[发明专利]一种路基工程中原始三维地形面清表整平的修正方法

说明书

本发明提出了一种在路基工程中对原始三维地形进行清表整平修正的计算方法，主要包含：步骤一，确定初步清表整平边界范围；步骤二，初步计算清表整平后场地纵断面地面线；步骤三，计算最终清表整平边界点并生成清表整平地面；步骤四，生成清表整平地面与原始地形面间的接坡面。对原始三维地形进行清表整平修正，可以：(1)更加精确的计算信息模型中地表上部和下部结构的位置、尺寸和工程量；(2)在出二维图时可以剖切出精准、整齐的地面线。

技术领域

本发明涉及信息模型技术领域，尤其涉及信息模型技术在路基工程中的应用。本发明提出了一种在路基工程中对原始三维地形面进行清表整平修正的计算方法。

背景技术

在实际工程施工前需要对场地进行清表整平，清除地表杂物的同时填补地面凹坑或铲平地面凸起形成平整地面便于施工。对于信息模型中的三维地形网格面亦是如此。在信息模型软件中对工程结构实体建模前，也应对原始三维地形网格面进行清表整平修正，这样既可以更加精确的计算信息模型中地表上部和下部结构的位置、尺寸和工程量，又可以在出二维图时剖切出精准、整齐的地面线。以公路桩型复合地基加固工程为例，对信息模型软件中原始三维地形网格面进行清表整平修正可以：(1)更加准确的计算桩顶高程、桩长以及上部路堤填土工程量等信息；(2)剖切输出桩型复合地基加固横断面示意图时可以确保地面线精确、工整。

发明内容

为避免在原始地形面上直接开展工程结构实体建模引起结构位置、尺寸和工程量等不准确以及二维出图时地面线的不准确、不工整，本发明基于信息模型技术提出了一种适用于路基工程的原始三维地形面清表整平修正方法。

为了实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种路基工程中原始三维地形面的清表整平修正方法，包括以下步骤：

步骤一，确定初步清表整平边界范围；

步骤二，初步计算清表整平后场地纵断面地面线；

步骤三，计算最终清表整平边界点并生成清表整平地面；

步骤四，生成清表整平地面与原始地形面间的接坡面。

进一步地，步骤一中计算清表整平边界范围需要获取的信息有原始地形面、路面中心线的平曲线和竖曲线、路线方向、路面宽度、路面坡度、路肩宽度、路肩坡度、路堤(路堑)坡度、接坡坡度、清表整平加宽以及清表厚度。

进一步地，步骤一包括：

①将路面中心线平曲线划分成n段并求解划分段落的n+1个分段路面中心点的坐标；

②根据分段路面中心点坐标、路面宽度和坡度、路肩宽度和坡度，求解n+1个分段路面中心点所在横断面内两侧路肩与路堤(路堑)边坡交点的坐标；

③根据分段路面中心点所在横断面内两侧路肩与路堤(路堑)边坡交点的坐标、路堤(路堑)坡度以及清表整平加宽求解两侧路堤(路堑)边坡与原始地形交点以及清表整平边界点；

④由n+1个分段路面中心点所在横断面内两侧清表整平边界点所确定的范围即为初步清表整平的范围。

进一步地，将平曲线分为n段的方法是，先给出一个分段长度值l，使用平曲线总长反复扣除分段长度值l，直至剩余长度小于分段长度值l，此时前n-1个分段的长度相同均为分段长度值l，最后一段的长度等于剩余长度。

进一步地，n+1个分段路面中心点均根据路线方向判断起点，并依次编号。

进一步地，所述路肩与路堤(路堑)边坡交点和路堤(路堑)边坡与原始地形交点中，被求解点的水平坐标，是在分段路面中心点的水平坐标和水平偏移值的基础上采用偏移算法计算得到。

进一步地，偏移算法的实现包含以下步骤：