Excel VBA在公路涵洞設計數據處理中的應用

常鵬飛

PCVX涵洞設計軟件由重慶海特科技發展有限公司開發，是一套利用涵洞的設計理論與公路計算機輔助工程相結合的公路涵洞設計和成果圖繪制軟件系統。專門用于公路、城市道路等通道、涵洞設計。VBA全稱為Visual Basic for Application，它是Visual Basic的應用程序版本，是面向對象的編程語言。VBA引入Office組件中，提供了二次開發平臺。本文介紹利用Excel VBA處理涵洞設計所需的設計線文件(sjx-1.txt)和地面線文件(dmx-1. txt)的應用。

1 涵洞設計步驟

涵洞設計的基本步驟為:外業確定涵軸位置、測量涵軸斷面數據、內業設計線文件(帽子線)準備、地面線文件準備、涵洞選型及涵洞具體參數設置、軟件繪圖、成圖及計算工程量等。

本文以山西省靈丘—山陰段高速公路第七合同段(A)K71+ 732.4處1-3.00 m×2.50 m混凝土拱涵為例，介紹數據的準備。

2 設計線數據格式

設計線文件sjx-1.txt，數據格式如下:

3 設計線文件準備步驟

表1 sheet1格式

路線設計使用緯地道路設計輔助系統，設計線需要通過緯地的路線數據計算，所需的路線文件包括:超高數據文件(*.sup)和豎曲線文件。

設計線生成步驟如下:

第一步:將緯地格式的超高數據文件(*.sup)導入Excel，并置于sheet1表格內，格式見表1。

第二步:由緯地格式的豎曲線文件導入Excel，并置于sheet2表格內，格式見表2。

表2 sheet2格式

第三步:在sheet3表格內，按表3格式分別輸入涵洞中心樁號和右前夾角。

表3 sheet3格式

第四步:在sheet5表格內，按路基寬度和邊坡坡率分別填入左、右側數據和中央分隔帶寬度，見表4。

表4 sheet5格式

第五步:在Excel工具欄，選擇“工具”，再選擇“宏”，點擊“執行”，在sheet4表格中生成所需的PCVX格式的設計線文件，見表5。

表5 PCVX格式的設計線文件

第六步:將表5中的設計線數據導出，生成PCVX格式的sjx-1.txt文件，由PCVX涵洞軟件直接調用即可。

4 數學模型及編程思路

利用緯地路線數據計算設計線的數學模型如下:

設變坡點相鄰兩縱坡分別為i1和i2，它們的代數差用ω表示，即ω=i1-i2;L為豎曲線長度;R為豎曲線半徑。當ω為“+”時，表示凹曲線;當ω為“-”時，表示凸曲線。

拋物線上任一點的曲線半徑為:

編程思路:第一步:計算左、右兩側每個要素點的斜距，并寫入平距一欄;第二步:計算左、右兩側每個要素點垂直對應路線的中心樁號，并計算此點設計高程;第三步:根據超高文件計算左、右兩側每個要素點處的設計高程，并寫入高程一欄。

5 程序語言

下文VBA程序語言摘抄了主要步驟和主干部分，相似及重復部分，因篇幅原因均刪減。

6 涵洞成圖

K71+732.4處1-3.00 m×2.50 m混凝土拱涵成圖見圖1。

7 結語

由于地面線文件生成只是文件的格式轉換，比較簡單，本文不再贅述。目前該程序已在多個項目中得到了很好的應用，特別對于斜交角度大，縱坡大，圓曲線半徑小時，很好的解決了涵長計算偏差大的情況，而且由于批量生產，大大提高了設計效率。

［1］ 張新天，羅曉輝.道路工程［M］.北京:中國水利水電出版社，2009.