Tự động hóa thiết kế đường

Trên cơ sở mô hình địa hình đã nhập có thể tiến hành vạch các đường tim tuyến khác nhau của con đường cần thiết kế nhằm chọn được các phương án tối ưu hoặc là thiết kế nhiều tuyến cùng m

KHOA XÂY DỰNG -

BÀI GIẢNG MÔN HỌC

-LỜI NÓI ĐẦU

Tự động hoá trong công tác thiết kế xây dựng nói chung và công tác thiết kế đường nói riêng ngày càng được quan tâm Trong số các phần mềm hỗ trợ thiết

kế đường, phần mền NovaTDN được đánh giá là một phần mềm mạnh, đáp ứng được các yêu cầu thiết kế trong thực tế

Trong phạm vi giáo trình nội bộ, Tài liệu này cung cấp cho sinh viên một cách đơn giản, theo trình tự thực hiện bài toán thiết kế đuờng từ bản đồ, một bài toán quen thuộc của sinh viên ngành Xây dựng cầu đường Trên cơ sở hiểu biết

cơ bản về nội dung thiết kế đường bằng NovaTDN, người học có thể phát triển các bài toán khác với NovaTDN và trang bị cho mình kiến thức đủ để tiếp tục nghiên cứu, sử dụng các phần mềm hỗ trợ thiết kế đường khác

MỤC LỤC

LỜI NÓI ĐẦU 2

MỤC LỤC 3

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNG 5

1.1 Giới thiệu chương trình 5

1.1.1 Nhập số liệu thiết kế 5

1.1.2 Vẽ mặt bằng hiện trạng và thiết kế bình đồ tuyến 5

1.1.3 Thiết kế trắc dọc, trắc ngang 6

1.1.4 Tính toán và lập khối lượng đào đắp 6

1.1.5 Vẽ đường bình độ và dựng phối cảnh mặt đường cùng cảnh quan địa hình 6

1.2 Cấu trúc chương trình 7

1.2.1 Menu Nova -TDN 7

1.2.2 Menu Địa hình 7

1.2.3 Menu Bình đồ 7

1.2.4 Menu Trắc dọc và Trắc ngang 8

1.2.5 Menu Phụ trợ 8

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ “CHẾT” 9

2.1 Công tác chuẩn bị số liệu phục vụ thiết kế: 9

2.1.1 Bước 1: Chuẩn bị bình đồ trên máy: 9

2.2 Thiết kế đường bằng Nova 9

2.2.1 Bước 2: Khai báo và thay đổi tuyến hiện hành 9

2.2.2 Bước 3: Định nghĩa đường đồng mức 12

2.2.3 Bước 3: Xây dựng mô hình lưới bề mặt 13

2.2.4 Bước 5: Khắc phục lỗi của việc xây dựng lưới bề mặt 14

2.2.5 Bước 6: Vạch tuyến và định nghĩa các đường mặt bằng tuyến 16

2.2.6 Bước 7: Bố trí đường cong và siêu cao 16

2.2.7 Bước 8: Phát sinh cọc và hiệu chỉnh cọc 19

2.2.8 Bước 9: Chèn cọc 20

2.2.9 Bước 10 Xác định lại số liệu mia, xoá cọc 20

2.2.10 Bước 11 Xuất các yếu tố tuyến trên bình đồ 21

2.2.11 Bước 12 Vẽ trắc dọc tự nhiên 27

2.2.12 Bước 13: Thiết kế đường đỏ 31

2.2.13 Bước 14: Tính sơ bộ diện tích đào đắp 36

2.2.14 Bước 15: Bố trí cầu và cống trên trắc dọc 36

2.2.15 Bước 16 Vẽ trắc ngang tự nhiên 37

2.2.16 Bước 17: Thiết kế trắc ngang 39

2.2.17 Bước 18: Hiệu chỉnh trắc ngang 45

2.2.18 Bước 19: Tính toán diện tích đào đắp 47

CHƯƠNG 1 GIỚI THIỆU CHUNGMục tiêu:

Giới thiệu về chương trình, hướng dẫn cài đặt chương trình

Làm quen với các hệ thống menu của chương trình

Các bài toán có thể thực hiện đuợc với chương trình Nova TDN

1.1 Giới thiệu chương trình

Nova -TDN - Chương trình thiết kế đường bộ được thực hiện trên nền

AutoCAD Release 14 với ngôn ngữ lập trình Visual C++ Nova -TDN là sản

phẩm liên kết giữa Công ty Hài Hoà và Hãng ViaNova của Nauy

Với Nova -TDN ta có thể thực hiện công tác thiết kế từ dự án tiền khả thi tới

thiết kế kỹ thuật

Sử dụng Nova -TDN thật đơn giản nhưng lại cho ta kết quả rất chi tiết hoàn

toàn phù hợp với tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kế đường bộ và có thể thiết kế theo tiêu chuẩn AASHTO

Các chức năng chính của chương trình:

• Nhập số liệu khảo sát

• Vẽ mặt bằng hiện trạng và thiết kế bình đồ tuyến

• Thiết kế trắc dọc,trắc ngang

• Tính toán và lập bảng khối lượng đào đắp

• Vẽ đường bình độ, dựng phối cảnh mặt đường cùng cảnh quan địa hình và tạo hoạt cảnh 3D

• Số liệu đo trắc dọc, trắc ngang

Trên cơ sở các điểm đo với Nova-TDN, NSD sẽ xây dựng được mô hình lưới

bề mặt tự nhiên và vẽ đường đồng mức Đây là mô hình địa hình số 3D cho phép nội suy toạ độ (x, y, h) của bất kỳ điểm nào nằm trong mô hình lưới

1.1.2 Vẽ mặt bằng hiện trạng và thiết kế bình đồ tuyến

Từ số liệu đo có thể thể hiện được mặt bằng hiện trạng của khu vực

Trên cơ sở mô hình địa hình đã nhập có thể tiến hành vạch các đường tim tuyến khác nhau của con đường cần thiết kế nhằm chọn được các phương án tối

ưu hoặc là thiết kế nhiều tuyến cùng một lúc- nhất là trong thiết kế tiền khả thi

Nova -TDN tự động phát sinh hoặc chèn các cọc và các điểm mia theo yêu cầu

Các số liệu được tự động cập nhật, cho phép hiệu chỉnh một cách dễ dàng hoặc

bổ sung thêm cho phù hợp với số liệu địa hình thực tế Nova -TDN cho phép

thiết kế các đường cong chuyển tiếp hoặc không chuyển tiếp có siêu cao hoặc không có siêu cao Nếu có siêu cao thì trong đoạn độ dốc 1 mái tim quay là tâm cọc hoặc mép ngoài phần xe chạy hoặc mép lề phần bụng khi chưa mở rộng Đồng thời để thuận tiện cho NSD, Nova_TDN cho phép nhập mới và tra các tiêu chuẩn thiết kế đường cong và siêu cao

Kết xuất các kết quả phục vụ cho việc xác định tuyến ngoài hiện trường

1.1.3 Thiết kế trắc dọc, trắc ngang

Trong trường hợp tuyến dài nhiều cây số Nova -TDN cho phép tách trắc dọc

ra nhiều đoạn khác nhau trong cùng 1 bản vẽ Mẫu biểu bảng trắc dọc và trắc ngang có thể tuỳ ý thay đổi cho phù hợp với bảng biểu của cơ quan hoặc theo yêu cầu của nhiệm vụ thiết kế Trắc ngang có thể sắp xếp cho vừa khổ giấy cần xuất ra và có thể chọn chức năng in nhiều trang cắt ngang thiết kế chuẩn mà ta khai báo cho tuyến

Nova -TDN cho phép thiết kế 3 phương án đường đỏ nhằm chọn ra phương

án tối ưu theo khối lượng đào đắp, được tính toán sơ bộ theo mẫu cắt ngang thiết kế chuẩn khi khai báo các thông số thiết kế tuyến

Đối với đường trong nội thị Nova -TDN cho phép thiết kế các giếng thu

nước, cao độ đáy cống ngầm

Trên trắc dọc Nova -TDN cho phép ta nhập bề dầy của các lớp địa chất dựa

vào chúng ta có thể tính toán khối lượng đào của từng lớp

Trên trắc ngang mặt cắt sẽ được tự động xác định theo độ dốc siêu cao và mở rộng lề nếu cắt ngang nằm trong đoạn có bố trí siêu cao và có mở rộng Các cao

độ cắt ngang sẽ bám theo các cao độ thiết kế của từng phương án Việc thay đổi phương án đường đỏ các mặt cắt thiết kế trắc ngang sẽ tự động thay đổi theo phù hợp với cao độ của phương án đường đỏ hiện hành

Trong một số trường hợp đặc biệt như: ta luy có dật cấp, lề hoặc mặt đường không khai báo được theo tiêu chuẩn Nova_TDN cho phép thiết kế mặt đường,

lề, ta luy bằng các đường Polyline của AutoCAD sau đó định nghĩa thành các đối tượng tương ứng của Nova_TDN rồi copy cho các mặt cắt ngang khác

1.1.4 Tính toán và lập khối lượng đào đắp

Nếu thiết kế theo TCVN Nova -TDN sẽ xác định cho ta gần 70 loại diện

tích Trên cơ sở các loại diện tích này người sử dụng có thể tổ hợp lại bằng cách xây dựng các công thức tính sao cho phù hợp với yêu cầu diện tích cần kết xuất, ghi chúng lên từng trắc ngang Sau khi điền các loại diện tích trên các trắc ngang và qua quá trình vi chỉnh Nova_TDN cho phép tự động lập bảng tổng hợp khối lượng đào đắp

1.1.5 Vẽ đường bình độ và dựng phối cảnh mặt đường cùng cảnh quan địa hình

Nova -TDN cho phép thể thể hiện đường đồng mức của mô hình thiết kế

điểm Dựng phối cảnh mặt đường thiết kế và bề mặt tự nhiên cùng cảnh quan

hiện trạng, tạo hoạt cảnh Mô duyn này thường dùng khi thiết kế và trình duyệt

dự án tiền khả thi

1.2 Cấu trúc chương trình

1.2.1 Menu Nova -TDN

Nova -TDN bao gồm 140 lệnh mở rộng được chia ra làm 3 nhóm và bố trí

dàn trải trên 4 Menu dọc của AutoCAD:

1.2.4 Menu Trắc dọc và Trắc ngang

• Vẽ trắc dọc, trắc ngang tự nhiên

• Thiết kế trắc dọc, trắc ngang của tuyến đường

• Tính toán khối lượng đào đắp và lập bảng tổng hợp khối lượng

• Vẽ trắc ngang cống và bản vẽ chi tiết cống

1.2.5 Menu Phụ trợ

Bao gồm các lệnh hiệu chỉnh bảng và các lệnh trợ giúp cho quá trình thiết kế

Các bài toán thường gặp

Bài toán 1: Thiết kế tuyến từ bình đồ chết: thường gặp trong quá trình sinh viên thực hiện đồ án môn học, đồ án Tốt nghiệp, hoặc các bước thiết kế ban đầu của quá trình lập dự án

Bài toán 2: Thiết kế tuyến từ sổ đo: Thường sử dụng cho các đồ án thiết kế nâng cấp, cải tạo tuyến

Bài toán 3: Thiết kế tuyến mới từ bình đồ được số hoá từ máy toàn đạc điện tử

Nội dung bài học không hướng dẫn theo các menu thiết kế sẵn của chương trình, mà chủ yếu trình bày các bước thiết kế tuyến theo các bài toán đặt ra

Câu hỏi ôn tập: Hệ thống menu chính của NovaTDN

Bài tập: Cài đặt phần mềm, làm quen với các hệ thống menu

CHƯƠNG 2 THIẾT KẾ TUYẾN TRÊN BÌNH ĐỒ “CHẾT”Mục tiêu:

Sinh viên nắm được trình tự cơ bản phục vụ bài toán thiết kế đường với Nova TDN, thông qua quá trình thực hiện bài tập tại lớp, có thể phát triển để giải quyết các vấn đề thường gặp trong thiết kế đường

Sinh viên có thể phát triển bài toán số thiết kế từ sổ đo

2.1 Công tác chuẩn bị số liệu phục vụ thiết kế:

2.1.1 Bước 1: Chuẩn bị bình đồ trên máy:

Yêu cầu: sinh viên phải sử dụng các công cụ khác nhau để có thể vẽ lại bình

đồ trên giấy, chuyển thành bản vẽ trên máy, với tỷ lệ yêu cầu

Scan bình độ thành file có đuôi *.Tif (file đen trắng, chất lượng tốt)

• Cách 1: Sử dụng chương trình ScanToCad để chuyển số liệu vào Cad (file dạng *.dxf), sử dụng AutoCad mở file và sử dụng lệnh Polyline để

“đồ lại” bình đồ Lưu ý Nova chỉ nhận các đường Polyline làm đối tượng để xử lí, các điểm Polyline của đường đồng mức càng gần nhau thì quá trình số hoá bình đồ càng chính xác

• Cách2: Sử dụng Cad trực tiếp: insert > Raster image> Attach> chọn địa chỉ file

• Cách 3: Sử dụng CadMap hoạch Cad Overlay hỗ trợ vẽ lại bình đồ (chính xác nhất, nhưng phải nghiên cứu sử dụng chương trình nói trên)Khi tô lại bình đồ, chú ý nên tạo cho mỗi đường đồng mức mỗi lớp riêng, có màu khác nhau để tiện quản lí

Sử dụng lệnh Scan (chọn Reference) của Autocad để thu, phóng bản vẽ cho đúng tỉ lệ

Nova chỉ nhận bình đồ tuyến tỷ lệ 1:1000, tương ứng 1 đơn vị vẽ là 1000mm=1m ngoài thực địa

2.2 Thiết kế đường bằng Nova

2.2.1 Bước 2: Khai báo và thay đổi tuyến hiện hành

Trước khi bắt tay vào công việc thiết kế, phải tiến hành khai báo một số thông

số cần thiết bằng cách thực hiện lệnh Khai báo và thay đổi tuyến hiện hành

Trên Hình 0- là cửa sổ khai báo Đầu tiên, phải chọn tiêu chuẩn thiết kế, có thể là:

• Tiêu chuẩn Việt nam

• Tiêu chuẩn AASHTO 1, 2,3,4

• đường bê tông nông thôn

Mỗi TC tương ứng với một mẫu thiết kế trắc ngang, tiêu chuẩn về đường cong nằm và các diện tích cần xác định

Hình 0- Khai báo và thay đổi tuyến hiện hành

Ô là chiều cao của chữ cần điền trên bình đồ với

các giá trị số trong bản vẽ bình đồ

Nếu ô được đánh dấu thì các giá trị góc thay đổi hướng tuyến điền trên bản vẽ sẽ theo giá trị của góc chuyển hướng, còn ngược lại sẽ là giá trị góc =180-Góc chuyển hướng

Việc tiếp theo là ta phải khai báo tuyến và chọn tuyến hiện hành Nova -TDN cho phép thiết kế nhiều tuyến trong 1 bản vẽ, tuy nhiên trong quá trình thiết kế chỉ có 1 tuyến hiện hành và quá trình thiết kế thường chỉ tác động đối với tuyến hiện hành cho nên khi muốn thiết kế tuyến khác thì ta phải đưa nó về hiện hành bằng cách chọn vào dòng ứng với tuyến muốn chọn sau đó phím

Ứng với mỗi tuyến ta cần phải khai báo một số thông số cần thiết và mặt cắt chuẩn của nó Cửa sổ khai báo như Hình 0- sẽ xuất hiện khi ta chọn phím

hoặc phím Tại đây ta cần khai báo:

• Lý trình đầu của tuyến cần thiết kế - nó chính là lý trình tại gốc tuyến

• Vận tốc thiết kế, dựa vào nó ta có thể tra các yếu tố đường cong nằm theo tiêu chuẩn tương ứng

• Các kích thước của các bộ phận mặt cắt ngang

Hình 0- Khai báo tuyến thiết kế.

Như vậy, Nova không phân biệt lề gia cố và lề đất, thông thường thì hai bộ phận này của lề có bề rộng và độ dốc khác nhau, để khắc phục điểm này chúng

ta cần khai báo như sau:

• Cách 1: sử dụng phần phân cách để làm phần mặt đường, mặt đường làm lề gia cố, lề chính là lề đất Theo cách này thì khi thực hiện quay siêu cao sẽ không thực hiện được như mong muốn (lúc đó chỉ có phần

lề gia cố là quay siêu cao, các phần khác không thực hiện), Sử dụng phương pháp này khi tuyến đường không có đường cong có bố trí siêu cao, cũng có thể sử dụng kết hợp với lệnh sửa thiết kế trắc ngang tại những điểm đường cong có siêu cao

• Cách 2: Khai báo phần xe chạy gồm toàn bộ bề rộng của phần xe chạy và bề rộng lề gia cố Cách này cũng không cho kết quả tốt khi thực hiện quay siêu cao

• Cách 3: Sử dụng phần vát lề làm lề gia cố, phải tính toán phần cao mép lề để đạt được độ dốc mong muốn, cách này cũng có thể sử dụng khi thiết kế đường đô thị

Đối với các cắt ngang trong đoạn có bố trí siêu cao nếu không muốn thay đổi

độ dốc lề phía lưng của đoạn cong trong quá trình áp trắc ngang thì đánh dấu vào mục giữ nguyên dôc lề lưng

Dèc ph© n c¸ch

Dèc mÆ t Dèc lÒ

2 1

2 1

2.2.2 Bước 3: Định nghĩa đường đồng mức

Sau khi đã có các đường đồng mức (đường Polyline 2D, 3D), để chuyển sang

dạng đường đồng mức của Nova –TDN, cần phải Định nghĩa đường đồng mức

Sau khi chọn các đường Polyline sẽ xuất hiện cửa sổ:

Error: Reference source not found Định nghĩa đường đồng mức

 Lệnh: DNDM↵

 Menu: ta Địa hình / Định nghĩa đường đồng mức hoặc đường mép

Trong trường hợp định nghĩa đường đồng mức nếu ô được đánh dấu thì cao độ đường đồng mức sẽ lấy theo cao độ Z của đối tượng còn nếu không ta phải nhập cao độ vào và các đối tượng đã được chọn sẽ có cùng 1 cao độ.

Để thực hiện việc khai báo đường đông mức được nhanh chóng, chú ý nên sử dụng lệnh Layiso tích hợp trong Menu Bonus của AutoCad, có thể định nghĩa nhiều đường đồng mức có cùng cao độ bằng việc chọn tất cả các đường Poline cần định nghĩa khi chọn đối tượng

Cách 2: Nhập đường đồng mức: Sử dụng lệnh vẽ Polyline để vẽ đường DM

 Lệnh: NDM↵

 Menu: Địa hình/ Nhập đường đồng mức.

Cách 3: Có thể định nghĩa nhiều đường đồng mức

 Lệnh: DNCDM↵

 Menu: Địa hình/ Định nghĩa các đường đồng mức,

Yêu cầu: chọn đường đồng mức ngoài cùng, cao độ, đường đồng mức trong cùng, cao độ Nova tính toán các các cao độ của các đường đồng mức trung gian

2.2.3 Bước 3: Xây dựng mô hình lưới bề mặt

Việc Xây dựng mô hình lưới bề mặt là đặc biệt quan trọng để phục vụ cho

việc thiết kế tiếp theo

Trước khi thực hiện Xây dựng mô hình lưới bề mặt cần tạo trước đường bao

địa hình (đường polyline kín), chú ý đường bao địa hình càng rộng thì vùng mô hình hoá sẽ lớn, do đó thao tác chương trình chậm hơn, nếu đường bao địa hình quá hẹp thì có thể thiếu số liệu khi thiết kế

 Menu: Bình đồ/ Xây dựng mô hình lưới bề mặt

Khi chọn lệnh sẽ xuất hiện dòng nhắc Select Objects: yêu cầu chọn tập hợp

các điểm cao trình hoặc các đường đồng mức được đưa vào từ bản vẽ bình độ như được đề cập ở trên

Sau đó cần phải chỉ đường bao địa hình nếu có - đó là 1 đường PLINE do ta

vẽ từ trước, nếu không có thì có thể ấn ENTER để bỏ qua

Tiếp theo, phải chỉ các lỗ thủng (là vùng mà muốn loại các cao độ điểm ra khỏi việc xây dựng mô hình) và điểm bên trong của nó Các lổ thủng tạo bằng PLINE trước đó Các lỗ thủng cũng không nhất thiết bắt buộc phải có

Đường bao địa hình và lỗ thủng được thể hiện trên Hình 0-

Đ ư ờng bao địa hình

Lỗ thủng

Hỡnh 0- Xõy dựng mụ hỡnh địa hỡnh

Sau khi đó Xõy dựng mụ hỡnh địa hỡnh ta cú thể biết được cao độ tự nhiờn của bất cứ một điểm nào đú trong vựng mà ta vừa chỉ ra bằng cỏch chọn Tra cứu

cao độ tự nhiờn.

 Menu: Bỡnh đồ / Tra cứu cao độ tự nhiờn

Lưu ý: Cỏc lỗ thủng khụng được giao nhau hoặc cú cạnh đường biờn nằm

trựng lờn nhau

2.2.4 Bước 5: Khắc phục lỗi của việc xõy dựng lưới bề mặt

Cỏc điểm trong vựng địa hỡnh địa hỡnh được mụ hỡnh hoỏ (nằm trong đường bao địa hỡnh, khụng thuộc lỗ thủng ) được nội suy cao độ theo cỏc 3 điểm khỏc (3 mắt lưới tam giỏc tạo ra khi xõy dựng mụ hỡnh lưới bề mặt), nếu cả 3 đỉnh tam giỏc này cú cựng cao độ thỡ điểm núi trờn sẽ cựng cao độ với 3 điểm mắt lưới Nếu vựng này nằm trong vựng thiết kế của tuyến đường thỡ việc mụ hỡnh hoỏ bị lỗi

Phỏt hiện: sử dụng chức năng nội suy đường đồng mức của Nova

 Lệnh: DM

 Menu: Bỡnh đồ / Vẽ đường đồng mức

Cửa sổ như Hỡnh 0- Giỏ trị là giỏ trị mà cỏc đường đồng mức bắt đầu được vẽ và là giỏ trị gốc để tớnh cao độ của cỏc đường tiếp theo phụ thuộc vào giỏ trị của bước cao độ mà ta nhập vào tại ụ

là số đường đồng mức mà ta bỏ cỏch khụng điền giỏ trị cao độ Theo số liệu nhập vào cỏc mức của đường đồng mức sẽ là 20,20.5,21,21.5 và cứ 5 đường thỡ 1 đường cú điền giỏ trị cao độ (bắt đầu từ mức 20) là khoảng cỏch giữa cỏc giỏ trị cao độ của 1 đường đồng mức được điền Kết quả ta được cỏc đường đồng mức như trờn Hỡnh 0-

 Menu: Địa hình/ Tạo mô hình điểm/ Tạo các điểm cao trình.

Có thể điền thông tin về toạ độ, cao độ, ghi chú trong hộp thoại, tuy nhiên có thể nhập cao độ và chỉ điểm trên bình đồ

Hình 0- Tạo các điểm cao trình

Cách 2: Vẽ thêm các đường đồng mức “phụ”, khai báo đường đồng mức, Xây dựng lại mô hình lưới, kiểm tra cho đến khi đạt yêu cầu.

Chú ý: cao độ của điểm cao trình chèn vào cũng như đường đồng mức “phụ”

do NSD tự định nghĩa (tự tính theo các phương pháp trong giáo trình Trắc địa)

2.2.5 Bước 6: Vạch tuyến và định nghĩa các đường mặt bằng tuyến

Tiến hành vạch tuyến trong vùng ta đã xây dựng mô hình địa hình bằng cách

sử dụng lệnh PLINE của AutoCAD

Sau khi đã có đường tim tuyến, Khai báo gốc tuyến để định nghĩa.

 Lệnh: GT↵

 Menu: Bình đồ\Khai báo gốc tuyến

mặt bằng tuyến

Sau khi đã có gốc tuyến, định nghĩa được các đường mặt bằng tuyến bằng

cách thực hiện Định nghĩa các đường mặt bằng tuyến

 Lệnh: DMB↵

 Menu: Bình đồ\định nghĩa các đường mặt bằng tuyến

Đầu tiên sẽ xuất hiện dòng nhắc SelectObjects: yêu cầu chọn các đường cần

định nghĩa và sau khi chọn xong sẽ xuất hiện hộp hội thoại như Hình 0- Chọn vào để định nghĩa tim tuyến, có thể định nghĩa các đường khác như mép phân cách, mép xe chạy và mép lề mà sau này ta có thể dựa vào khoảng cách giữa chúng để xác định rộng mặt, rộng phân cách và rộng lề trong quá trình thiết kế trắc ngang

2.2.6 Bước 7: Bố trí đường cong và siêu cao

Trước khi thiết kế đường cong có thể chọn các yếu tố cong theo TCVN

4054-85 hoặc TCVN 4054-98 bằng cách chọn vào ô File > chọn file tiêu chuẩn cần tra cứu

Sau khi đã định nghĩa tim tuyến, tiến hành bố trí đường cong nằm tại các đỉnh

bằng cách thực hiện mục Bố trí đường cong và siêu cao Xuất hiện dòng nhắc:

 Lệnh: CN↵

 Menu: Bình đồ / Bố trí đường cong và siêu cao

Chọn cạnh thứ nhất hoặc đoạn cong cần sửa: yêu cầu ta chọn cạnh thứ nhất

hoặc đoạn cong cần thay đổi yếu tố cong

Nếu chọn đường cong thì không thể thay đổi bán kính của nó mà chỉ thay đổi được các yếu tố cong và siêu cao Cho nên nếu cần thay đổi bán kính thì, phải xoá nó đi và sau đó chọn vào đoạn thẳng của tuyến

Nếu chọn đoạn thẳng của tuyến thì sẽ xuấ hiện dòng nhắc tiếp theo:

Chọn cạnh thứ hai: Yêu cầu chọn đoạn thẳng thứ 2.

Nova-TND cho phép bố trí đường cong chuyển tiếp hoặc không chuyển tiếp như Nhập các yếu tố cong và siêu cao, nếu muốn lấy theo tiêu chuẩn thì ta chọn vào phím Lúc này sẽ là các giá trị theo tiêu chuẩn và ta có thể chỉnh lại

Sau khi chọn kiểu đường cong cho bán kính của đường cong Nếu muốn biết giá trị bán kính tối thiểu thì chọn và bán kính tối thiểu của đường cong

sẽ được tính theo Hệ số lực ngang nhập vào tại hộp hội thoại Khi đã có bán kính cần biết chiều dài đoạn nối tối thiểu thì chọn Chiều dài đoạn nối tối thiểu được xác định phụ thuộc vào Độ dốc phụ sườn lưng khi có bố trí siêu cao Độ dốc phụ cần phải nhập vào tại hộp hội thoại Hình 0-

Hình 0- Bố trí cong nằm và siêu cao

Nöa nèi cuè

i

Nöa nèi ®Çu

§ o¹n nèi ®Çu

H­ í ng tuyÕn T§

L chuyển tiếp

Hư ớ ng tuyếnNĐ

TĐ

NC

L chuyển ti

ếp

Hỡnh 0- Đường cong chuyển tiếp

Cỏc yếu tố cong thể hiện như trờn Hỡnh 0- và Hỡnh 0- Đối với đường cong khụng chuyển tiếp giỏ trị của nửa nối đầu và nửa nối cuối sẽ quyết định vị trớ của đoạn nối trong đoạn cong Vớ dụ nếu nửa nối đầu bằng một nửa đoạn nối đầu nghĩa là đoạn nối được bố trớ đối xứng so với TĐ

Trong trường hợp Đường cong khụng chuyển tiếp nếu cỏc đoạn cong cựng chiều được bố trớ gần nhau và cú 1 phần đoạn nối giao nhau như trờn Hỡnh 0- ta cần phải nhập vào khoảng cỏch của cỏc đoạn cú phần giao nhau với đoạn cong khỏc Cỏc yếu tố cong trong phần giao nhau sẽ được lấy theo đoạn cong nằm kề nếu cú

TC2

Hỡnh 0- Đoạn cong cựng chiều

Nếu cú mở rộng thỡ nú sẽ được bố trớ trựng với đoạn nối hoặc đoạn chuyển tiếp Khi cú mở rộng nếu được đỏnh dấu thỡ kớch thước lề sẽ khụng bị thay đổi trong đoạn cong Nếu khụng thỡ ta phải cho giỏ trị lề đường tối thiểu khi này do cú mở rộng kớch thước lề đường sẽ bị giảm và lề tối thiểu sẽ bằng giỏ trị ta đưa vào

Quay quanh lề

Quay quanh mép ngoài phần xe chạy

Dốc 2 mái Quay quanh đỉnh

Hỡnh 0- Cỏc kiểu tõm quay của dốc 1 mỏi

Trong trường hợp nếu ta thì sau khi đạt độ dốc 1 mái trong đoạn chuyển đổi cả 2 mái sẽ cùng quay quanh 1 tâm Các kiểu tâm quay thể hiện như trên Hình 0-.

• Quay quanh đỉnh - tâm quay sẽ là giao điểm của mặt đường dốc 2 mái

và tim tuyến Tim tuyến có thể không trùng với tim cọc nếu khoảng dịch đỉnh trên bình đồ là khác 0

• Quay quanh mép ngoài phần xe chạy - là vị trí ứng với mép ngoài của mặt đường khi chưa có mở rộng và dốc là dốc 2 mái

• Quay quanh lề - ứng với mép ngoài của lề khi chưa có mở rộng và dốc là dốc 2 mái

2.2.7 Bước 8: Phát sinh cọc và hiệu chỉnh cọc

Sau khi đã xác định xong tim tuyến tiến hành phát sinh cọc Phát sinh cọc sẽ

xuất hiện hộp hội thoại như Hình 0-

 Lệnh: PSC↵

 Menu: Bình đồ / cọc trên tuyến/Phát sinh cọc

Hình 0- Phát sinh cọc

Ta cần phải nhập khoảng cách giữa các cọc cần phát sinh Nếu ta chọn

thì ta chỉ phát sinh trong từng đoạn cục bộ

Sau khi phát sinh cọc, có thể sử dụng lệnh SSL để đổi tên cọc, sửa các cao độ cọc nếu thấy cần thiết (lưu ý không nên sửa theo lệnh này)

Hình 0- Hiệu chỉnh số liệu cọc

2.2.8 Bước 9: Chèn cọc

Đối với các cọc tại vị trí đặc biệt (vị trí cống, cọc tiếp đầu, tiếp cuối, cọc địa

hình ) có thể thêm vào bằng cách thực hiện Chèn cọc mới

Có thể thêm cọc tại 1 lý trình nào đó hoặc theo khoảnh cách dồn tính từ lý trình gốc hoặc bằng cách chỉ vị trí trên tuyến hoặc trên trắc dọc bằng cách chọn các phím hoặc tương ứng.Hình 0-

Hình 0- Chèn cọc

Chú ý điểm cuối của tuyến thông thường có thể không có cọc, chú ý phải thêm cọc cuối tuyến bằng lệnh chèn cọc

2.2.9 Bước 10 Xác định lại số liệu mia, xoá cọc

Sau khi đã phát sinh cọc hoặc chèn cọc nếu có sự thay đổi về mặt địa hình tự

nhiên như là bổ sung thêm số liệu đo thì phải thực hiện Xác định lại số liệu mia

bằng cách chọn từ cọc đầu đến cọc cuối trong khoảng cần xác định lại hoặc là ta chọn Hình 0- để xác định các cọc nằm giữa 2 điểm mà ta sẽ chỉ trên tuyến

Hình 0- Chọn cọc để xác định lại số liệu mia

Việc chọn cọc để xoá tương tự như việc chọn cọc để Xác định lại số liệu mia

ngoài ra nếu ô được đánh dấu thì ta có thể xoá toàn bộ cọc trên tuyến và đường tim tuyến

Cũng có thể tiến hành xoá cọc hoặc tim tuyến bằng cách thực hiện lệnh ERASE của AutoCAD (không nên dùng)

Tra cứu cọc:

Chức năng này cho phép ta xem để kiểm tra số liệu thiết kế tại từng cọc Như trên Hình 0- có các số liệu tự nhiên, số liệu thiết kế và giá trị diện tích của tại từng cọc Dựa vào nó ta có thể kiểm tra lại số liệu thiết kế

Hình 0- Số liệu tại cọc 2.2.10 Bước 11 Xuất các yếu tố tuyến trên bình đồ

2.2.10.1 Mặt bằng tuyến theo yếu tố cong và trắc ngang chuẩn

Sử dụng chức năng này ta sẽ có mặt bằng tuyến bao gồm các đường mép của dải phân cách, mép ngoài phần xe chạy, mép lề theo các yếu tố cong và kích

thước của trắc ngang chuẩn Nếu sau này trong quá trình thiết kế nếu cần phải dựa vào mặt bằng tuyến (như là thiết kế đoạn dừng xe) thì ta có thể thể hiện lại

vùng đó bằng cách thiết kế mặt bằng tuyến, cần thiết ta có thể sử dụng Định

nghĩa các đường mặt bằng tuyến để định nghĩa Sau này khi thiết kế trắc ngang

ta có thể dựa vào mặt bằng tuyến để xác định các kích thước như là bề rộng mặt đường, lề đường hoặc dải phân cách

Trong quá trình vẽ Mặt bằng tuyến theo yếu tố cong và trắc ngang chuẩn ta

cần phải chọn các đoạn tuyến rời rạc Nếu muốn cho toàn bộ tuyến thì tại dòng

nhắc Selest Objects: ta chọn All.

Kết quả được hình vẽ như Hình

2.2.10.3 Điền yếu tố cong

Chức năng này dùng để điền các yếu tố cong của các đoạn cong trên tuyến như là góc chuyển hướng, bán kính, khoảng phân Cửa sổ hộp hội thoại như trên Hình 0-

Hình 0- điền yếu tố cong

2.2.10.4 Điền tên cọc trên tuyến

Ta có thể điền tên cọc về một bên hoặc so le theo tim tuyến và cách tuyến 1 khoảng nào đó bằng cách chọn vào các mục của hộp hội thoại Hình 0-

Hình 0- Chọn kiểu điền tên cọc

2.2.10.5 Điền cao độ cọc

Khi ta chọn chức năng này sẽ xuất hiện hộp hội thoại như Hình 0- Cho phép

ta điền giá trị cao độ tại cọc và chèn vòng tròn ký hiệu cọc

L

ưu ý: Vạch đoạn thẳng ký hiệu cọc trên tuyến ta không được xoá mà cho

kích thước của nó nhỏ lại (xem phần Khai báo và thay đổi tuyến thiết kế).

Hình 0- Điền cao độ cọc

với trường hợp nếu ta không cắm theo cọc Nếu ta chọn thì các giá

trị sẽ ứng với từng cọc trong đoạn cong mà ta chọn ở dòng nhắc Select Objects:

Hình

0-Số liệu cắm cong theo 2 phương pháp của cùng 1 đoạn cong với 2 phương

án cắm theo cọc và khoảng cách.

Trờn Hỡnh 0- vớ dụ số liệu cắm cong của cựng 1 đoạn cong theo 2 phương phỏp Hỡnh 0- là thể hiện cỏc giỏ trị trong bảng theo cỏc phương phỏp cắm cong.

Góc 1 Góc 2

Cắm cong theo toạ độ vuông góc

Khoảng cách cắm theo tuyến

Cắm cong theo toạ độ cực

Khoảng cách cắm theo tuyến

KC2

KC1

Chức năng này cho phộp ta lập bảng cỏc yếu tố cong của cỏc đoạn cong trong

tuyến như trờn Hỡnh 0-

Hỡnh 0- Bảng yếu tố cong

2.2.10.8 Xuất số liệu cỏc đoạn cong

Với chức năng này ta cần phải chọn cỏc đoạn cong và cho tờn tệp xuất ra Ứng với mỗi đoạn cong sẽ cú cỏc thụng số được xuất ra nư sau:

Toạ độ điểm đầu: X=276.7388 ta Y=77.4307

Toạ độ điểm cuối: X=89.7142 ta Y=75.4116

2.2.10.9 Tra và Điền ký hiệu lý trình

Trước khi tra và điền lý trình cần phải nhập khoảng chênh lệch giữa lý trình mới so với lý trình cũ (nếu có) chọn menu bình đồ > Chênh lý trình cũ và mới Hình 0-

Trong hộp hội thoại như trên Hình 0- cho phép ta điền ký hiệu lý trình theo lý trình tại tất cả các cọc hoặc chỉ tại các cọc H hoặc các cọc ND, TD, P, TC, NC trong đoạn cong nằm

chọn điền ký hiệu Km: thị trước giá trị lý trình có thêm ký hiệu Km Vd:

Km 2+300, nếu không sẽ chỉ ghi giá trị lý trình vd: 2+300

Muốn lý trình đó xuất hiện trên màn hình thì ta đánh dấu vào mục

Hình 0- Điền lý trình 2.2.10.10 Tra lý trình

Chức năng này cho phép tra cứu lý trình tại bất cứ 1 điểm nào đó trên tuyến Nếu điểm ta chỉ không nằm trên tuyến thì lý trình là tại điểm chân đường vuông góc từ điểm ta chỉ tới tuyến

2.2.11 Bước 12 Vẽ trắc dọc tự nhiên

Sau khi đã có tuyến và cọc trên tuyến ta có thể vẽ trắc dọc tự nhiên Khi chọn Trắc dọc tự nhiên sẽ xuất hiện hộp hội thoại như Hình 0- Vẽ trắc dọc tự nhiên

Trường hợp tuyến dài nhiều Km bằng cách chọn đến

để cắt trắc dọc ra nhiều đoạn Trong quá trình cắt trắc dọc ra nhiều đoạn ta cần lưu ý:

• Chỉ khi vẽ đoạn đầu tiên mới xuất hiện dòng nhắc Điểm bắt đầu vẽ: yêu cầu chỉ điểm gốc của đoạn trắc dọc đầu tiên còn các đoạn sau sẽ được bố trí trên

thẳng hàng với đoạn trước Cho nên sau này trong quá trình thiết kế ta không được dùng lệnh của AutoCAD làm thay đổi lệch hàng các đoạn trắc dọc của cùng 1 tuyến

• Việc vẽ trắc dọc phải được tiến hành từ cọc đầu cho đến cọc cuối, nếu ở giữa ta bỏ qua một số cọc thì ta sẽ không thể vẽ trắc dọc cho các cọc này nữa trừ khi dùng lệnh AutoCAD xoá các đoạn trắc dọc cho tới các cọc bị bỏ qua

• Việc cắt đoạn cố gắng không nên tại vị trí cần bố trí đường cong đứng

Hình 0- Vẽ trắc dọc tự nhiên

Trong hộp hội thoại Hình 0- là khoảng cách tối thiểu từ gốc trắc dọc cho tới vị trí đường tự nhiên thấp nhất khi được in ra giấy và phụ thuộc vào khoảng cách Min Nova-TDN sẽ tự động xác định mức so sánh cần thiết Còn nếu ta chọn thì ta phải nhập vào giá trị của

nó phụ thuộc vào chiều rộng của khổ giấy mà ta muốn in trắc dọc Với phím ta có thể kiểm tra lại hoặc thay đổi mẫu bảng biểu trắc dọc

Hình 0- Trắc dọc tự nhiên khi chọn Tự động thay đổi mức so sánh

2.2.11.1 Khai báo mẫu bảng trắc dọc

Để chọn mẫu bảng biểu trình bày phần bảng trắc dọc và trắc ngang ta chọn

Khai mẫu bảng trắc dọc và trắc ngang như trên Hình 0- ta chọn Đầu Trắc

Dọc hoặc Đầu Trắc Ngang để khai báo mẫu biểu bảng cho phù hợp Ví dụ đối

với Đầu Trắc Dọc:

Hình 0- Khai mẫu bảng trắc dọc

• Cao chữ : là chiều cao chữ ngoài giấy chung cho toàn bảng.

hàng có phần mô tả dài nhất

• Muốn thêm 1 hàng vào trong bảng bấm chuột vào phần kẻ ô tại cột mô tả (bên phải hộp thoại) sẽ tự động thêm một hàng vào phía trên hàng vừa chọn

động thời xuất hiện số 0 trong cột SH (số hiệu) và None trong cột mô tả là

None Nếu sau đó ta chọn sang phần Số hiệu (ô bên trái hộp thoại) và chọn mục

cần thiết thì khi tạo bảng trắc dọc Nova –TDN sẽ tự động điền giá trị tương ứng

vào đúng vị trí các cọc Nếu ta không chọn ở phần Số hiệu thì tại hàng này

trong bản vẽ trắc dọc NSD phải tự điền các thông số cần thiết vào dòng này

trong bản vẽ Ô Mô tả cho phép thay đổi phần điền dòng mô tả tại đầu trắc dọc trong bản vẽ Ví dụ khi ta chọn số hiệu ứng với Cao độ tim đường nhưng phần mô tả ta có thể sửa lại là Existing Elevation để cho bản vẽ tiếng Anh Ô

Kh.Cách cho phép ta định nghĩa chiều cao của hàng hàng tương ứng để căn

chữ vừa vào giữa hai đường kẻ bảng

• Muốn xoá 1 hàng bất kỳ thì ta bấm chuột vào hàng đó rồi ấn phím Del để

xoá

• Chọn các kiểu chữ cho phần Tiêu đề, Tên cọc và Chữ số Trong các mục

này chỉ xuất hiện các kiểu chữ có trong bản vẽ hiện thời Do đó trong bản vẽ nguyên sinh ta phải khai báo trước như đã nói ở trên

Có thể tuỳ chọn kiểu chữ cho bảng trắc dọc- trắc ngang bằng cách chọn menu format > Text Style > chọn kiểu chữ mới > chọn new (đặt tên cho kiểu chữ mới cần nạp) > close sau đó khai báo bảng trắc dọc- trắc ngang và chọn lại kiểu chữ

• Mẫu bảng ta có thể lưu ra tệp để khi cần có thể gọi vào thành bảng hiện thời Nova -TDN luôn coi mẫu bảng được gọi ra lần cuối là hiện thời

Lưu ý: Cần phải lưu mẫu bảng trắc dọc và trắc ngang ra 2 tệp khác nhau.

ta ta ta Riêng đối với Đầu Trắc Ngang tại mục Tên cọc: và Lý trình: nếu ta

có nhập ký tự thì trên trắc ngang với tên cọc là P4 tại lý trình 0.06905Km sẽ xuất hiện , nếu tại một ô nào đó ta để trống thì sẽ không xuất hiện hàng tương ứng trên bản vẽ Ví dụ nếu ta không muốn điền tên cọc thì phần tên cọc để trống

Chú ý: lý trình đầu của đoạn tuyến thiết kế được khai báo trong phần khai

báo và thay đổi tuyến thiết kế

Lý trình gốc mà các giá trị khoảng cách cộng dồn sẽ được tính từ đấy trở đi cho nên Lý trình gốc có thể không trùng với Lý trình đầu của đạn tuyến mà đã

đề cập tại mục Khai báo và thay đổi tuyến hiện hành Mặc định đặt lý trình gốc

trùng với lý trình đầu

Muốn thay đổi lý trình góc phải chọn nenu Thay bảng trắc dọc Nova_TDN

cho phép nhập lý trình gốc trong cửa sổ lệnh trên dòng nhắc lệnh Command

2.2.11.2 Lớp địa chất

Nếu ta nhập chiều dày các lớp địa chất trên trắc dọc thì sau này ta có thể xác định được khối lượng đào nền và luy của từng lớp địa chất

Hình 0- Nhập chiều dầy các lớp địa chất

Trên Hình 0- chiều dày các lớp địa chất được tính thứ tự từ cao độ tự nhiên Như vậy số lớp địa chất MAX=5 Khi mà 1 lớp địa chất nào đó không có thì ta cho chiều dầy của lớp đó bằng 0

2.2.11.3 Thay đổi mức so sánh và Điền mức so sánh

Đối với địa hình có sự thay đổi lớn về mặt cao độ ta cần phải thay đổi mức so sánh sao cho có thể vẽ bản vẽ trắc dọc vào vừa khổ giấy đã định Nừu chọn

khi vẽ trắc dọc tự nhiên thì việc tự động thay đổi mức so

sánh sẽ không theo ý của ta cho nên Thay đổi mức so sánh bằng cách chỉ từ

điểm tới điểm sẽ tốt hơn Khi ta thay đổi mức so sánh ta vẫn có thể kẻ được các đường đỏ thiết kế tuy nhiên các đường đỏ đó sẽ bị gẫy khúc và sẽ dẫn tới khó khăn cho ta khi bố trí đường cong đứng Cho nên công việc này tốt nhất ta nên làm cuối cùng nhất trước khi ta bắt đầu chuẩn bị in hồ sơ

Lưu ý: Sau khi dịch chỉnh các đường dóng sẽ không đúng vị trí bảng nhưng

ta không cần dùng lệnh AutoCAD để hiệu chỉnh, sau này khi ta Điền thiết kế

trắc dọc chúng sẽ được vẽ lại

2.2.11.4 Thay bảng trắc dọc

Trong quá trình thiết kế nếu cần thay lại mẫu bảng trắc dọc thì ta chọn Thay

bảng trắc dọc Mỗi lần thực hiện ta chỉ chọn được 1 đoạn trắc dọc để thay đổi

Nếu trên trắc dọc đã điền thiết kế thì sau khi thay bảng có thể ta phải Điền thiết

kế lại.

2.2.11.5 Hệ toạ độ trắc dọc

Với chức năng này ta có thể chuyển hệ toạ độ của AutoCAD tới điểm sao cho gốc của nó theo phương X trùng với điểm ứng với lý trình đầu trên trắc dọc Nếu đang ở trong hệ toạ độ này khi có 1 điểm thì giá trị X của nó chính là Khoảng cách dồn