工程橫斷面設(shè)計，更加快捷，也利于快速形成多套設(shè)計方案，提高設(shè)計效率。

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