法国设计规范下Covadis软件道路设计的应用

更新时间:2023-05-31 05:45:36 阅读: 评论:0

  随着“一带一路”倡议的提出,自2013年以来,越来越多中资企业及地方企业走出国门,参与非洲国家基础设施及房建的建设。2016年伊始,国际原油油价下跌,原油财政收入在中西非洲国家占比很高,导致中西非洲国家税收收入下降、投资放缓、新的债务再现、预算额度下调。中西非洲国家财政状况的不景气导致基础设施及建筑市场缩紧,项目竞标压力大。无论从节约成本方面考虑,还是将设计变更抓在自己手里,设计施工总承包模式中设计工作由原来的设计院设计逐渐变成承包商自己设计已是大势所趋,同时也给承包商技术人员带来了极大考验。
1 Covadis软件简介
  Covadis软件是法国GEOMEIDA S.A.公司在AUTOCAD 软件平台上进行二次开发的产品,可用于测绘、公路、建筑、市政工程等多个领域,软件功能强大,设计搭载法国规范,输出图纸满足当地业主监理要求,避免了由国内道路软件设计二次出图工作,因此该设计软件备受法语区国家青睐。经实战测试,Covadis软件为法语专业软件,对软件使用者法语语言有一定要求,且安装在中文系统电脑会出现乱码错误,安装在法语系统电脑较为兼容。本条道路APS由监理方提供,承包商使用版本为Covadis version 15.0进行施工图纸设计。
2 法国标准设计规范重要设计参数1964
  本节简述法国干线公路规划(ARP)重要设计参数。2.1 公路分级
  (1)L型-分层交叉全封闭双辐公路;(L100、L120、L80);
  (2)T型-中长距离的具备优先性能的临时公路,指“单幅高速路”;(T80、T100);
  (3)R型-组成乡村级公路网的主要多功能公路,指“城市间的交通要道”或“公路”。(R60、R80)
  通常情况中西非法语区域国家一般多用R型公路。
2.2 平面重要参数
2.2.1 线路平面半径值
表1 路线平面半径值
公路类型R60T80和R80T100最小半径:Rm/m120240425
非倾斜半径:Rnd/m600900  1 3002.2.2 新建公路的设计方面包含
  (1)避免大半径连接的线路(高速公路型的线路);  (2)最好运用直线(交叉道口和良好条件下超车能见区域的定位时,直线运用不少于50%),并交替运用平曲线(大于上表中最小半径的半径,绝不超过非倾斜半径);
  (3)在大直线段(大于1 km)的端头和某一种类型公路线路上,要避免半径小于300 m的曲线,在快速下降的长度段的下部也一样;在较短的直线段(0.5 km~1 km)的端头,要避免半径小于200 m的曲线;
  (4)当曲线相互连接时(即使被直线分割开,不管它有多长),要满足与其半径R1 和R2 有关的下列条件:0.67<R1/R2 <1.5,除非R1和R2大于500 m;
  (5)不采用卵形、C形和尖峰形曲线。
2.2.3 公路的整治设计方面包含
  在某些条件下,上表数值中的下限值是可以采用的。新建公路2.2.2建议的(1)和(2)通常是没有具体目标的,但是建议(3)、(4)、(5)直接关系到安全,是必须要加以考虑的。在考虑安全诊断结果时(尤其是事故分析),这些建议应当受到重视。
2.2.4 缓和曲线要素
  半径R小于Rnd的圆曲线是通过平顺连接形成的,它们是由几个缓和曲线的弧构成的。
表2 缓和曲线弧长
横断面回旋曲线的长度
2车道公路L=inf.(6R0.4,67)
3车道公路L=inf.(9R0.4,100) 2×2车道公路(R型)L=inf.(12R0.4,133)
  Inf.:下确界,最大下界。
2.3 纵面重要参数
表3 纵面主要参数
公路的类型R60T80和R80T100
最大坡度7%6%5%
凸角的最小半径/m  1 500  3 000  6 000
凹角的最小半径/m  1 500  2 200  3 000
  在凸角上,这些最小值不足以永远保证安全能见度条件,还要取决于速度,并应按照第四章的说明
加以考虑。这些条件会导致在凸角上采用高于上表所示的半径值。比如,在R60型公路上,的实际速度为90 km/h,而能见度要求则导致使用大约3 300 m的凸角半径。此外,在特殊地点(转
法国设计规范下Covadis软件道路设计的应用
杨 航,刘代贵
(中建国际中西非公司,刚果(布) 999059)
摘 要:喀麦隆NGAOUDERE-PARO公路建设项目是中国建筑在喀麦隆市场首个基础设施项目,该项目为政府资金项目,采用法国规范,合同内容为设计施工总承包模式。本文通过该项目施工图设计实施简述法标设计规范重要参数,重点论述法国设计软件Covadis在中西非洲法语区国家实战中应用。
关键词:法国设计规范;设计指标;ARP;设计软件Covadis;参数;应用
弯处、交叉道口、交换道等)的近处,能见度要求导致采用高于上表所示与常见断面相关的最小值。2.4 横断面重要参数2.4.1 车道数量
  主干公路一般为2车道或3车道或2*2车道。2.4.2 车道宽度
  在荒芜的乡村,新整治的主干交通车道宽度通常为3.5 m。在新建的R 型公路上,根据当地经济条件,或者交通总量和重载车流量不是很大时,路面宽度可以缩减到3 m。2.4.3 横向坡度
小白鸡
4 横向坡度
横向坡度
路面的坡度和结构物的附加
宽度路肩左侧
非机
动车道
非机动车道护道直线和
无倾斜曲线  2.5%
4%(已经压实)
2.5%~4%(植有草皮)8%  2.5%横向坡度小于4%的曲线P%<4%
4%(已经压实)
2.5%~4%(植有草皮)
8%P%横向坡度大于4%的曲线(内侧)P%>4%
P%
8%
P%横向坡度大于4%的曲线(外侧)
2.5%(已经压实)
1.5%(植有草皮)
彩带蝴蝶结
银行排名8%
P%
  P%:路面横坡。
2.5 能见度
  从某种意义上来说,必要的能见度距离是以速度为前提的。一般按照约定方式并按照国际惯例,采用低于使用者的
自由流通条件下的行车速度85%的速度(有时标为
)。必要的能见度距离通常取决于所使用的速度、反馈时间和必要的操作距离(制动、改变路径、启动),而速度和时间是随事件类型(概率的或大或小等)和反馈类型(方向盘、脚踏板等)而变化的。所考虑的速度可在速度极限水平(通常为90 km/h),除非是在进出通道和平交路口范围的能见度计算外。
2.5.1 转弯处的能见度
  在通常情况下,必要距离可以这样进行估算,相当于转弯处起点以速度3秒钟的形成,即
3×(的单位为m/s)。
2.5.2 对路面障碍物的能见度
  随速度变化的刹车距离值如表5:
5 随速度变化的刹车距离值
2030405060708090100
d (在直线上)
m
152535506585105130160
d (在曲线上)
m
15.526.540557295121151187
  在曲线上,假如R<5V(km/h),刹车距离将增大25%。
2.5.3 普通平交路口或进出通道的能见度
  对于2车道公路,车辆在主干公路上以速度行车8秒钟(最好为8秒钟,否则规定最少6秒钟)的距离,
即8×或6×(的单位为m/s)。对于3车道公路或设有中央分隔带(宽度不超过5 m~6 m)的2×2车道公路,行车时间可分别规定为9秒钟和7秒钟。2.5.4 超车能见度
  尽可能保证建设公路长度的至少25%比例(同时应尽可能避免在某一单一线路上25%的长度过于集中)的能见度(≥500 m)长度是合理的。当25%的比例无法达到时,超车车道可以为超车提供更多可能性。2.6 小结
  本节叙述的是法国标准设计规范重要参数,在使用Covadis 软件进行设计时,如选定某一设计规范,软件会自动判断设计所选取参数的正确性。即便如此为保证设计工作严谨性也应注重规范要求、平纵横的结合,具体规范细节还应参照法国干线公路规划(ARP)来执行。
3 Covadis 软件道路设计命令介绍
  因为Covadis 是在AUTOCAD 软件平台上进行二次开发的产品,所以Covadis 包含了AUTOCAD 各项命令,并附加了道路设计相关命令,主要体现在Covadis VRD 和AutoPISTE 命令中,前者多用于市政项目,后者多用于公路项目,即可实现中线在平面上的定义、创建中线项目、原地面断面设计、项目纵断面中轴线设计、典型横断面的定义、平交路口的设计、项目计算和出图、编辑中线、清单等。本文主要使用Covadis VRD 命令进行道路设计,命令栏如下图所示。
图1
  一般情况下,通过点击一级命令即可展开全部二级栏位,然后将鼠标悬停在二级栏位上,二级栏位的子命令就会完整显示出来。
牛顿第二定律教案  一开始,项目大部分设计命令处于未激活状态,它会随着设计进展而变成激活可用状态。
图2
4 项目设计主要逻辑顺序
  以上代表了道路工程项目设计主要逻辑顺序,部分与设计相关的步骤并未一一列出,当然在设计过程中任何阶段也有可能回到其中某一步骤,修改项目设计往往要比创建项目设计费时费力。
5 创建原有道路模型
  当项目存在原有道路时,需在Covadis中创建原有道路轮廓模型。每隔20 m一个断面,将原有道路行车道边线、路肩边线、坡顶线或坡底线用GPS测量出来,同时应将原有道路平交路口测量出来。将GPS现场实测原有道路测量数据导出,在EXCEL中对测量数据进行格式处理,形式为编号+X坐标+Y坐标+Z坐标,Z坐标并不重要,因为原有道路模型只表示平面线形即可,将整理好的原有道路测量数据复制到TEXT文件中。
  打开Covadis version 15.0,依次单击Covadis 2D、Point Topographiques、Chargement de mis,在第一行右侧文件夹图标命令Choix du fichier de points中将整理好的TEXT文件导入,在第二行文件格式命令Format du fichier中选择带分隔符的点文件命令Ficheier de points avec séparateurs,并在块名称命令nom du bloc中修改图层名称,分别定义原有道路测量点、原有道路测量点编号、原有道路测量点高程名称,在Insérer le mis de points en中选择3D,其余均为默认设置即可,点击OK。此时可在软件中看到导入的原有道路测量点。
  用Autocad中多段线命令将原有道路轮廓表示出来,并将所有线条编辑成块,原有道路模型创建完成。原有道路模型是为平面中轴线创建提供参考。
6 创建原地面模型
6.1 导入原地面测量数据
  按照章节5.创建原有道路模型方法导入原地面测量数据,此时Z坐标必须导入。
6.2 生成三角网
  方法一:依次单击Covadis 3D、Anciens module、Calcul  de MNT、Calcul et dessin de MNT,在Entités中选取所要生成三角网的点,一般选取全部点命令为Tous,在Configuration générale中进行图
层名称、图层颜色设置,一般图层颜色选择默认即可,点击OK。此时可以在软件中看到生成的三角网。如果有部分三角网超出范围很多,可手动删除。
  方法二:依次单击Covadis 3D、MNT Objet、Créer avec un assistant,在出现的对话框中按照提示分别设置生成三角网的点、图层名称及图层颜色,其他设置均为默认即可。此种方法生成的三角网为块模型,需炸开后进行后续操作。6.3 生成三角网图框
  依次单击Covadis 3D、Anciens modules、Calcul de MNT、Dessin des contours,在弹出的窗口中设置图框名称及图层颜色,一般颜色默认即可,单击OK建立完成。
6.4 生成等高线
  方法一:先在图层编辑器中隔离三角网命令为Isoler les calques sélectionnés。依次单击Covadis 3D、Courbes de niveaux、Automatiques/MNT,在弹出的窗口中设置等高线的间距、图层名称、图层颜色及等高线线型。单击OK即可在软件中看到自动生成的等高线。
  方法二:按照6.2方法二生成三角网,按照6.3生成三角网图框,依次单击Covadis 3D、MNT Objet、Faces、Réduire les faces externs,点击选取三角网弹出窗口,在窗口中设置等高线间距、等高线高程图层颜色及图层名称。
6.5 标注等高线
  依次单击Covadis 3D、Courbes de niveaux、Cotation de courbes,在出现的对话栏的Cotation中选择Selon des axes saisis par 2 points,并在Texte中设置线型、图层名称、图层颜色,点击OK即可点取标注等高线的高程。
6.6 小结
  如测量数据更改,则删除原地面所有图层并按上述步骤重新导入。
7 创建平面中轴线
7.1 创建一条新中轴线
  在Covadis VRD二级菜单栏中找到命令Axe en plan点击Afficher la barre l’outils调出中线设计工具栏,在Axe en plan 栏位下点击Créer un nouvel axe创建项目,在弹出的窗口中设置中线名称,图层颜色、中线线宽、中线特殊点样式、2个断面间距、距离表示方式(可勾线形式‘PK’1+234)并选择设计规范,在规范的选择上先确定规范的类型(如:APR、ICTAAL、ICTAVRU等),再选择规范的名称(如ARP可选ARP R60 2voies<=6m、ARP R80 2voies>=6m等等),此处根据设计的道路等级进行选择。
7.2 中轴线在平面上的构造
  使用Covadis创建平面中轴线由三种元素构成:直线、圆曲线、缓和曲线。直线可以使用AutoCAD中直线和多段线命令创建,也可以使用Covadis平面中轴线设计中直线命令创建;圆曲线可以使用AutoCAD中圆弧线命令创建,也可以使用Covadis平面中轴线设计中圆弧线命令创建;对于缓和曲线,只能使用Covadis平面中轴线设计中缓和曲线命
令创建。切记不能使用AutoCAD 中PEDIT 命令修改的多段线代替缓和曲线,此种线形无法被道路工程设计模块识别。
7.2.1 Covadis 直线创建命令
  (1)Par 2 points:通过两个点连接一条直线;
洗衣机如何清洗  (2)Tangente+longueur:通过切线+长度确定一条直线;
  (3)Tangente+point de passage:通过切线+交点确定一条直线;
  (4)Tangente à 2 cercles:通过两个圆曲线的切线确定一条直线。
7.2.2 Covadis 圆曲线创建命令
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  (1)Par 3 points:通过三个点连接一条圆曲线;
  (2)Centre Départ Fin:通过圆心、圆曲线起终点确定一条圆曲线;
  (3)Centre Départ Angle:通过圆心、圆曲线起点、角度确定一条圆曲线;
  (4)Centre Départ Longueur:通过圆心、圆曲线起点、圆曲线长度确定一条圆曲线;
  (5)Cercle(centre et rayon):通过中心、半径确定一个圆;
  (6)Tangente+rayon+longueur:通过切线、圆曲线半径、圆曲线长度确定一条圆曲线;
  (7)Tangente+rayon+point :通过切线、圆曲线半径和一点确定一条圆曲线;
  (8)Cercle+point:通过圆和点确定一条圆曲线;
  (9)2 tangentes+rayon:通过两条切线和圆的半径确定一条圆曲线;
  (10)2 tangentes+point:通过两条切线和一点确定一条圆曲线;
  (11)2 cercles+point:通过两个圆和一点确定一条圆曲线。
7.2.3 Covadis 缓和曲线创建命令
  (1)2 lignes=>Liasison-Arc-Liaison:通过两条直线确定缓和曲线+圆曲线+缓和曲线;
  (2)2 lignes+point=>Liaison-Arc-Liaison:通过两条直线输入两个缓和曲线长度然后选取一个点确定缓和曲线+圆曲线+缓和曲线;
  (3)2 lignes=>Arc-Liaison:通过两条直线输入圆曲线半径及缓和曲线长度确定圆曲线和缓和曲线;  (4)2 lignes+point=>Arc+Arc+Liaison:通过两条直线输入两个圆曲线半径及缓和曲线长度点取一点确定圆曲线+圆曲线+缓和曲线;
  (5)1 ligne+arc=>Liaison:通过一条直线和一条圆曲线确定缓和曲线;
  (6)1 ligne+point=>Liaison-Arc:通过一条直线输入圆曲线半径缓和曲线长度确定缓和曲线+圆曲线;
  (7)2 lignes=>Courbe à sommet symétrique:通过两条直线输入曲线半径确定一条缓和曲线;
  (8)2 lignes=>Courbe à sommet dissymétrique:通过两条直线输入圆曲线半径确定圆曲线,输入参数比例及半径确定一条缓和曲线;
  (9)2 lignes+point=> Courbe à sommet symétrque : 通过两条直线及一点确定一条缓和曲线;
  (10)2 lignes+point=>Courbe à sommet dissymétrique : 通过两条直线输入参数比例及一点一条不对称缓和曲线;
  (11)2 arcs=>Courbe en S symétrque : 通过两条圆曲线连接确定一条对称的S 缓和曲线;
  (12)2 arcs=>Courbe en S dissymétrique : 通过两条圆曲线连接确定一条不对称的S 型缓和曲线;
  (13)2 arcs=>Liasion-ligne-Liaison : 通过两条圆曲线,分别输入两个缓和曲线长度,确定缓和曲线+直线+缓和曲线。
  我们可看到Covadis 软件提供了13种方式用于缓和曲线的构建,这足以应对我们设计时面对的各种连接类型,但最常用的仅有两种:(1)和(5)。需注意的是:当使用上述命令进行平面中轴线构建时,需根据窗口中提示输入相应参数或点击相应对象,应确保参数输入无误,点击对象先后顺序代表道路前进方向。7.3 重建现有平面中轴线
  对于一条新建道路项目且设计图纸(APS、APD、EXE)均有承包商设计则可根据上述命令相互搭配新建一条平面中线,但中西非区域国家大部分道路项目由监理提供初步设计图纸,通常情况下,初步设计图纸中已将项目平面中线确定,承包商需在初步设计图纸的基础上进行深化设计,此时应将初
步设计图纸中中线数据重新输入到Covadis 中。我们可以使用上述直线和曲线连接计算方法设计,但如表6中显示的小数位数(通常为小数点后3位,有时为后4位),依靠连接命令我们永远都找不到相同的相切点,尤其针对缓和曲线。
表6 平面中轴线参数表
Axe En Plan
Elts.Caractéristiques
Points de Contacts
Nom Paramètres
Longueur Abscis X Y Droite 1Giment 107.939 5 g 264.2990.000829 460.14673 973.117Clothoîde 1Paramètres -183.03067.000264.299829 722.39273 940.241Arc 1Rayon -500.000m 188.325334.299829 788.65573 930.426Centre X 829 693.384m Centre Y 73 439.587m Clothoîde 2Paramètres 183.03067.000519.624829 962.51273 860.978Droite 2
Giment 140.448 5g
263.477
586.624
830 017.300
73 822.437
蔡徐坤为什么被黑  在这种情况下,最好是一个接一个地重建每个元素。使用AutoCAD 中直线或多段线命令分别输入起终点X 和Y 坐标。使用AutoCAD 中弧线命令绘制圆曲线,最好使用起点、终点和半径命令。注意:在AutoCAD 中,弧线总是按三角函数方向绘制(逆时针方向)。如表6中Arc1的起点坐标应为(829 962.512,73 860.978),终点坐标为(829 788.655,73 930.426),半径为500。利用Covadis 绘制/修改(Créer/Modifier)缓和曲线命令按提示输入表中数据,缓和曲线的原点将通过单击捕捉到线的端点方式给出,同样,起始方向应单击直线的两端(以正确的顺序)。最后需要给出两个值:圆的半径和缓和曲线参数,即可绘画出缓和曲线。或者使用7.2.3中命令5)一条直线和一条圆曲线确定缓和曲线。
7.4 创建项目
  在Covadis VRD 中调出Projet linéaire par profils 工具栏,展开Gestion des projets,单击Nouveau p
rojet,点选所要建立项目的中线,在弹出的对话框中设置项目名称、描述、图层名称及选择原地面层,确定即完成项目建立。建议项目名称与中线名称相同,特别是在有多个中线的情况下,管理起来会更容易。
  通过AutoCAD 命令对轴(如果包括回旋线)进行的任何修改都会使您的项目无法使用。
  清除中线多段线会删除项目和所有已执行的计算。
  Editer le projet courant 可以修改原地面图层名称、描述、前缀、名称和起始横坐标。如更改了前缀,项目中所有图层都将被重命名。如果更改了原地面层,则需重新加载原地面数据,并重新计算地形(TN)线。
  Supprimer le projet courant 可将项目删除,同时删除所有创建的图层和对象,该命令无法撤销。
  Coter l’axe 此命令可在图中标注中线(直线、圆曲线和缓和曲线)各个元素的参数并设置该参数的图层名。如不需在图上显示该数据,可直接隐藏或删除其图层。
7.5 中线信息表
图3
  如图3所示,该命令可在平面中轴线提供如下功能:  (1)横断面管理和制表;  (2)修改平面中轴线;  (3)其他信息;
  (4)绘制地形横断面。
  在命令Tabuler l’axe 中,可以设置水平中轴线的等距间隔、增加一级或二级断面、确定中轴线某点的横坐标、中轴线信息的图层名称、图层颜色、表示方式的前后缀等等。当创建完纵面中轴线后,也可在此处设置纵面中线相关参数,后面将不再赘述。
  菜单中命令Déplacer l’axe 和Editer l’axe 用于项目平面中轴线的移动和编辑,可按提示对其进行移动和修改。  菜单中命令Informations sur un point、Informations sur un gment 和Informations sur l’axe 分别为平面中轴线上点的信息、线段信息和中线信息,可用此命令查询各参数。
  命令Dessin des profils en travers TN 用于绘制自然地形横断面,即使尚未绘制项目纵曲线也可以使用。在Covadis VRD 中调出Projet linéaire par profils 工具栏,展开Tabulations et Profils en Travers TN,单击Dessiner les profils en travers TN 可在窗口中进行参数设置。与所有Covadis 模块一样,工程图使用布局参数(.prt)文件,默认情况下,Covadis 会提供“Route.prt”文件,建议首先使用此文件,
根据需求进行自定义修改。此外还可在窗口中设置轮廓左右的宽度、水平和竖直比例、绘制截面的个数,其他均为默认设置即可。单击确定后,在屏幕中找到空白地方单击鼠标从左上角向右下角拉动即可将绘出的横断面图布列在屏幕上,将发现在A0图纸上绘制了9个A4格式的图纸,A0图纸个数取决于路线长度及等距间隔。
8 创建纵面中轴线
8.1 地形长轮廓图绘制
  此功能用于绘制自然地形的纵向轮廓,我们将在其上进行道路中线纵曲线设计。在Covadis VRD 中调出Projet linéaire par profils 工具栏,展开Profil en long et courbe projet,单击Nouveau profil en long TN 可在窗口中进行参数设置。与所有Covadis 模块一样,工程图使用布局参数(.prl)文件,默认情况下,Covadis 会提供“Route.prl”文件,建议首先使用此文件,根据需求进行自定义修改。此外还可在窗口中设置文件编号、水平竖直比例,其他均为默认设置即可。单击确定后,在屏幕中找到空白地方单击鼠标即可布列出地形长轮廓图。在出图时应选择足够的空白区域绘制,否则会出现图纸重叠问题。8.2 创建项目元素
  项目纵曲线由直线、圆曲线和抛物线三种元素组成。8.2.1 创建直线命令
  Créer par pente et longeur:通过斜率和长度创建一条直线。
8.2.2 创建圆曲线命令
  (1)Créer par sommet et rayon:通过顶点和半径创建一

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