路基横断面设计参数的模板化管理

2014-02-10柳忠杰

铁道标准设计 2014年1期

柳忠杰

(铁道第三勘察设计院集团有限公司，天津 300142)

1 问题的提出

目前，对于铁路、公路等道路工程中的路基设计，基本上都是基于横断面的设计思路。在路基工程的计算机辅助设计中，无论是二维设计软件还是三维设计软件，无论是国外软件还是国内软件，也基本都是基于横断面设计的思路开发的。在进行路基横断面设计时，都需要实时设置或预置大量的横断面设计参数。

以往，对路基工程横断面设计参数的处理方法主要有以下两种类型:一是设置路基横断面设计所需要的各个工程措施的相关参数，然后直接根据这些参数进行路基横断面设计，这样，在进行路基横断面设计时，需要设置大量的设计参数，工作效率低下;二是设置路基横断面设计所需要的各个工程措施的相关参数，然后将这些设计参数保存起来，在进行路基横断面设计时，再将保存的设计参数读出，应用于当前的路基横断面设计中，这虽然在设计参数设置方面实现了重复利用，但并没有对这些保存的设计参数进行有机组织与管理，鉴于路基工程设计繁杂无序的实际情况，重复利用率并不高，仍不能将路基设计人员从繁琐的低水平重复劳动中解放出来。

本文介绍一种路基工程横断面设计的模板处理方法，对路基横断面设计参数进行三个层次、三个类别的科学组织与管理，构建完善的路基设计模板体系，将路基横断面设计采用的工程措施设计参数以及工程措施之间的拓扑关系统一管理，进而创建和管理路基横断面设计模板，在进行路基工程横断面设计时通过指定路基横断面模板获得设计所需的各种参数，同时支持专业或行业设计经验的积累、共享与高效重复利用，提高路基工程横断面设计的综合效率。

本模板处理方法包括路基横断面设计模板体系的构建、路基横断面设计模板的管理、路基横断面设计模板的应用等三个方面的内容。

2 路基横断面设计模板体系的构建

本模板处理方法使用“三个层次-三个类别”的模式来构建路基工程横断面设计模板体系，“三个层次”指将模板划分为路基横断面模板、横断面分区模板、工程措施模板等三个层次，“三个类别”是指将各层次模板分为公有模板、私有模板、临时模板等三个类别。

2.1 模板的三个层次

本模板处理方法构建的路基横断面设计模板体系，将模板分为三个层次:路基横断面模板、横断面分区模板、工程措施模板。路基横断面模板包含进行路基横断面设计需要的所有参数，在此，对路基横断面设计需要的所有参数根据路基结构的特点进行分区管理;横断面分区模板包含某一横断面分区设计需要的所有参数，包含一系列工程措施以及工程措施间的相互关系;工程措施模板包含设计一个具体工程措施所用的所有设计参数。

路基横断面模板由横断面分区模板组成，横断面分区模板由工程措施模板组成。一个完整的路基横断面模板包含进行路基横断面设计需要的所有参数，其中，路基横断面模板和横断面分区模板中记录的是工程措施之间的拓扑关系，工程措施模板中记录的是工程措施的设计参数。

将横断面设计参数进行分区管理，目的就是提高既有资源的重复利用率，同时实现了对模板利用的高效性与灵活性的统一。一般情况下，我们可以把整个路基横断面分为以下几个分区:路拱区、边坡区、本体区、基底区以及浮动工程区，比如边坡区，可以根据具体情况预先准备几个典型的设计模板以适应不同的边坡支护类型，在使用时，只需将不同的分区模板组合就能获得各种各样的设计实施方案。

2.2 模板的三个类别

本模板处理方法构建的路基横断面设计模板体系，将各层次模板分为三个类别:公有模板、私有模板、临时模板。公有模板主要用于管理行业或专业的设计标准或成熟的设计经验;私有模板主要用于管理工程项目内比较通用的设计原则或设计要求;临时模板主要用于管理具体路基设计段落的设计原则，同时适应具体横断面灵活设计的需求。

对于最终用户，公有模板和私有模板可以使用、被引用、共享但不能编辑，临时模板可以使用、编辑但不能共享、被引用。各级模板的类别判定遵循以下规则。

(1)只有组成某横断面分区模板的全部工程措施模板均为公有模板时，该横断面分区模板才可以为公有模板;只有组成某路基横断面模板的全部横断面分区模板均为公有模板时，该路基横断面模板才可以为公有模板。

(2)只有组成某横断面分区模板的全部工程措施模板均为公有模板或私有模板时，该横断面分区模板才可以为私有模板;只有组成某路基横断面模板的全部横断面分区模板均为公有模板或私有模板时，该路基横断面模板才可以为私有模板。

(3)对组成各层次临时模板的成员没有限制，即组成临时模板的成员可以是公有的、私有的、临时的。

将横断面设计参数进行分类管理，目的就是便于推行标准化设计。一般情况下，可以把行业或专业的设计标准或成熟的设计经验通过共有模板表现出来，把工程项目内比较通用的设计原则或设计要求通过私有模板表现出来，对于具体的路基工点，可以结合其特点通过临时模板完成设计。

3 路基横断面设计模板的管理

路基横断面设计模板的管理，主要包括模板的创建、编辑、清理、浏览等工作。

(1)对既有模板的引用

在创建或编辑模板的过程中，可以全新创建，也可以引用既有的各层次的公有模板、私有模板。在引用各级模板的过程中，需要遵循以下规则。

①作为公有模板、私有模板的路基横断面模板可以被整体引用，整体引用后的路基横断面模板的类别属性变更为临时模板，而组成引用后的路基横断面模板的横断面分区模板、工程措施模板的类别维持原属性不变。

②作为公有模板、私有模板的横断面分区模板可以被整体引用和解体引用，整体引用的横断面分区模板的类别属性不变，组成引用后的横断面分区模板的工程措施模板的类别属性也不变;解体引用的横断面分区模板的类别属性变更为临时模板，组成引用后的横断面分区模板的工程措施模板的类别属性不变。

③作为公有模板、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类别属性变更为临时模板。

由此可见，对于本模板处理方法使用的“三个层次-三个类别”模式，是通过一套严密的机制来实现的，这样确保使用本模板体系可以实现支持专业或行业设计经验的积累、共享与高效重复利用，提高路基工程横断面设计综合效率的目的。

(2)对模板编辑操作的限制

①作为公有模板、私有模板的横断面分区模板的组成元素的工程措施模板不能进行编辑。

②作为临时模板的横断面分区模板组成成员中，类别属性为临时模板的工程措施模板可以任意编辑，类别属性为公有模板、私有模板的工程措施模板虽在用户界面上可以接受编辑操作，但一旦编辑则需要赋名另存为一个临时模板副本，实际编辑的是这个临时模板副本。

③对于公共模板的编辑需要像系统管理员等具有特殊权限的人员进行，对于最终用户该项功能不开放。也就是说，如果某一模板(各级)已经可以代表某种工况的标准处理方法，那么就可以在本单位技术部门认可后把这些模板固化为公共模板，在全系统内推行标准化设计。

(3)临时路基横断面模板的正式化

对作为临时模板的路基横断面模板可以正式化为私有模板，该路基横断面模板组成元素的类别属性为临时模板的各个模板改为私有模板，其余类别属性的模板保持原来类别属性不变。

临时路基横断面模板的正式化工作可以由最终用户进行。

(4)对于不再使用的各级模板提供清理操作。

(5)对于既有模板提供表格化、图示化浏览工具。

4 路基横断面设计模板的应用

在使用路基横断面模板组织设计参数之后，可以提供各种灵活的方式完成路基横断面设计。例如，可以采用当前设计参数模式，即将选用的某个路基横断面模板的参数复制为当前设计参数，进行路基横断面设计时均使用当前设计参数进行;可以采用预置设计参数模式，即针对设计工点中的不同段落，分别设置适宜的横断面设计模板，这样可以实现更为复杂的自动化设计。

模板的独立组织模式可以支持对其进行导入、导出操作，这样可以实现对模板资源的共享、积累以及重复利用。