CIVIL 3D 2014在计算成片鱼塘挖填方量中的应用

潘绍强

Civil 3d计算土方量具有精度高，快速等强大的优势，但遇上一些特殊地形还是要进行必要处理，否则对计算精度有一定的影响。如鱼塘、水稻田等，由于坎埂地形点不可能测量很密，沿坎埂组成三角网时定会产生不合理的长边三角形，若是挖方，方量会增加，若是填方，方量会减少（南方cass也同样存在）。通常做法是对三角网进行重新编辑，少量坎埂逐一修整编辑也很方便，但笔者遇上的是对成片鱼塘填筑，若逐一编辑修整工作量太大，也太繁琐，完成此项工作势必花费大量时间和精力，下面通过实例叙述笔者的处理方法。 实例：

本工程吹填面积7200多亩，分为63个区块，地面高程▽-3.13～▽7.95m，土方吹填高程为▽3.80m，每个区块先进行围堰施工，围堰顶为▽4.50m，外坡为1:2.5，内坡为1:1.5,原地面及区块划分如图1。 获取资料

1、测量单位提供高程点4万多; 2、设计单位施工图

图1（区块划分图）

主要问题：

坎埂高程点不足，特别是坎顶坎底高程点少，根据测量单位提供的高程点形成的原地面曲面不能有效的反映实际状态。 针对上述情况，笔者处理方法为：

原高程点形成的地面曲面加要素线（特征线）进行修正，修正也主要是对坎埂的顶与底添加要素线加以控制，将所有添加好的坎埂要素线加入到高程点所形成的曲面中，这样可有效解决自动生成不合理的三角网。

关于坎埂顶底要素线高程的确定，首先提取某一地块的高程点（提取区域应大于设计的区块中心线，约向外15米），分析区块内塘底的高程，如本工程的塘底高程一般在▽3.00m以下，利用Excel中的AVERAGEIFS公式计算出条件均值，如大于▽3.00m的与小于▽3.00m的均值分别作为坎埂顶底要素线的高程值，这个两个值虽与现状不一定完全相符，但对计算结果已影响较小。

主要方法与步骤

1选择计算区块，从地形图中将要处理的边界及坎埂复制到新建的图面（注意粘贴到原坐标）

图2

2、利用BOUNDARY（BO）命令，对形成闭合的区域生成多段线，无闭合区域只有描一多段线。将所有的多段线编辑成要素线，并赋于相应的高程，此例高线为▽4.17米，黄线为▽1.91米。如图3

图3

3、建原地形曲面（原地面）及坎埂修正

首先利用提供的高程点定义原地面，再将编辑好的要素线添加到该曲面中，并导出LandXML文件。导出LandXML文件是为了方便放坡中的填充，因添加的要素线会形成多个闭合区域，不利于填充。如图4

图4

图5（坎埂修正后的三维图）

图6（未作坎埂修正的三维图）

4、根据设计对场地放坡，具体步骤略

图7（显示填充▽3.8米设计面）

图8（显示填充围堰▽4.5米）

图9（快速纵断面图）

5、挖填方量计量

切换【分析】面板中的选项卡，通过添加基准曲面与对照曲面即可计算挖填方量。如图10

图10

图11（未作坎埂修正）

6、比较(单位：立方米)

地块 1 8 11 C3D法填量 625015.5 309949.1 360912.1 Cass法填量 626196.2 301586.7 366949.8 误差 -1180.7 8362.4 -6037.7 相对误差 0.2% 2.7% 1.7% 20 32 58 7、结语

110945.9 303472.8 91420.2 112929.0 303340.9 90905.9 -1983.1 131.9 514.3 1.8% 0.04% 0.6% 本篇主要提出对沟坎、塘埂这类特殊地形的一种处理方法，通过对坎埂底顶添加要素线，用于控制自动生成TIN网而不使原地面发生严重失真，至于底顶要素线的高程赋值做到相对合理即可，对其计算精度不会产生多大影响，当然这种处理方法是不是完全合理，笔者限于学识和精力未作进一步研究。

关于C3D的一些具体操作，本文也未作更详细的介绍，C3D作为BIM的骨干软件之一，其功能的强大性在今后的一段时间必将风骚多个领域多个行业。

注：Cass部分的计算结果摘自何伟峰的计算书，在些致谢。