Civil 3D在電廠總圖道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用分析

【摘要】電廠的進(jìn)廠道路來說，尤其是廠外的城市道路以及公路的設(shè)計(jì)，在很大程度上由于其專業(yè)性過強(qiáng)而成為道路設(shè)計(jì)中的一個大問題。而Civil 3D是一款三維設(shè)計(jì)的軟件，當(dāng)前在很多的領(lǐng)域當(dāng)中都有運(yùn)用。通過Civil 3D軟件，能夠?qū)崿F(xiàn)直觀的模型建立，這對于道路設(shè)計(jì)的品質(zhì)提升和實(shí)用價值大有裨益。

【關(guān)鍵詞】Civil 3D；電廠總圖設(shè)計(jì)；應(yīng)用

就當(dāng)前的技術(shù)水平來說，對于電廠的總圖設(shè)計(jì)只能夠完成一些比較基礎(chǔ)的進(jìn)廠道路設(shè)計(jì)，但是當(dāng)遇到一些地區(qū)存在地形的坡度大、設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)比較高的道路時，就很難通過自主設(shè)計(jì)，這是當(dāng)前急需解決的問題。而Civil 3D軟件是當(dāng)前能夠在很多領(lǐng)域中應(yīng)用的軟件，其能夠創(chuàng)建出工程的三維動態(tài)的模型，可以滿足工程在不同的時期和階段的要求。并且還能夠快速的生成文本，能夠幫助電廠總圖的道路設(shè)計(jì)，這還需要Civil 3D在其中的有效應(yīng)用。

1 設(shè)計(jì)的整體思路

電廠總圖道路設(shè)計(jì)的原理

字地面模型的前提

當(dāng)前世界范圍來說，道路設(shè)計(jì)的軟件都是利用地面的模型建立起來的，Civil 3D軟件能夠幫助建立三維的數(shù)字模型，將地形通過數(shù)字化模擬成立體的曲面，能夠最大程度上還原地形的樣貌，這樣便于對模型進(jìn)行分析，從而完成對電廠總圖道路設(shè)計(jì)的工作。

②將動態(tài)的關(guān)聯(lián)和更新作為紐帶

Civil 3D軟件與以往運(yùn)用的道路設(shè)計(jì)軟件存在很大的差異，Civil 3D具有動態(tài)的關(guān)聯(lián)和更新的功能，能夠與電廠的道路建立一個智能化的關(guān)系，將平面的路面、某個局部的剖面圖、道路的整體模型等之間相互進(jìn)行關(guān)聯(lián)。在對模型的某個地方進(jìn)行修改后，會自動的進(jìn)行更新，從而能夠使最后生成的數(shù)據(jù)、模型圖都能夠保持一致。這樣就省去了重新進(jìn)行繪制、計(jì)算和核算的工作，使得設(shè)計(jì)師不用為了這些繪圖的數(shù)據(jù)而浪費(fèi)精力，可以更多的投入到對方案的設(shè)計(jì)、規(guī)劃和完善中，這樣不僅可以提升效率，還能夠減少設(shè)計(jì)方案的數(shù)據(jù)性錯誤，使得設(shè)計(jì)的質(zhì)量提升。

1.2 電廠總圖道路設(shè)計(jì)的流程

運(yùn)用Civil 3D軟件來進(jìn)行電廠總圖的道路設(shè)計(jì)，其具體的流程如下圖所示：

從圖中可以看出，要進(jìn)行電廠道路的設(shè)計(jì)，首先是要對實(shí)際的場地進(jìn)行勘測的工作，根據(jù)勘測所得的數(shù)據(jù)構(gòu)建數(shù)據(jù)庫，生成DTM曲面；然后根據(jù)曲面來布置總體的平面路線，結(jié)合實(shí)際來進(jìn)行路面的加高或者價款；生成縱斷面的地面線，并以此為依據(jù)來設(shè)計(jì)縱斷面拉坡；構(gòu)建道路橫斷面；利用路線、縱斷面、橫斷面的相關(guān)信息來生成三維立體的模型；計(jì)算和分析土方的工程量；最后輸出道路的三維模型。

2 電廠總圖道路的設(shè)計(jì)方法

2.1 創(chuàng)建地形的曲面

Civil 3D軟件能夠根據(jù)測量點(diǎn)的數(shù)據(jù)以及一些圖形對象等數(shù)據(jù)源來進(jìn)行低興曲面的創(chuàng)建，電廠總圖道路通常來說，會包含等高線、邊界等一些元素的地形圖，并以此作為廠址的地形曲面。而在Civil 3D軟件中來進(jìn)行地形曲面的創(chuàng)建，首先是要建立一個全新的曲面，然后添加等高線、特征線等這些元素，添加這些元素的方式在總體上來說是想通的，主要是根據(jù)Z值的坐標(biāo)是否正確來進(jìn)行判斷。

2.2 對路線的設(shè)計(jì)

地形曲面的創(chuàng)建工作完成后，就需要在這個曲面上來進(jìn)行平面路線的設(shè)計(jì)。就Civil 3D軟件來說，其頻繁被運(yùn)用的創(chuàng)建路線的方式主要有兩種，第一是從多個路段來進(jìn)行路線的創(chuàng)建，先根據(jù)實(shí)際的情況繪制出總新鮮，然后將已有的多段線對象轉(zhuǎn)換成Civil 3D的對象，這種方法操作起來比較簡單，同時也比較形象和直觀，這種方法主要應(yīng)用于一些不需要對緩和曲線道路的設(shè)置；第二種就是通過預(yù)先設(shè)定好的參數(shù)，使用相關(guān)的路線布局的工具來進(jìn)行路線的創(chuàng)建，設(shè)定好的參數(shù)包括了圓曲線、緩和曲線等一些其他的參數(shù)，這些參數(shù)是可以指定的。對于路線的設(shè)計(jì)來說，可以遵循相關(guān)的規(guī)范和要求，對整個設(shè)計(jì)的過程中添加標(biāo)準(zhǔn)，如果出現(xiàn)違規(guī)的現(xiàn)象，系統(tǒng)會進(jìn)行提示，從而對路線的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行完善和修改。

在電廠總圖道路的設(shè)計(jì)中，最主要的是保證車輛的平穩(wěn)通行，并且不會出現(xiàn)侵占旁邊車道的現(xiàn)象，這需要在設(shè)計(jì)的過程中對某一條或者某些路線進(jìn)行加高或者加寬。Civil 3D軟件對于不同類型的道路都可以進(jìn)行計(jì)算，并且在計(jì)算的過程中引入一定的規(guī)范來得出曲線道路的橫向坡度。完成這個工作后，可以對超高的數(shù)據(jù)進(jìn)行修改。利用Civil 3D的路線偏移功能能夠添加一些加寬的區(qū)域，這能夠更好的完成道路轉(zhuǎn)角加寬等工作，是非常有效的。

2.3 對縱斷面進(jìn)行設(shè)計(jì)

在Civil 3D中，原始地形的縱斷面可以直接進(jìn)行剖切，實(shí)現(xiàn)路線、縱斷面與曲面之間能夠建立有效和動態(tài)的聯(lián)系，對于路線的和曲面的縱斷面會進(jìn)行自動的更新，在這個基礎(chǔ)上來進(jìn)行縱斷面的設(shè)計(jì)，與傳統(tǒng)的道路設(shè)計(jì)的流程比較來說，可以省去一些不必要的步驟，在提升效率的同時也能夠降低相關(guān)人員的負(fù)擔(dān)。

縱斷面的設(shè)計(jì)工作可以參考平面路線的設(shè)計(jì)，首先確定豎曲線的類型以及參數(shù)，然后在縱斷面的三維圖中來進(jìn)行坡點(diǎn)位置的繪制，而利用Civil 3D軟件能夠?qū)ζ曼c(diǎn)進(jìn)行自由的拉動和設(shè)計(jì)，從而改變坡點(diǎn)如位置、半徑等一些參數(shù)。

縱斷面的設(shè)計(jì)工作完成后，如果縱斷面的一些數(shù)據(jù)還沒有修改，僅僅是顯示出其特性，那么可以通過相關(guān)的操作來進(jìn)行編輯，達(dá)到更新數(shù)據(jù)的目的，從而添加一些特性，這樣就可以達(dá)到要求。與以往運(yùn)用的道路設(shè)計(jì)軟件不同的是，Civil 3D整個縱斷面的設(shè)計(jì)過程中都會采用對話框的形式，在縱斷面設(shè)計(jì)的過程中可以節(jié)省很多的時間，這樣能夠提升工作的效率。

2.4 對橫斷面的設(shè)計(jì)

在Civil 3D軟件中，對橫斷面的設(shè)計(jì)的就是對道路進(jìn)行裝配的過程，道路的裝配主要是一組部件按照嚴(yán)格的順序來進(jìn)行組裝，而道路設(shè)計(jì)的基本構(gòu)建塊就是部件。Civil 3D的工具選項(xiàng)能夠?yàn)闄M斷面的設(shè)計(jì)提供一個豐富的部件庫，包括了車道、中間帶、邊坡、護(hù)墻等道路部件，可以通過不同的形式組建成道路的橫斷面。使用部件的特性可以對部件的參數(shù)進(jìn)行調(diào)整，這樣最大限度內(nèi)根據(jù)實(shí)際的需求滿足道路橫斷面的設(shè)計(jì)。除此之外，還可以向部件添加一些點(diǎn)、連接等，從而形成一個新的部件。

2.5 對土方的計(jì)算

道路的三維模型需要利用平面的路線、縱斷面的設(shè)計(jì)和橫斷面的設(shè)計(jì)才能夠構(gòu)建出來，并且Civil 3D軟件還能夠在修改的同時對數(shù)據(jù)進(jìn)行更新，并生成可以擴(kuò)展的文件和報告。道路的模型一旦生成，就會產(chǎn)生相關(guān)的數(shù)據(jù)。對于道路的設(shè)計(jì)首先需要進(jìn)行采樣線編組的創(chuàng)建工作，采樣線是用來對采集數(shù)據(jù)和道路樁號位置的確立，是進(jìn)行創(chuàng)建報告的必備步驟。完成這個工作后，就可以根據(jù)橫斷面的視圖來進(jìn)行土方的計(jì)算工作。

2.6 對圖紙的創(chuàng)建

利用Civil 3D軟件能夠更加便捷的創(chuàng)建出施工圖的圖紙，從圖形中來進(jìn)行施工文檔的平和剖面圖的構(gòu)建工作。Civil 3D的平面圖中，會根據(jù)路線的走向自動的生成圖紙的布局，以此作為依據(jù)生成平面以及縱斷面的圖紙。

Civil 3D軟件還具有標(biāo)簽定制的功能，

并且比較靈活和便利，利用這個功能夠?qū)こ痰牟煌A段的圖紙進(jìn)行標(biāo)簽樣式的設(shè)計(jì)，由于標(biāo)簽是對設(shè)計(jì)對象的一種標(biāo)記，所以在發(fā)生變更時，標(biāo)簽會自動的進(jìn)行保存。

3 Civil 3D應(yīng)用的意義

Civil 3D在電廠道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠看出Civil 3D相對于傳統(tǒng)的道路設(shè)計(jì)軟件來說，優(yōu)勢是比較明顯的，具有獨(dú)一無的優(yōu)勢，但是需要注意的是，道路的設(shè)計(jì)只是Civil 3D軟件所具備的功能之一，其在很多領(lǐng)域中都有很大的市場和應(yīng)用的前景。在這種背景下，我們要轉(zhuǎn)變道路設(shè)計(jì)的思路，充分的了解Civil 3D軟件的功能和操作，最大程度上挖掘其潛力，從而更好的完成設(shè)計(jì)的工作，這樣不僅可以節(jié)省時間，更能夠提升準(zhǔn)確度和效率，保證道路設(shè)計(jì)工作又好又快的完成。

結(jié)束語

隨著當(dāng)前科學(xué)技術(shù)的不斷發(fā)展惡化進(jìn)步，使得三維技術(shù)得到了廣泛的應(yīng)用。而Civil 3D軟件在電廠總圖道路設(shè)計(jì)中的實(shí)踐應(yīng)用充分體現(xiàn)出Civil 3D的優(yōu)越性，這是對傳統(tǒng)方式的顛覆，在降低成本、提升設(shè)計(jì)等方面的效果比較顯著，這樣能夠增強(qiáng)發(fā)電行業(yè)的競爭性，從而創(chuàng)建高效和安全的電廠。

參考文獻(xiàn)：

[1]郝永志.AutoCAD Civil 3D在新疆某水利工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].西北水電，2014，（4）：104-106..

[2]張世浪.探討廣東惠州LNG電廠總圖運(yùn)輸設(shè)計(jì)[J].廣東科技，2007，（9）：78-80.

[3]郭星.AutoCAD Civil 3 D在水網(wǎng)密布地區(qū)現(xiàn)狀分析中的應(yīng)用[J].南昌教育學(xué)院學(xué)報，2016，31（4）：126-128.

[4]于佳.AutoCAD Civil 3D在水利工程中的應(yīng)用[J].吉林水利，2015，（3）：45-47.

[5]王軍.利用AutoCAD Civil 3D軟件對松北巡河路進(jìn)行設(shè)計(jì)[J].黑龍江水利科技，2014，（4）：43-44.