AutoCAD Civil 3D在工程测量的运用

AutoCAD Civil 3D在工程测量的运用

吴志鹏

中国葛洲坝集团勘测设计有限公司 湖北武汉 430000

摘要：传统的工程测量把构筑物从图纸上各种尺寸放样到实际地形中，需要大量的图纸和信息，对测量人员的要求较高，特别在复杂的构筑物和工程量计算上，操作复杂，计算不精确，只能平面二维化，无法形成三维模型直观化，如今AutoCAD Civil 3D软件打破传统的操作方法，操作简单，计算精确，直观美化，给工程测量带来了新的时代。

关键词：AutoCAD Civil 3D 土石方计算 三维地形 建模

引言

道路模型是以 AutoCAD Civil 3D 对象和数据（包括部件、装配、路线、曲面、纵断面）为基础，并使用这些对象和数据。软件在土木工程三维建模中使用方便，计算准确，特别是在复杂的道路模型，平面定线，竖曲线设计，边坡放样等功能上可以与原始地形曲面准确贴合，所有分部工程都可以生成三维数字模型，快速准确的计算出工程量。生成的三维模型使施工人员清楚完整的了解工程情况，为工程施工带来方便。以下就 AutoCAD Civil 3D软件对道路建模及工程量计算的运用，结合长龙山抽水蓄能电站进厂交通洞道路及渣场的挖填方实际运用，做简单介绍。

1 道路模型的创建

1. 1创建原始地形曲面

在建立曲面时，先需要创建一个空的曲面对象，然后把数据（测量点、等高线、DEM文件等）添加到曲面定义中，就可以生成曲面。 测量点数据通过全站仪、GPS测量仪器等野外测量采集，保存（点号，x,y,z）.txt格式。使用原始测量点数据是创建地形模型最直接、准确的方式。也可以通过等高线，三角网等信息添加到曲面，在生成曲面时选择三角网曲面，通过为曲面添加边界编辑和完善曲面，并生成等高线。

1.2绘制道路路中线及纵断面

通过切线带有曲线在曲面上绘制出设计平面路线，然后从曲面创建纵断面，绘制出原始地形纵断面，再在原始地形纵断面上按设计图绘制出设计纵断面。(如图1)

1.3创建道路装配

装配对象包含并管理一组用于形成三维道路模型的基本结构的部件，通过在装配基准线上添加一个或多个部件对象（行车道、路缘、边坡），可以创建装配对象，这就构成道路横断面的设计，在道路模型中，最常用的装配以道路中心线为基准线添加车道装配，添加路缘和人行道，添加边坡挖填坡比和延伸宽度。边坡台阶可根据设计的最大填方高度和最大挖方高度自动添加梯级。

1.4创建道路模型

创建道路模型就是首先选择道路平面路线为基准线，然后添加纵断面及道路装配，依次选择。在用边坡部件的装配进行建模时，需设置目标曲面（原始地形曲面），才会出现坡顶和坡脚。(如图2)

1.5土石方量计算

通常土方量计算方法是断面法，但是计算工作复杂，计算量也不够精确，在复杂地形更是误差很大。该软件的土石方量就模型式三角网格法通过道路模型生成道路曲面，然后和原始地形相比较来计算。(如图3)

图1 （道路平面路线）

图2（道路建模后放样到原始地形上）

图3（洞口设计边坡开挖建模）

2渣场堆渣量计算

2.1 创建原始地形曲面

由原始地形等高线创建原始曲面。创建三角网曲面-定义-等高线集合单击右键添加-在图形中任选一条首曲线，单击右键选择类似对象，会自动选中所有等高线，将所有等高线添加到原始曲面。

2.2创建渣场设计堆渣地形曲面

创建渣场三角网曲面，选取设计高程和画好的多段线（有标高）渣场分层边线，曲面定义集合上单击添加，自动生成渣场三角网曲面。

2.3渣场设计挖填方计算

曲面体积计算就是在设计曲面和原始曲面之间的差值求填方量和挖方量，如果两个曲面的边界不是正好相交，曲面体积计算出来的是垂直投影重合部分的体积，体积计算的范围是指两者垂直投影重合部分。

单击功能区 分析选项卡-体积和材质面板-体积面板-创建新体积曲面-在对话框选取基准曲面和对照曲面，其中基准曲面就是原始地形曲面，这时体积面板上会给出计算结果。还可以根据实际调节松散系数和压实系数自动计算挖填方净值。(如图4)

图4（渣场设计堆渣建模）

3结束语

本文通过工程项目的实践，介绍了道路建模的方法及填挖方量的计算，Civil3D 特有的适用于的曲面复合算法方便快捷，还能生成直观的三维模型，比传统的方法更精确，在工程测量中值得进一步拓展应用空间，为工程建设作出更大贡献。

参考文献：任耀，戴飞灵，黄伟，吴强，梁勇. AutoCAD Civil 3D 2013[M].上海.同济大学出版社，2013