在道路路基横断面设计中,考虑到陡坡路段、不良地质路段的边坡稳定性、节约道路用地等因素,往往需要给这些路段的路基断面布设挡土墙。道路桥梁设计,纬地系列软件中的纬地道路辅助设计系统以及纬地挡土墙设计系统均可以实现挡土墙的布设及绘图等功能。看了是不是有一点通的感觉?

  纬地道路辅助设计系统中的“支挡构造物处理”模块以路基横断面设计时自动插入绘制挡土墙图形并自动考虑计算挡土墙对路基土石方数量的影响为主;纬地挡土墙设计系统可用于各阶段挡墙设计,可对挡墙进行详细设计并绘图,并且输出完整挡墙设计成果。这两个模块的区别和联系在前一篇博客“挡墙模块与支挡构造物处理模块的区别与联系”中做了详细说明,现在对挡墙布设中的重要因素“挡土墙埋深”在这两个模块中的控制做以区分和说明。

  一、 构造物理模块挡墙埋深的

  打开支挡构造物处理模板,选择标准挡墙中的任一标准挡墙断面,可以看到右侧属性界面显示该标准挡墙的墙底埋深值。将该标准挡墙拖拽布设后进行横断面绘图,很多用户发现这样的问题:标准挡墙中的埋深是1米,如下图1,可是横断面图中每个断面的挡墙埋深都是变化的,不是1米,是不是支挡构造物处理模块有问题?这里说明一下,支挡构造物模块是没有问题的,只是此1米非彼1米。下面我们分别对路肩墙和路堤墙在支挡构造物中的埋深设置做以说明。

  1.  路肩的埋深

  路肩设时埋深控制有两种方式:

  (1)挡墙固定尺寸的埋深控制

  支挡构造物处理中选择需布设的路肩墙标准断面拖至挡墙设计文件,设置布设挡墙的桩号区间,保存挡墙文件,进行横断面戴帽。经过这种方式布设的路肩挡墙的埋深是根据所选墙高的挡墙实际埋入地面以下的深度自动计算的,这时挡墙标准库中的墙底埋深值是不起作用的。如下图2  K1+160断面布设的路肩墙其埋深在标准库中为1米,但实际埋深是2.69米:

  (2)自动变换墙高时的埋深控制

  支挡构造物处理中对于路肩墙还有另外一种控制方式——自动变换墙高,如下

  路肩墙勾选自动变换墙高之后,系统在横断面戴帽时将自动根据埋深变换墙的高度。这种情况下挡墙标准库中的墙底埋深值是最小埋深,例如上述K1+160断面采用的路肩墙标准断面埋深为1米,这个1米就是最小埋深的控制值。在横断面戴帽时,如果该路肩墙的埋深小于1米时,系统自动在挡墙标准库中提取下一个满足条件的墙高的标准挡墙(标准墙库中有足够墙高断面的条件下)。如下图4是K1+160断面采用自动变换墙高方式时系统自动提取的4米墙高的挡墙,其埋深为1.7米。

  这时很多用户难免有以下疑问:4米墙高的挡墙埋深太多了,3米的墙高应该是最适合这个断面的,为什么不直接布设3米墙高的挡墙?针对此问题,我们给该断面添加此路肩墙标准库中的3米墙高的墙进行戴帽,然后与4米墙高的墙产生的埋深做比较,

  从上图中可以看到3米墙高的墙布设后其埋深为0.7米<1米最小埋深,所以在该路肩墙设置为自动变换墙高时,系统自动选择大于最小埋深1米的4米墙高尺寸的挡墙。

  2. 路堤的埋深

  路堤墙的埋深设置有三种控制方式:

  (1)挡墙固定尺寸的埋深设置

  如下图6  K1+180断面,其右侧边坡放坡后宽度较大,需布设路堤墙来收缩坡脚位置。在标准挡墙库中选择一个固定尺寸的墙如衡重式路堤墙墙身高为7.96米,标准库中埋深为1米,如下图7,然后进行横断面戴帽,其埋深为该墙高的墙实际埋入地面线以下的深度3.07米,如下图8,这时挡墙标准库中的埋深是不起作用的。

  (2)自动变换墙高时的埋深控制

  路堤墙也具有自动变换墙高的功能,此时标准挡墙断面墙底埋深值为最小埋深值。系统在布设挡墙过程中自动判断所选墙高的墙是否满足最小埋深,如不满足该条件即可自动选择该标准挡墙类型的下一级墙高的墙再行判断(标准墙库中有足够墙高断面的条件下)。这种控制方式与上述路肩墙同理,此处不再详细说明。

  (3)自动变换填土高度

  支挡构造物中路堤墙的布设还可以选择自动变换填土高度的控制方式,如下

  路堤墙选择自动变换填土高度的控制方式时,标准挡墙库中的墙底埋深值即为实际埋深值。如上述K1+800断面,将布设在该段落的路堤墙设置为自动变换填土高度控制时,系统自动精确控制该墙高的埋深为1米,如图10,也即墙高尺寸和埋深是固定值,填土高度由系统自动反算。

  二、 墙设计统挡墙埋深的

  纬地挡土墙设计系统在布设路肩墙和路堤墙时,其埋深与挡墙墙身尺寸、挡墙墙底纵坡等因素相关。挡土墙布设界面下方的挡墙断面预览图在挡墙布设过程中实时显示埋深等信息

  下面针对纬地挡土墙设计系统中挡墙埋深的设置做以详细说明。

  1.  墙段属性参数中的埋深说明

  在纬地挡土墙设计系统中,打开项目管理器中的属性界面,可以进行挡墙布设的参数设置,如桩号取整、沉降缝等相关参数设置。设置挡墙埋深为2米,如下图2,关闭该界面,选择具体的标准挡墙类型进行挡墙布设。

  挡墙布设时我们发现,系统下方预览图中实时显示的挡墙断面实际埋深并不是之前设置的埋深参数值2米,CAD特性中该墙段的埋深依然显示为2米

  这时大部分用户会手动在CAD特性中调整墙段埋深参数值,可是发现不论怎么调整埋深参数值,挡墙断面实际埋深都不会变成该参数值,这到底是怎么回事呢?这里为大家解释一下这个埋深参数值:这个埋深参数值并不是挡墙断面的实际埋深值,且这个埋深参数值与挡墙实际埋深无关。下面我们来看下这个埋深参数值的适用情况。

  首先在CAD特性参数中将墙段的“墙外排水沟”设置为“是”,设置完成后保存挡墙项目文件。再打开纬地道路软件或纬地路基设计软件中的横断面设计模块,生成该项目的标准横断面并进行横断面戴帽。找到设置了墙外排水沟的横断面,选中墙外排水沟,在CAD特性窗口中可以看到有一个选项“挡墙控制”,其默认状态为“否”,如下图4;将“挡墙控制”选为“是”,这时发现墙外排水沟的位置发生了变化,如下图5标注,此时该衡重式路肩墙墙趾到排水沟内缘接入点的距离是2米,即为挡墙属性参数中的埋深值。所以挡墙属性参数的埋深并不代表墙体实际埋深值,而是与墙外排水沟的位置相关。

  2.  路肩墙的埋深设置

  (1)通过参数值的设置调整埋深值

  纬地挡土墙设计系统布设路肩挡墙时可以通过墙高的调整、墙底纵坡参数的调整来实时控制挡墙埋深,其调整过程显得非常的灵活与方便,如下图6;调整起点和终点墙高时,如果该标准挡墙库中没有对应尺寸的挡墙,系统即可在其相邻的两个标准挡墙数据中进行内插计算(超过该挡墙类型中最大或最小尺寸墙高的挡墙后系统不能内插计算)。调整了起终点墙高后挡墙埋深随之实时变化,墙底纵坡也随之实时更新。

  纬地挡土墙设计系统布设路肩墙时还可以调整其墙底纵坡来调整墙体的实际埋深,操作方法与调整起终点墙高类同,此处不再详细说明。

  (2)通过夹点编辑调整埋深值

  除了直接修改参数值来调整挡墙埋深以外,还可以通过编辑挡墙布设草图中墙段上的夹点来调整挡墙埋深。如下图7所示,每个墙段的下方都有起点、中点、终点夹点。其中起点和终点夹点向上或向下拖动可调整起、终点墙高来调整埋深,中点夹点向上或向下拖动可调整整个墙段的墙高从而调整其埋深。

  3. 路堤墙的埋深设置

  纬地挡土墙设计系统在布设路堤墙时同样可以采用上述路肩墙调整埋深的方法进行调整,如通过调整墙段起终点墙高、墙底纵坡来调整墙体实际埋深,也可通过编辑墙段夹点的方式来调整墙体埋深。这些调整方法与上述路肩墙所述一致,此处不再详细说明。

  路堤墙布设过程中有一个重要的参数——墙顶路堤填土高度。纬地挡土墙设计系统中路堤墙布设过程中,其墙顶填土高度默认提取标准挡墙库中对应的墙顶填土高度参数值,如下图8。可选中墙段,在CAD特性中实时修改起终点墙顶填土高度,这时挡墙埋深也随之实时变化,如将该墙段的起终点墙顶填土高度由3米改为3.5米,下方预览图可实时看到墙顶填土高和埋深值的变化