王利超 王福增 呂學軍
摘 要:Civil 3D是Autodest公司發(fā)明的智能三維設(shè)計軟件,目前被廣泛應用到水利、勘查、道路及場地規(guī)劃等多種領(lǐng)域中,其是能夠?qū)崿F(xiàn)從設(shè)計方案、施工、效果圖到動畫漫游的集成化設(shè)計工具,技術(shù)設(shè)計要素的動態(tài)關(guān)聯(lián)更新功能有效降低工程設(shè)計的勞動強度,從而能夠滿足工程中所見即所得的設(shè)計目的。
關(guān)鍵詞:Civil 3D技術(shù);水利測量;縱斷面
中圖分類號:TP319 文獻標志碼:A
Civil 3D技術(shù)是目前我國設(shè)計行業(yè)普遍使用的一款針對基礎(chǔ)設(shè)備領(lǐng)域的設(shè)計軟件,此軟件能夠根據(jù)專業(yè)的不同需求專門定制,其中的三維動態(tài)工程模型能夠快速地實現(xiàn)道路場地、工程、場地規(guī)劃及排水系統(tǒng)的設(shè)計,其中的縱斷面、曲面、標注及橫斷面通過動態(tài)的方式相互連接,能夠快速且便捷地設(shè)計多種方案,從而為決策提供全新的圖紙,備受交通、水利、規(guī)劃及市政等行業(yè)設(shè)計人員的喜愛。該文以某渠道為例,分析了Civil 3D技術(shù)在地形曲面創(chuàng)建及坡度分析、壩體開挖等測量中的應用。
1 某渠道的設(shè)計
1.1 渠道的概況
渠道位于A市B縣,為該縣的輸水總干渠,總長25 km,流量為65 m3/s,總干渠從中游渠引水,其能夠灌溉的面積為3.84萬km2,渠道為大型規(guī)模,三級工程級別。
1.2 曲面的創(chuàng)建
Civil 3D技術(shù)的設(shè)計基礎(chǔ)就是曲面的創(chuàng)建,原始地形曲面主要通過以下方式構(gòu)成:其一,通過地形圖高程點實現(xiàn);其二,通過插入點文件實現(xiàn);其三,通過地形圖等高線實現(xiàn);其四,通過縱橫斷面數(shù)據(jù)文件的導入實現(xiàn);其五,通過landxml.文件的導入實現(xiàn)。其中除了通過縱橫斷面數(shù)據(jù)文件的導入實現(xiàn)曲面的創(chuàng)建,其他4種方法一般在點文件及地形圖文件的曲面生成中使用,因此方法不可取。
2.1 縱橫斷面數(shù)據(jù)的處理
通過縱橫斷面數(shù)據(jù)文件導入實現(xiàn)曲面的創(chuàng)建,要根據(jù)軟件的固定格式對縱斷面及橫斷面的文件進行分別創(chuàng)建。
在設(shè)計渠道工程過程中,測繪數(shù)據(jù)一般通過Excel表格提交,通過轉(zhuǎn)換得到軟件需求數(shù)據(jù)類型及格式。項目渠道為25 km,橫斷面測量數(shù)據(jù)有400多項,檢查并且轉(zhuǎn)換測量數(shù)據(jù),從而滿足項目曲面生成所用的時間需求,時間為1h左右。
2.2 原始地形曲面的生成
在縱斷面及橫斷面的數(shù)據(jù)文件處理完成之后,就能夠?qū)崿F(xiàn)原始地形曲面的創(chuàng)建。首先,創(chuàng)建渠道的路線,Civil 3D軟件中的路線生成不僅能夠通過手工進行繪制,還能夠通過對象進行創(chuàng)建。該文通過外業(yè)工作設(shè)計路線進行,也就是通過已有的導航圖,直接實現(xiàn)路線的創(chuàng)建。
使用原始地形的點或者等高線,通過“曲面創(chuàng)建——定義——等高線”此命令添加等高線,生成地形曲面。將曲面作為參考,創(chuàng)建和元數(shù)據(jù)具有動態(tài)關(guān)系的智能對象。在實現(xiàn)三角網(wǎng)地形曲面的創(chuàng)建之后,通過Civil 3D軟件的“對象查看器”功能對三維地形曲面進行查看。在創(chuàng)建地形曲面之后,能夠根據(jù)地形曲面分析渠道工程的高度、匯流等數(shù)據(jù)。
2.3 本地模板的設(shè)置
Civil 3D中具備中國標準圖形模塊,在應用過程中要對其進行補充,實現(xiàn)測繪常用模板文件的設(shè)置。
其一,將點標簽樣式轉(zhuǎn)變成為勘測點,從而對不同類型的數(shù)據(jù)進行區(qū)分,還能夠添加多個點樣式,象土石分界點、原始點等;
其二,添加自定義點文件格式;
其三,修改曲面樣式,一般以實際的需求設(shè)置多個曲面,象設(shè)計曲面、原始曲面等,不同曲面設(shè)置不同的顏色及展現(xiàn)方式;
其四,其他設(shè)置,象線形、圖層及字體等。
3 縱橫斷面的設(shè)計及工程量的計算
3.1 設(shè)計縱斷面
縱斷面的設(shè)計是在原始地形曲面創(chuàng)建基礎(chǔ)上實現(xiàn)的。首先創(chuàng)建原始地形的縱斷面數(shù)據(jù),根據(jù)軟件操作一步步實現(xiàn)。如果軟件中的縱斷面數(shù)據(jù)都是動態(tài)數(shù)據(jù),就要更改原始路線及地形,縱斷面數(shù)據(jù)也會發(fā)生變化。在此之后,通過渠道規(guī)模和縱斷面圖對水利工程參數(shù)進行計算,從而設(shè)計縱斷面線。
3.2 橫斷面的設(shè)計
通過縱斷面對水利工程參數(shù)計算結(jié)果,能夠得出渠道橫斷面的形式,在軟件中實現(xiàn)橫斷面的設(shè)計,要通過裝配進行定義。該工程Civil 3D裝配形式為渠道襯砌底部臨土斷面,剔除渠道襯砌的厚度斷面,兩者中間存在襯砌厚度,因此在標準橫斷面繪制過程中要通過特殊手段實現(xiàn)??梢詫ρb配插入點的修改及裝配基準點的位置相對關(guān)系實現(xiàn)。實現(xiàn)步驟為:
其一,創(chuàng)建渠道臨土面裝配。通過CAD中的畫線功能實現(xiàn)渠道標準橫斷面的繪制,對渠道臨土面位置進行測量,通過常規(guī)的裝配對部件進行選擇,從而實現(xiàn)渠道剔除斷面的裝配;
其二,通過裝配插入點表現(xiàn)形式進行修改。在完成裝配之后選擇裝配線,將插入點改為可見性,之后選擇編輯裝配樣式選項中的標記,通過部件右側(cè)菜單選擇插入點,實現(xiàn)插入點表現(xiàn)形式的定義;
其三,對基準線點及插入點位置進行修改。裝配選中之后將界面放大,從而看見基準線點的藍色圓框具有2個藍色點,上為圓形,下為正方形。
3.3 土程量的計算
創(chuàng)建渠道裝配之后,根據(jù)渠道生成操作提示生成渠道,之后進行土程量的計算。Civil 3D的工程量計算原理是曲面的對比,根據(jù)曲面的基準及目標的相對位置計算曲面夾范圍體積。因此在土程量計算之前要對曲面進行設(shè)計及清廢。設(shè)計曲面及清廢曲面的過程較為簡單,前者根據(jù)軟件提示一一進行,后者通過選擇渠道實現(xiàn),右擊“渠道特型”選擇曲面選項欄的新建曲面,選擇清楚連接代碼在曲面中添加,點擊應用及確定。在完成以上操作之后,對水利渠道進行采樣,之后生成采樣線,實現(xiàn)渠道材質(zhì)的制定及工程量、清廢工程量、土方挖的計算。
在設(shè)置渠道材質(zhì)之后,生成工程量統(tǒng)計表及橫斷面圖。生成渠道之后,根據(jù)渠道中的要素線生成縱斷面圖設(shè)計線。在熟練掌握Civil 3D軟件之后,就能夠降低渠道斷面的設(shè)計時間,尤其在方案發(fā)生變化之后,工程量變化的計算也能夠在短時間內(nèi)完成,設(shè)計的速度及精準度都有了進一步的提高。
3 結(jié)語
Civil 3D軟件的操作較為簡單,在熟練掌握操作流程之后,能夠快速的且熟練的使用在工程設(shè)計中。軟件自身的工作模式較靈活,用戶根據(jù)自身需求對軟件進行操作,如果只是想要對工程量進行計算,那么就可以進行簡單地設(shè)定,根據(jù)指定順序操作;如果要使縱斷面、平面圖滿足出圖標準,就要設(shè)計者積累在工程中常用的造型及轉(zhuǎn)配制作模塊的經(jīng)驗,從而滿足設(shè)計的精準性及高效性。
參考文獻
[1]賈丙普, 陳博, 陳黨瑩.AutoCAD Civil 3D在亭子水利樞紐測量工作中的應用[J].四川水利,2013,34(3):59-61.
[2]郝永志.AutoCAD Civil 3D在新疆某水利工程設(shè)計中的應用[J]. 西北水電,2014(4):104-106.
[3]賈丙普,陳博,陳黨瑩.AutoCAD Civil 3D在亭子水利樞紐測量工作中的應用[J].四川水利,2013,34(3):59-61.
[4]王奕欽.AutoCAD Civil 3D在雙曲拱壩建模中的應用[J].西北水電,2015(1):103-105.