civil 3d在土地平整土方量计算方面的应用
Civil 3D在场地土方量计算中的应用
Civil 3D在场地土方量计算中的应用樊旭宏【摘要】在实际工程中,场地的土方开挖是一个十分重要的过程,同时也是计算量相当大的过程.Civil 3D软件利用复合体积算法或者利用平均断面算法,使现有曲面与设计曲面之间的土方量变化得以快速地进行计算.并且能够生成土方调配图表,以便确定合适的挖填距离、要移动的土方数量及移动方向,为准确施工提供保证.【期刊名称】《建材技术与应用》【年(卷),期】2012(000)010【总页数】3页(P42-44)【关键词】Civil 3D;土方量;曲面【作者】樊旭宏【作者单位】山西职业技术学院,山西太原030006【正文语种】中文【中图分类】TU751引言场地土方量的计算,在工程的设计和施工阶段必不可少,且对场地高程计算数据的数量和质量要求均比较高。
虽然现在有土方量计算软件可以进行土方量的测算,例如HTCAD、CASS等,但大多数软件也只是增强了计算方法的多样性,对于数据的筛选、计算的精确度以及三维模型的支持力度还略显欠缺。
Civil 3D是一款针对多领域、一体化均适用的面向队形的三维市政设计软件,由Autodesk公司在城市基础设施行业推出,并且广泛应用于勘查测绘、地形地貌、土地规划、岩土工程等领域,可以有针对性地对场地平整、土方量计算、地形分析和调整测量数据、设计路线和纵横断面、创建或还原三维地形、生成道路模型、生成管线模型并对相应的工程土方量进行计算等。
1 Civil 3D对特定工程土石方量的计算原理及方法在Civil 3D中,数字地形模型称为“曲面”,是以一块土地的三维空间模型表示的,该模型由栅格或三角形组成。
我们在野外所采集的高程点,相互之间组成了栅格或三角形。
在Civil 3D软件中,可以通过各种三维数据源构建三维地形曲面,并对等高线、高程分布、坡度、坡向、流域面积等空间表达进行分析;在进行曲面编辑时,可以同步更新体积、等高线、曲面分析等数据;在添加、删除、编辑源数据时,整个三维地形曲面就会由Civil 3D软件自动进行更新。
AutoCAD Civil 3D在土方工程中的应用
科技与创新┃Science and Technology&Innovation ·160·2020年第20期文章编号:2095-6835(2020)20-0160-02AutoCAD Civil3D在土方工程中的应用*覃锋(贵州理工学院矿业工程学院,贵州贵阳550003)摘要:在土木工程施工中,土方量的计算是一项较为复杂且易出错的工作,利用Civil3D软件在基于地形曲面和设计参数的情况下,可以较好地解决这个问题。
介绍了Civil3D在土方工程中土方量计算的几个典型应用,通过实例用图形显示了三维地形曲面、纵横断面线和土方工程量的计算结果,证明了Civil3D是一个功能强大并且很适用的土木工程软件。
关键词:Civil3D;数字地形曲面;土方工程量;道路工程挖填量中图分类号:P258文献标志码:A DOI:10.15913/ki.kjycx.2020.20.070AutoCAD Civil3D是Autodesk公司为土木与基础设施行业提供的智能化三维设计软件,适用于勘测、场地规划、总图、道路交通设计、水利水电、市政工程等不同行业领域。
Autodesk Civil3D功能非常强大,能根据不同数据来源生成三维数字地形模型。
利用数字地形模型可直观、快速、准确计算土方量、绘制纵横断面图、查看三维模型等功能。
同时Autodesk Civil3D还整合了CAD、3Dmax等软件,并具有强大的项目管理功能,其相关设计要素之间的动态关联更新功能大大降低了设计过程中的劳动强度,实现了所见即所得的设计模式,特别是在土石方工程量计算中当地形数据发生变化和设计参数更新之后该功能保证了工程量计算的正确性。
1创建原始地形曲面Civil3D可以接受多种数据创建三维地形模型,这些数据包括野外测量的高程点、DWG格式的已有等高线及图上高程点、DEM数据等,同时还可以导入Google Earth中的地形数据。
AutoCAD Civil 3D 2011在土方计算中的应用
AutoCAD Civil 3D 2011在土方计算中的应用摘要文章介绍了AutoCAD Civil 3D 2011强大的三维工程建模和土方计算功能。
通过实例进行分析操作,将地形图转换为数字地形曲面,并对地形曲面进行编辑和修正后,利用放坡功能计算得出地块土方量。
关键词AutoCAD Civil 3D 2011土方计算数字地形模型曲面引言AutoCAD Civil 3D 2011软件是Autodesk公司针对整个土木工程领域推出的一款土木工程三维设计软件,该软件采用基于模型的方法,有助于简化耗时的任务并保持设计的协调性,进而从模型创建可视化效果,提高文档和可视化作品的质量。
AutoCAD Civil 3D 2011是基于AutoCAD的制图产品,它不但包含了AutoCAD 2011的全部功能,同时提供了三维工程建模和动态更新等功能,针对勘察测绘、地形地貌、岩土工程、水利水电、场地规划、土方工程、公路、市政等行业提供了先进且强大的设计工具。
AutoCAD Civil 3D 2011软件最有价值的部分是三维数字地形模型。
利用三维数字地形模型,既可直观地查看场地的三维效果,也可用于土方计算、纵横断面绘制等设计与计算功能。
一般来说,利用AutoCAD Civil 3D 2011进行土方计算主要有三个步骤:创建数字地形模型→曲面编辑和修正→土方计算。
下面以某地块土方计算为例进行详细介绍。
1 创建数字地形模型在Civil 3D中,数字地形模型被称为“曲面”。
Civil 3D中的曲面分为四种类型,即三角网曲面、栅格曲面、三角网体量曲面和栅格体量曲面。
其中三角网曲面是主要曲面类型,它使用不规则三角网(TIN)来模拟真实地形,较为精确。
下文中的曲面均是指三角网曲面。
1.1 创建地形曲面地形图是所有工程设计的基础,无论是二维还是三维数据,设计软件都必须能够准确地导入(识别)原始地形数据。
由于Civil 3D与AutoCAD一脉相承,因此DWG格式的文件可以直接被读入到Civil 3D中去,从而最大程度地减少了数据的转化环节和避免了原始信息的丢失。
土地整理中如何利用CIVIL 3D 来实现田格土方自动调整
我不太清楚你现在的工作流程是什么,也就是如何将田格填挖控制自动平衡的。
所以我不确定我
给你的解决方案会提高你的工作效率。
当使用Civil3D创建完地形曲面之后,就可以基于原始的地形进行后续的设计了。
每一个田格其实
就是一个设计曲面。
当然是可以绘制出来,并添加到曲面中,形成设计曲面。
土方平衡有很多方法,比如下面的这个命令就可以计算填挖量和填挖量的净值。
如果净值不为零,你可以在整体抬高或降低设计曲面,来达到平衡的目的。
曲面是有这个功能的。
你可以在这个地方找到:
另外一个方法是放坡,放坡有自动平衡土方的功能,也就是你输入一个净值,比如0,放坡功能
会自动调整高度,来达到平衡的目的。
但是放坡可能会繁琐一些。
自动平衡土方的就是这个命令:
对于你说的命名时自动编号的问题,在Civil3D中,几乎创建任何一个对象,都具有这个特性。
对象的命名规则,你可以自己修改,还可以添加你认为有意义的前缀。
我只是举了一个路线的例子,其他如曲面,特征线等等都是相同的。
这里我没有对每个功能展开说,你有不清楚的地方,随时写邮件吧。
civil3d在工程实践中的应用
civil3d在工程实践中的应用
Civil 3D是一款由美国Bentley公司开发的土木工程设计软件,它广泛应用于道路、桥梁、隧道、水利、土地开发和城市规划等土木工程领域。
在工程实践中,Civil 3D的应用可以大大提高设计效率和精度,降低工程成本和风险。
以下是一些Civil 3D在工程实践中的应用示例:
1.道路设计:Civil 3D可以快速创建道路设计模型,并进行纵断面设计、土方
量计算、排水设计等。
通过实时渲染,设计师可以直观地查看设计效果,提高设计质量和效率。
2.桥梁设计:Civil 3D可以建立桥梁模型,进行结构分析、施工模拟和优化。
它还可以与结构分析软件集成,实现更精确的设计和优化。
3.隧道设计:Civil 3D可以创建隧道模型,进行断面设计、施工模拟和优化。
它还可以与地质勘探数据结合,提高隧道设计的准确性和安全性。
4.土地开发和城市规划:Civil 3D可以建立地形模型,进行土地开发和城市规
划。
通过GIS数据导入和可视化工具,设计师可以更好地了解土地利用和城市发展情况,制定更合理的规划方案。
5.水资源配置:Civil 3D可以建立水资源模型,进行水资源分配、水处理和排
水设计等。
通过与水力学软件的集成,设计师可以更好地了解水资源利用情况,制定更合理的水资源配置方案。
总的来说,Civil 3D在工程实践中主要用于建立土木工程模型,进行设计、分析和优化等方面的工作。
通过该软件的应用,可以提高设计效率和质量,降低工程成本和风险。
浅谈AutoCAD Civil 3D在实际工程中的应用——土方量计算
浅谈AutoCAD Civil 3D在实际工程中的应用——土方量计算摘要:Civil 3D是一款以建筑信息模型(BIM)解决方案为主的土木工程设计软件。
本文以龙岩直升机通航综合服务基地A地块工程设计中实际应用Civil 3D为例,通过建立原地形曲面形成模型,然后进行放坡及土方量计算,最后由该模型生成场地土方开挖与回填的三维效果及计算数据,充分显示了Civil 3D在土方量计算中的优势。
总结了Civil 3D在土方计算方面的优点,对于提高工程的设计效率和效果,具有重大意义。
关键词:Civil 3D;曲面建模;放坡;土方计算一、软件简介Civil 3D 是AutoCAD公司推出的一款具备文档编制和三维动态模型设计功能的制图软件。
通过建立曲面模型,在曲面的基础上运用地块、放坡、路线、管网等功能进行设计,可以通过三维视图直观设计效果,能够更准确的对设计区域及周边环境进行准确评估并加以修改,更快的达到理想的设计效果。
市政工程设计中,利用曲面放坡进行土方计算是Civil 3D非常重要的作用之一。
以下将简述在龙岩直升机通航综合服务基地A地块工程设计中,运用Civil 3D进行土方挖填计算的应用过程及体会。
二、应用过程无论什么工程都离不开基础设计,基础设计的成功则需要了解大量的资料,包括自然环境、地质环境、水文环境等。
而在一个场地不平整,甚至是山川沟壑的基础工程设计中,土方挖填能够进行准确的评估,对基础设计的成功起到了至关重要的作用。
龙岩直升机通航综合服务基地A地块工程基础设计项目海拔最高532.9m,当地侵蚀基准面标高为355m,相对高差177.9m,地形切割强烈,多形成“V”、“U”字型山谷,属侵蚀剥蚀丘陵地貌,测绘院给出的原始地形图是由大量的点、文字和块组成,其中包括测量坐标点、高程点、周边建筑及绿化等内容,这些资料就为Civil 3D建立曲面模型提供了基础数据。
此工程的设计要求是求得一个平整后自然地面标高,达到填挖方工程量平衡,以达到经济施工的效果。
浅淡civil3D在市政管网土方工程的应用
浅淡civil 3D在市政管网土方工程的应用发布时间:2021-04-20T09:28:03.073Z 来源:《基层建设》2020年第29期作者:王德标[导读] 摘要:在当前国家现行政策快速发展城镇化的推动下,据2019年统计城镇常住人口比上年提高近1%。
福建金砖建设工程有限公司福建省厦门市 361101摘要:在当前国家现行政策快速发展城镇化的推动下,据2019年统计城镇常住人口比上年提高近1%。
各式道路工程、场地、雨水/污水排放系统在实际施工过程中遇到征地、重新规划等一系列问题,不可避免对原设计进行调整。
Civil 3D通曲面这下概念设计建立三维动态工程模型,实现土方计量、验算动态更新,大大提高了土方计算的工作效率与精度。
关键词:土方;Civil 3D三维计算一、引言项目在项目可研阶段有涉及到土方工程,那土方工程平衡与计量将会在贯穿设计阶段、施工阶段。
特别是在市政工程中,土方工程若要精确计算需要对原始地形的测量进行高精准、高密集采;土方工程施工过程中由于施工环境或者设计变更往往引起土方量变化。
常用土方算量方式多种,如侧重于山地及高差起伏小的地形测绘人员可以方便地进行拉绳子分段进行等距离实测断面标高的断面法。
如适用于地形高差不大,变化较规则,地形结构类型简单的散点法。
同类土方量计算方法的适用范围往往受到现场地形变化制约,且数学模型不够严密,只适合相对静态的土方工程,计算精度得不到保证同时给施工人员增加大量重复性工作。
AutoCAD Civil 3D面对大自然千奇百态的地质风貌能够“以动制动”,适合各行各业的工程建筑不论是国内陆地四通八达的交通道路、还是环境保护土地保持或者类似南水北调的水利项目都能与一线的土木工程专业人员紧密配合,更快捷、更高能地分析设计、施工方案,优化项目性能。
高质的测绘原始数据文档在熟悉的AutoCAD环境中进行能够快速精准、真实地还原地质环境与地貌让设计人员远程协助施工现场不再是“闭门造车”、“纸上淡兵”。
三维技术在场地平土设计中的运用
三维技术在场地平土设计中的运用摘要:三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础,而AutoCAD Civil 3D软件是面向土木工程的三维信息模型化解决方案。
本文以一实际工程为例,利用AutoCAD Civil 3D软件进行三维场地平土设计,探讨三维技术在场地平土设计中的应用。
关键词:三维设计,场地平土设计,断面法,三维模型,可视化Abstract: three-dimensional design is a new generation of digital, virtualization, intelligent design platform of the base, and AutoCAD Civil 3 D software is facing Civil engineering 3 D information modeling solutions. Taking a project as an example, by using AutoCAD Civil 3 D software for 3 D field flat earth design, this paper discusses three dimensional technology in the design of the flat earth application.Keywords: 3 d design, the flat earth design, section method, 3 d model, visualization1.前言三维设计是新一代数字化、虚拟化、智能化设计平台的基础,它是建立在平面和二维设计的基础上,让设计目标更立体化,更形象化的一种新兴设计方法[1]。
在工业企业基本建设中,一般施工初期要确定平土方式,进行场地平整工作。
在总图设计中,场地平土设计一般是最早开展的,而且计算繁琐,设计周期较长。
浅谈AutoCAD Civil 3D软件在土石方计算工程量中的应用
浅谈AutoCAD Civil 3D软件在土石方计算工程量中的应用张仁杰;王玮栋
【期刊名称】《中国水运(下半月)》
【年(卷),期】2012(000)002
【摘要】在工程测量中,内业资料整理占有很重要的比重,内业资料计算的准确无误与速度直接决定了测量工作是否能够快速、顺利的完成。
测量内业人员按照传统的方法计算土石方量工程量大,错误多,重复性绘图。
而内业资料的计算方法及其达到的精度,则有直接取决于所用办公软件和计算方法。
AutoCAD Civil 3D是欧特克公司开发的面向工程建设行业的专业软件,此文就AutoCAD Civil 3D在断面法计算土石方工程量方面做一下简单介绍。
【总页数】2页(P84-85)
【作者】张仁杰;王玮栋
【作者单位】长江宜昌航道工程局,湖北宜昌443000;长江宜昌航道工程局,湖北宜昌443000
【正文语种】中文
【中图分类】TP399
【相关文献】
1.AutoCAD Civil 3D软件在弃渣场设计中的应用 [J], 高飞;何京拔;湛汉溪
2.浅谈AutoCAD Civil 3D软件在征地移民专业的应用 [J], 徐刚;冯海
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Civil3D在场地设计中的应用
Civil3D在场地设计中的应用重庆市长寿区建设工程质量监督站重庆市 401220摘要:文章以重庆长寿二桥弃土场设计项目为例,提出了Civil3D在场地设计项目中的应用方向,通过对场地多级边坡设计和土方工程量的计算,揭示了Civil3D所具有的优势,为以后类似工程项目提供了可靠的借鉴作用。
关键词: Civil3D 场地设计三维模型多级边坡土方工程量1 引言Civil3D作为一款面向土木工程设计的建筑信息模型(BIM)解决方案,可以方便的进行曲面建模、场地设计等。
能根据不同数据来源生成三维数字地形模型,利用数字地形模型可直观、快速、准确的计算土方量,绘制纵横断面图,查看三维模型等功能。
同时Autodesk Civil 3D还整合了CAD、3Dmax等软件,并具有强大的项目管理功能,其相关设计要素之间的动态关联更新功能大大降低了设计过程中的劳动强度,实现了所见即所得的设计模式,特别是在土石方工程量计算中当地形数据发生变化和设计参数更新之后该功能保证了工程量计算的正确性。
本文以重庆长寿长江二桥弃土场设计项目为例,探讨Civil3D在场地设计中的应用。
2 实例分析2.1 项目概况本工程为安置重庆长寿长江二桥工程施工期南北锚碇开挖产生弃土的弃土场设计。
南北区在桥未建成之前,行程较远,因此,需要南北两岸开挖出来的土方在各自地区平衡,本文仅以南区弃土场地设计为例,设计可容纳弃土方量约160万m³。
2.2 弃土场设计要点弃土场设计时需要考虑两个最重要的问题,一是弃土场选址问题,选址要本着“安全、环保、经济”的原则,同时结合项目自身特点,达到科学选址的目的,而安全问题又是其中的重中之重,因此需要合理利用地形设置的放坡形式;二是土方量的问题,要保证设计方量能够满足需求。
2.2 原始地形数据采集原始地形数据主要为DEM数据,该数据包括平面位置和高程数据两种信息,目前可以采用GPS、三维激光扫描仪或者无人机航空摄影等进行测量,也可以从航空影像、遥感图像或既有地形图上得到,具体采用何种数据源,一方面取决于获得这些数据的难易程度,另一方面也取决于DEM的分辨率、精度、数据量大小和技术条件等。
浅析Autodesk Civil 3D在道路设计和施工测量中的应用
浅析Autodesk Civil 3D在道路设计和施工测量中的应用摘要:利用Civil 3D软件创建地形曲面和道路模型,再将设计好的模型应用到实际测量工作中。
通过对比传统的道路测量方法与利用Civil 3D和全站仪的配套使用的道路测量新方法,让设计和施工人员体会到利用Civil 3D进行道路设计和测量和土方计算时有利于工作效率的提高和工作方法的简化。
关键词:Civil 3D,曲面,道路模型,道路测量,土方计算;0.前言通过使用Autodesk Civil 3D软件,在一些工程上能取得事半功倍的效果,在以下方面表现尤为突出:1)Civil3D软件突出了三维特性,比一般类似传统软件有了质的飞跃,先进的三维数字模型,真正的实现了“所见即所得”的功能。
2)在大规模土石方工程施工中,采用Autodesk Civil 3D软件计算,所有分项工程都用该软件生成三维数字模型,可以快速精确的计算出工程量。
3)道路数据支持导出,发送至全站仪、RTK等测量仪器中方便施工测量。
本文以重庆市永川区凤凰湖工业园区采集的地面点为数据来源,运用Civil 3D实现三维建模、道路设计、土方量计算、道路放样功能。
1.数字地面模型的建立1.1数据的采集设计数据是重庆市永川区凤凰湖工业园区地形图,数据来源为全站仪所测。
全站仪数据经南方测绘CASS软件所导出,再把后缀名从dat改为csv,方便数据的编辑。
数据采集时,为了使后期Civil 3D软件生成三维地形时能更好的反映原地形地貌,针对不同的地形我们采取不同的数据点采集方法。
1.2 Civil 3D曲面的建立Civil 3D中有三种创建曲面的方法:①创建曲面,②DEM创建,③导入三角网。
根据现有数据,采用第一种方法。
创建了曲面后,通过修改曲面样式的方法来创建等高线,并把所需的点编组添加到曲面里去。
软件会自动的绘出等高线,并能查看TIN三维图,如图1。
图1TIN三维图图2 创建装配图2.道路设计2.1道路平面设计在Civil 3D中,创建路线最基本的两种方法:①从多段线创建,②按布局创建。
Civil3D在路基土石方量计算中的应用研究
Civil3D在路基土石方量计算中的应用研究摘要:从基本原理、适用范围对传统的土石方量计算方法进行了介绍,以阳新高速公路K10+200-K10+400路基土方量计算为例,详细阐述了Civil3D软件在路基土石方量计算中的具体步骤,通过分析可以明确Civil3D较其他软件在土石方量计算中具有一定的优势。
关键词:Civil3D;路基;土石方量0引言路基土石方量计算对路基造价和土方调配很重要。
常规方法有断面法、方格网法、DTM 法,但数据量大、计算效率低、易出错。
不同工程选用不同方法,影响精度和效率。
电子计算机发展带来许多土石方量软件,如易算土方、南方Cass、HTCAD,但有局限: 1 计算方法不同,计算结果与实际差距大,不满足精度需求; 2 结果不支持三维模型,无法检查原始数据准确性,结果不直观; 3 计算结果不联动,土石方量需重复计算。
虽然这软件显示强大数据处理能力,但不能满足工程需求。
本文引入Civil3D软件来计算路基的土石方量,以阳新高速公路K10+200-K10+400路基土方量计算为例,使用Civil3D软件进行土方工程量计算的结果表明,它比其他的土石方计算软件在精度、效率、结果的三维可视性、联动性等方面有明显的优势。
1.常规土石方量计算方法常规土石方量计算方法:断面法、方格网法、DTM法,根据地貌选择方法。
1.1 断面法:以相互平行横断面划分测区,计算每个原、设计断面围成面积,前后两个断面面积平均值乘距离得体积,所有体积求和得总体积。
公式:V=S×LS为相邻两断面填挖面积,L为距离。
适用于长度远大于宽度地区,如公路、水渠、铁路。
1.2 方格网法:不规则场地分方格体,每个方格原、设计高程得填挖量,所有方格量求和得总填挖量。
适用于地面高差小的平原、盆地。
1.3 DTM法:原、设计高程形成三角形网,根据两期土方计算填挖量。
适用于起伏大的山地。
以上方法各有优缺点,根据地貌选择最适合方法,以提高土石方量计算精度。
分析Civil3D在工程测量中的应用
分析Civil3D在工程测量中的应用摘要:AutoCADCivil3D是Autodesk公司在基础设施行业推行的一款适用于多个领域的一体化智能三维设计软件,广泛应用于勘察测绘、地形地貌、场地及土地规划、道路交通、水利水电、地下管道等领域,简单地介绍了Civil3D在工程测量的几个方面的应用,并通过实例用图形显示了三维地形曲面、纵横断面线和土方工程的计算结果,证明了Civil3D是一个功能强大并且很适用的土木工程软件。
关键词:Civil3D数字地形模型DTM断面测量AutoCADCivil3D是Autodesk公司在基础设施行业推行的一款适用于多个领域的一体化智能三维设计软件,广泛应用于勘察测绘、地形地貌、场地及土地规划、道路交通、水利水电、地下管道等领域,是一个从方案设计、施工图、效果图到漫游动画一系列的集成化的设计工具,其相关设计要素之间的动态关联更新功能大大降低了设计过程中的劳动强度,实现了所见即所得的设计模式。
勘测数据是土木工程设计的前提和基础,Civil3D的核心就是数字地形模型DTM。
多源数据为Civil3D创建数字地形曲面提供更方便、更快捷的优势。
设计人员的设计环境也从原来的二维平面转到三维立体,土木结构的建模不再是绘制简单的平、纵、横,而是在三维地形曲面上构建真正的空间三维结构模型。
Civil3D 的强大功能在工程测量中得到了广泛的应用,笔者针对软件在这方面进行了了解和学习,下面分别讨论Civil3D在这些方面的具体应用。
1地形建模及三维曲面分析Civil3D采用多种数据创建三维地形模型。
这些数据来源包括野外测量点的坐标、已有的等高线及图上的高程点、DEM数据、LANDXML文件和三维特征线等。
实际上,除了上述数据外,现在还可以导入GoogleEarth中的地形数据来建立较大范围内的数字地形模型。
新建一个曲面后,可以用上面所述的一种或几种数据添加到这个地形曲面上,就定义了这个曲面的三维特征。
civil3d断面法计算土方量案例
civil3d断面法计算土方量案例第一章任务介绍1.1 基本情况某填石防波堤施工过程中遭遇风暴潮,导致防波堤上部被风浪卷走,损失较大,需要实地测量损失方量,向业主索赔。
防波堤顶标高4m,顶面宽度约20m,两边边坡为1:1,损失长度约600m。
图1.1-1 风暴潮袭击前照片图1.1-2 风暴潮袭击后的照片我们要计算的土方量部分如下图阴影区域:图1.1-3 土方损失部分示意图1.2 计算要求应监理要求,计算要采用断面法,20m一个断面,每个断面要有损失面积计算,并配有损失横断面图。
如果人工计算和用cad画图,工作量将非常大。
根据要求,采用南方cass和civil3d都将能很好的很方便的完成计算,不过个人认为civil3d计算的思路更清晰一点,这次选用civil3d的原因更重要的是cass收费的,civil 3d~~~~~~也是收(p)费(j)的。
第二章计算的基本方法2.1 Civil 3d计算土方的原理C3D 利用现场测量的坐标和高程数据自动建立数字地形模型,在软件中被称为“曲面”,曲面是一块土地的三维几何表示,曲面可以有三角形或者栅格组成。
在土方计算中,土方量就是曲面和曲面的叠加,计算出每一个高程点的高程之差,利用精确的几何计算模型计算出来。
曲面有三角网曲面和栅格曲面(如下图),三角网曲面应用较多。
三角网曲面计算土方时,通过从顶面和底面合并三角网创建组合曲面,根据组合曲面确定的棱柱来计算体积,如下图所示:2.2 计算的流程其中建立设计曲面可以采用放坡工具或者道路设计(C3D最主要的功能就是道路设计)的方法来完成。
第三章准备工作3.1 样板C3D最强大的地方在于它有丰富的标签功能,并且具有非常强大的标签自定义功能,但是强大也造成了复杂,所以出现了很多符合一定要求的模板文件,里面集成了满足个性化需求的各种定制标签和图形、表格样式。
安装完C3D后建议安装一下中国本地化包,里面有符合中国习惯的模板,如何模板都不适合你,可以自定义(太复杂了,计算个土方没必要,自定义是设计院的事)。
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civil 3D 在土方量计算方面的应用
周宏朱海山
摘要:土方量计算是土地整理工作量预算和投资的重要依据,准确快速地计算土方量具有重要的实用价值。
为解决传统土方量计算方法精度低、计算过程复杂等问题,采用Civil 3D 软件,通过对地面建立TIN数字模型,根据给定的设计平面,直接计算土方工作量,实现土地平整挖填土方量的准确计算,并能自动进行挖填平衡,同时Civil 3D可以在更改设计后,实现实时更新,大大提高了土方计算的工作效率。
关键词:Civil 3D;土方量计算
1.引言
土地整理项目中土地平整工程投资约占总投资的40-80%,土方量的大小与土地平整的投资直接相关,因此准确计算土方量对开展土方工程、投资预算具有重要意义。
传统土方量计算方法主要包括断面法、方格网法、散点法和表格法。
断面法主要用于山
地及高差变化比较大的地形,也是土方计算的主要方法。
方格网法适用于平坦地区及地形高
差变化不太大的地形。
散点法适用于地形虽有起伏,但变化比较均匀,不太复杂的地形,这些土方量计算方法的适用范围都受地形条件限制。
而且数学模型不够严密,计算精度得
不到保证。
随着 GIS 的迅速发展,GIS 技术在土地整理方面得到广泛应用。
Civil 3D软件是Autodesk开发的面向工程应用的GIS软件,特点是直接在数字地面模型上进行可视化设计,体现了一个从勘测-设计-施工的无缝衔接的全新的工作理念,减少了不必要的重复
环节,大大提高了工作效率。
我们尝试利用Civil 3D在体积计算方面的功能,用于土地整
理项目中土地平整设计,Civil 3d能够利用TIN数字模型构建的曲面数据进行精确的土方
量计算,直接输出土方施工图,并且能够实现在更新设计的同时实时更新土方计算数据,在土地整理项目的土方计算工作中得到了很好的应用。
2.技术流程
2.1 数据采集
2.1.1 点数据的采集。
点数据主要包括点号和点位的三维信息,是描述地表形状及建立曲面模型的原始数据,Civil 3d 可以通过读入文本格式的坐标文件获取,这些三维点数据可以是仪器采集的数据,也可以是其他测绘软件导出的格式。
我们测绘常用的南方软件的数据格式可以通过转换后再读入。
图1 导入点格式界面
2.1.2 曲面是地的表面的三维几何表示,是进行土方计算的数据基础,由三角形或栅格组成,这些三角形或栅格是 Autodesk Civil 3D 连接组成曲面数据的点而创建的。
您可以创建新的空曲面,然后将数据添加到其中;也可以导入现有的曲面,例如 LandXML、三角网或
DEM 文件。
通常,原始曲面信息主要包括点或等高线,另外还包括辅助的特征线和边界。
特征线就是约束线,例如护墙、河岸和河床、山脊线、路缘及地表上的其他突变。
边界控制着曲面的可见范围,可以用来在包含建筑物或水域的曲面中创建孔。
我们通常用到的格式大多是南方CASS等autocad平台上的测绘软件生成的地形图,地形数据可以由图内的等高线导入。
具体方法是在屏幕上选择一条等高线,然后单击右键后在菜单中选择“选择类似图元”即选择全部等高线,然后在工具空间中新建一个曲面,再选择该曲面的定义中选择“添加”“等高线”。
系统就会根据等高线图元的Z值转换得到相应的高程信息,自动建立一个曲面数学模型,这样就完成了二维图形到三维数据的转换。
图2 构建的地形曲面模型的三维视图
2.2 构建设计曲面
根据土地整理项目的特点和要求,设计曲面是根据地形条件和设计要求,来求得一个能满足灌溉需要又使土方工作量最合理化的一个平面,需要确定的参数有两个:高程和坡度,我们在Civil 3d中用放坡的方法来实现。
然后再用设计曲面和上一步骤构建的地表曲面进行体积计算,从而实现土方工作量的计算,如下图。
图3 土方计算示意图
具体方法是在主菜单“放坡”-“放坡创建工具”,然后单击“设置放坡组”,出现如下界面:
图4 创建放坡
选择“自动创建曲面”并定义体积基准曲面为我们先前建立的地形曲面。
然后单击“选择规则集”选中“目标:距离”然后在规则下拉列表中选中“距离-坡度”作为我们放坡的参数。
然后根据我们在图内定义的边界和给定的放坡参数,创建一个放坡曲面。
2.3 土方计算
曲面数据准备好后,就可以进行土方工作量的计算了。
在主菜单“放坡”-“实用工具”,然后单击“放坡体积工具”,出现如下界面:
图5 放坡体积计算
计算出的结果净值往往不是理想值,我们就需要单击“自动升高/降低以平衡体积”工具,给定自动平衡体积的理想净值:
图6 输入所需体积
然后Civil 3d就会进行试算得出准确的自动平衡计算结果:
图7 自动平衡计算结果
然后我们再根据自动平衡计算结果,对设计方案进行必要的调整,也就是对放坡参数进行调整,调整的同时Civil 3d会自动地对体积计算结果进行更新,我们可以很方便地观察到调整后的结果。
2.4 土方施工图输出
经过试算后确定的设计结果,可以直接输出土方施工图。
在主菜单“曲面”-“实用工具”,然后单击“土方施工图”。
图8 土方施工图界面
我们把原始地形和设计地形等参数设定好,单击“生成土方施工图”,结果如下图:
图9土方施工图
Civil 3d 会根据先前设定好的样式,自动生成土方施工图,用不同的颜色和样式来反映每个地块的填挖方工作量。
3.结语
经过对Civil 3d在土方计算中的应用尝试,我们的收获有以下几点:
1、Civil 3d计算体积的数据模型和算法都十分严密科学,保证了土地整理项目中土方计算的精度和效率。
2、Civil 3d 给设计者提供了丰富和强大的设计工具,大大提高了设计者的工作效率,同时也对测绘提出了更高的要求,以往提供二维图形数据已经不能满足设计部门的需要,提供能直接用于设计的三维数据是迫在眉睫的需要,也是未来发展的必然趋势。
【参考文献】:
1、《Autodesk Civil 3D help》
2、《约束Delaunay三角剖分在土方量计算中的应用》中国地质大学张剑波等
作者简介:周宏,就职于新疆水利水电勘测设计研究院测绘工程院,助理工程师,通讯地址:新疆昌吉市延安南路143号勘测总队。
朱海山,就职于新疆水利水电勘测设计研究院测绘工程院,工程师,通讯地
址同上。