浅谈CARD/1系统在联六线公路路线设计方面的应用

■余岩

（福建省交通规划设计院，福州350004）

浅谈CARD/1系统在联六线公路路线设计方面的应用

■余岩

（福建省交通规划设计院，福州350004）

本文以普通国省干线公路联六线明溪县境二期工程白岚至白叶段公路工程初步设计的总体设计及路线方案比选为例，针对我省山区公路项目的特点及难点，重点介绍特殊路段路线方案的综合比选，通过C A RD/1系统在工程设计中的辅助应用，从技术、经济等方面确定路线比选的合理推荐方案，为使用同类软件的工程师提供有益的参考。

C A RD/1系统山区公路设计路线方案比选

1 概述

CARD/1是完成测绘、道路、铁路和管道勘测设计的土木工程CAD系统，是一种高度集成，功能广泛，图形交互的计算机辅助设计系统。具体应用在路线设计方面，平面定线、纵断面拉坡、横断面戴帽等都可以运用数字地面模型数据直接在荧屏上进行，它们使用统一的数据和图形库，将所有待处理的工作在一个系统中完成，数据在系统内部高效传输，避免了不必要的转换，减少了出错的机会。

国省道干线公路“联六线”明溪县境是《福建省普通国省干线公路网布局规划》“八纵十一横十五联”的重要组成部分，是招银港区及漳州等沿海地区经华安、漳平通往三明的便捷普通公路通道，也是漳州等沿海地区通往世界地质公园泰宁金湖的最便捷普通公路通道。工程按二级公路技术标准建设，路基宽10m，设计时速60km/h。明溪县自然环境图如图1所示。

图1 明溪县自然环境图

2 CARD/1的平面定线设计

CARD/1轴线设计模块实现了工程师用到的几乎所有布线方法，辅助设计工具极多，菜单嵌套层次较深，从其菜单结构入手，可对轴线设计模块的功能和轴线设计步骤会有一个较全面的了解，同时也可以作为进一步学习的向导。轴线设计模块的菜单结构如下（见表1）。

表1 平面轴线设计过程

以明溪联六线为例，对于山区的公路，因为受地形限制，路线应该以高程作为主导，适应地形的变化。通过CARD/1的平面设计功能，能直观根据地形图上的高程点示意，快捷进行布线操作，通过新建单元，连接单元等操作，确定最初的路线基本走向及比较方案（图2）。

3 CARD/1的纵断面设计

公路的纵断面是指沿着道路的中线竖着剖开以后再展开，它是对设计路线的纵向坡度和中线地面高低起伏的反映。CARD1可以快速的根据已经布设的轴线完成其纵断面地面线的切取，再对纵断面进行高程拟合设计，纵断面设计的设计模块的菜单结构如下（见表2）。

图2 CARD1平面设计图示

表2 纵断面设计过程

纵坡设计要综合考虑各方面的因素和要求，结合路基各个横断面设计的填挖情况以及桥梁的布设条件，进行拉坡设计，通过纵断面可以计算道路的土石方开挖量，计算工程的造价。将道路的纵断面和平面图结合在一起，就能完整的表达出道路的空间位置。由于明溪联六线为山区二级公路，地形起伏变化非常大，这时候通过CARD1对纵断面地面线的快速切取功能，可以实时调整平面轴线，达到平纵合理结合的目的（图3）。

图3 CARD1纵断面设计图示

4 CARD/1的横断面设计

横断面设计是整个道路设计的核心，因为我们设计的总体图、挡墙、防护、工程数据量、土石方调配等都直接和横断面数据紧密相关的。CARD/1横断面的优势在于它是以数据库的方式实现数据的存储，也就是说我们完成了横断面的设计后可以任意将其中横断面信息提取出来，然后再使用这些设计数据进行相关表格的生成，或者对这些横断面进行编辑修改得到想要的横断面样式。CARD/1的横断面管理方式如下（见表3）。

表3 横断面设计过程

横断面就是垂直于道路中线方向的断面，通过CARD/1的快速戴帽功能，可以迅速直观地观察工程设计边坡高度，对高填深挖段落能有初步的判断了解，从而细部调整平纵组合，优化工程数量，控制工程造价（图4）。

5 CARD/1在平面定线、纵断面拉坡、横断面戴帽等方面的综合应用

本项目官坪任至白叶段路线经过马鞘岭，由于马鞘岭植被覆盖茂密（见图1），通过CARD/1系统8.4版对路线进行平纵横进行直观的对比（见图5、图6），若采用路基为主的通过方案，将产生较多的高边坡处理，增加工程施工难度，更重要的是会对马鞘岭的自然环境造成较大的破坏，而若架桥通过将增加工程建设费用，故分别提出了路基方案以及桥梁方案进行比选。

根据图5，通过CARD/1（8.4版）的快速戴帽，可以直观的观察到路基方案个别段落会出现5阶以上的高边坡，并且高边坡段落较长，数量较多。从纵断面可以看出，路线出现大填大挖的段落较多，对明溪县马鞘岭的生态环境影响较大。

图4 CARD1横断面设计图示

图5 路基方案平纵横

图6 桥梁方案平纵横

根据图6，通过CARD/1（8.4版）的快速戴帽，使桥梁方案可以更精准地调节路线走向，以3阶路基挖方为控制断面，在不出现高边坡的情况下，提出控制路线不侵占河道布设桥梁的比较方案。

6 结束语

在普通国省道公路的修建中，受地形、地物的限制较大，这时候路线的选线对工程经济性和环保性的影响就特别明显，通过CARD/1（8.4版）平纵横的多窗口设计，可以更直观精确地控制路线走向。在现代化公路高速发展的今天，科学创新、精心设计、持续改进，是未来道路设计的主要发展方向，本文通过联六线明溪县境二期工程初步设计的总体设计及路线方案比选，应用CARD/1系统8.4版的专业设计功能，为今后山区公路的路线方案比选设计提供一些有益的参考。

[1]CARD/1软件使用说明[M/CD]2014.

[2]中交第一公路勘察设计研究院.JTG D20-2006，公路路线设计规范[S].北京:人民交通出版社,2006.

[3]林达和.沈海高速公路莆田段总体设计及路线方案探讨[J].福建交通科技，2015.2:76-78.