基于Civil 3D的道路工程施工应用研究-中国期刊网

首页 > 《城镇建设》 > 2022年4期 > 基于Civil 3D的道路工程施工应用研究

（整期优先）网络出版时间：2022-06-07

作者: 王宜港，陈其帆，赵瑜隆

建筑科学 >市政工程

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基于 Civil 3D 的道路工程施工应用研究

王宜港，陈其帆，赵瑜隆

山东交通学院交通土建工程学院，山东济南 250357

摘要：基于AutoCAD Civil 3D软件在道路工程施工中的应用研究，首先对Civil 3D认识的基础上来初步了解软件的操作方法以及数据共享与交互等功能，结合道路工程案例，创建和编辑测量要素、分析测量网络，平整场地并计算土方、进行土地规划，设计平面路线及纵断面，生成道路模型，并验证了软件在道路工程中的应用。

关键词：Civil 3D，工程施工，应用研究，道路模型

0引言

AutoCAD软件，能够实现加速设计理念。其中，动态工程模型有助于加快完成道路施工、雨污排水系统以及场地规划设计^[1]。每个曲面、横断面、纵断面、标号等都是动态链接的，便于对多个设计方案进行评价，并且其评价速度更快、更加方便^[²^]。

AutoCAD Civil 3D作为在道路建设的主要应用软件，是一个系统性很强的软件，各功能相对来说独立存在，学习也可碎化进行^[^3-4^]。通过Civil 3D，可以制作和编辑测量要素，分析测量网、水准点、设计土方计算、设计土地规划、路线规划、横、纵断面设计、道路模型创建、生成土方计算报告和地下管线设计。在道路工程施工中有着重要的作用^[⁵^]。

1工程概况

10号路道路位于三亚市崖城镇，道路施工现场北接3号路，南抵街坊路，依次连接12号路、中央大道、2号路，此路为南北走向。当前现状为未开发土地，规划为住宅、绿地等，道路设计按规划道路红线进行。本工程为城市次干道，全长1.77km，规划红线30m，两侧设有人行道，宽度均为3m。道路起点与3号路相交，道路终点与街坊路相交，与已修建的5号路、11号路南北平行，交通便捷。场内地形平坦，其工程范围K0+000～K1+770。

2创建道路模型

创建点。在软件中单击“常用”选项卡，在“创建地面数据”选项中单击“点”—“点创建工具”—出现创建点对话框选择手动输入一点—输入点描述与点高程，即可完成一个点的创建。
创建曲面。提取初步设计阶段图纸中的高程信息点，导入AutoCAD Civil 3D软件中，生成空间三维三角高程网。
创建地块。现有的二维图形可以快速转换为地面块，也可以由专业的地面结构工具制作或修改。可单击“常用”选项卡—单击地块—从对象创建地块。在绘图区，单击现有的封闭多段线，完成选择。在创建地块对话框中选择场地、地块样式、面积标签样式等信息。最后单击确定即可。
创建放坡。通过提升放坡标准，将放坡标准分为一组指定的波带，即可进行最终的表面设计和计算体积。边坡的客体一般为丘陵、道路和道路，它由投影线和地表组成，坡脚可用来开合地面。边坡必须是必要的要素线、地块线或其它边坡线，地表为有中心标志的倾斜直线所包围的区域。面的目标可能是一个表面，一个距离，一个高度，或者一个相对较高的距离。选择工具空间—右键单击场地—选择新建。信息栏输入场地名称。常用选项卡—放坡—放坡创建工具。常用选项卡—点放坡—选创建放坡组，并为放坡组设置名称。配置放坡组，确定曲面样式，然后单击两次“确认”。
创建路线。进行道路设计的步骤一就是关于道路中心线的确定。根据工程概况设计曲面的半径、长度、缓和曲线长度。将道路中心规划线以及道路红线插入到地形图中。根据设计要求，可以把道路中心线通过功能工具转化成多段线。导线测量法类似于普通的交会法。这是使用线路结构工具确定电路向前移动时所有旋转点的平面位置，并首先将它们连接起来以成为线路对象。在图形设计之前，我们需要使用线路配置工具来创建空行的对象和指定线的名称、位置和样式。点击编辑当前，在弹出的路线布局工具栏内对路线在平面内的位置进行具体的设计。可实现只绘制各处的交点处的切线，也可以实现在绘制这些切线的同时，绘制指定半径A值的平曲线，从而完成平面路线的设计。
纵断面设计。一般情况下，创建方法有：一是在需要创建地形纵断面的位置上绘制一条线状对象，在对象上右击在弹出菜单上选择创建快速纵断面，并选择需要剖切的曲面对象及纵断面显示的样式即可。其次可生成纵断面，这主要依托原始曲面对象和路线平面对象。在对应的对话框中为创建的路线选择名称。单击对话框右侧显示的符号，这时候中心线纵断面就会添加到下面的纵断面列表中。在采样偏移中输入相应的数据（本例中采用的为“25,25”），这样做的目的是说明位于中心线的左右两侧的纵断面每一侧的偏移量都是25米。在“纵断面”列表的“说明”列中，输入第一个纵断面的中心线、25米偏移的纵断面的“右偏移”和-25米偏移的纵断面的“左偏移”。将显示“创建纵断面图”，可以在其中配置纵断面图。此间包括许多用于在纵断面图中的控件。通过单击“后退”和“下一步”按钮或左侧的链接，可以在页面之间进行切换。通过“创建纵断面图”接受设置，可在图形中创建纵断面图。视图中现有道路的纵断面显示在“纵断面显示选项”页面的表格中，可以在图形列表中默认选择所有这些纵断面。在“创建纵断面图”中，单击“创建纵断面图”，根据系统自动提示选择纵断面图原点。
横断面设计。除了创建地形曲面，平面路线纵断面等对象以外，建立道路模型的过程中还需要创建路基设计标准横断面，完成这些因素的创建才能建立道路模型。创建的基本流程：选择常用选项卡—创建设计—装配—创建基准线。在工具选项板中根据需要选择相应的道路部件，在部件特性对话框中设置相关参数值，选择装配的基准线插入点或有组件的插入点即可在插入点处添加一个部件。通过连续选择插入件，可以通过构建块的方法创建标准横截面。。在图形中空白位置，单击鼠标左键将在图形中插入一条中部带有圆形标记的垂直线，并自动将图形缩放到合适大小使其居中，这是装配的基准线，位置点可以在该点上附着一个或多个部件，同时，部件的名称将显示在“工具空间”的“浏览”树中的“部件”集合下。打开工具选项板的“公制道路”选项卡，选择部件带挡墙的水平中间带，系统自动打开该部件的特性窗口。在部件特性窗口中高级列中设置相关参数值。在部件带挡墙的水平中间带的右侧顶部粉色圆形标记上单机鼠标左键附着基本车道部件。在工具选项板的公制选项卡中，根据相应需求选择部件基本路肩，保持默认数值。
道路创建。通过设置场地、路线样式、名称、路线标签集等参数，确保选中后，可在切线之间添加曲线。选择道路对象，单击鼠标右键，然后从菜单中选择“导入特性”，打开“道路特性”对话框。打开参数选项卡在这里按里程划分区域，并将不同的装配应用于不同区域，满足复杂道路的创建。在基准线上鼠标右击，在随之出现的菜单中选择添加区域内容，从而才能打开选择装配对话框。在目标用设计划框中，单击与综合节点对应的对象名称单元，单击此处设置全部，在“拾取曲面”对话框中显示自然地面，单击“确定”。再单击鼠标右键，在图形中选择新创建的道路模型，然后从单击鼠标右键菜单中选择“对象查看器”，就可以查看创建的对象成品。