神龍CIVIL3D數(shù)字化公路輔助設(shè)計(jì)軟件在新疆山地公路中的

應(yīng)用 紀(jì)麗君 趙麗萍 閆國(guó)忠

摘要：新疆阿勒泰地區(qū)由于地形險(xiǎn)要，山地眾多，很多設(shè)計(jì)軟件在使用過(guò)程中會(huì)出現(xiàn)一些層次重合問(wèn)題，針對(duì)這些問(wèn)題，神龍Civil3D數(shù)字化公路輔助設(shè)計(jì)軟件在立體化成圖，時(shí)時(shí)界面控制，自動(dòng)繪制縱平曲線(xiàn)等方面都有出色表現(xiàn)，本文對(duì)這一軟件進(jìn)行了詳細(xì)說(shuō)明，希望能為其他山區(qū)公路設(shè)計(jì)提供新的思路。

關(guān)鍵詞：數(shù)字化;公路輔助設(shè)計(jì)軟件;平面圖;縱面圖;土方量

中圖分類(lèi)號(hào)：TP393? ? ? ? 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

文章編號(hào)：1009-3044（2019）26-0241-02

開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

神龍CIVIL3D數(shù)字化公路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)是一款具有完全設(shè)計(jì)功能，而且操作立體直觀(guān)的公路設(shè)計(jì)軟件。該軟件在全疆應(yīng)用十幾年來(lái)，在新疆天山山區(qū)、阿勒泰山區(qū)公路設(shè)計(jì)中得到了廣泛的應(yīng)用和一致好評(píng)。十多年來(lái)，神龍積極吸收廣大用戶(hù)的建議，系統(tǒng)的設(shè)計(jì)功能不斷升級(jí)， 特別是對(duì)于公路設(shè)計(jì)各個(gè)層面的問(wèn)題，異地人機(jī)交互開(kāi)發(fā)使 Civil3D 系統(tǒng)能夠全程負(fù)責(zé)設(shè)計(jì)，并進(jìn)行了三維立體仿真設(shè)計(jì)。

Civil3D系統(tǒng)為實(shí)現(xiàn)三維設(shè)計(jì)的目標(biāo)，對(duì)DTM（數(shù)字化地面模型）公路設(shè)計(jì)系統(tǒng)的技術(shù)進(jìn)行了引入，使得三維設(shè)計(jì)得到了真正地實(shí)現(xiàn)，另外，三維設(shè)計(jì)在全疆設(shè)計(jì)輔助系統(tǒng)方面有獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，Civil3D的設(shè)計(jì)完全以我國(guó)工程設(shè)計(jì)人員的設(shè)計(jì)習(xí)慣和出圖標(biāo)準(zhǔn)作為參照，在升級(jí)的過(guò)程中，充分融合了國(guó)外同類(lèi)軟件的設(shè)計(jì)思維和方法，利用本系統(tǒng)，能時(shí)時(shí)根據(jù)數(shù)據(jù)設(shè)計(jì)不同公路路線(xiàn)，時(shí)時(shí)反映各條線(xiàn)路所涉及的工程數(shù)量，時(shí)時(shí)進(jìn)行線(xiàn)路的優(yōu)化與比選，目前已為新疆公路設(shè)計(jì)縮短設(shè)計(jì)周期、節(jié)約設(shè)計(jì)成本、提高設(shè)計(jì)質(zhì)量提供了新的技術(shù)解決方案！

基于A(yíng)utocad的神龍Civill三維數(shù)字化公路輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)。API開(kāi)發(fā)研制的一款致力于數(shù)字化公路設(shè)計(jì)系統(tǒng)，從而使得公路設(shè)計(jì)在計(jì)算機(jī)屏幕上“拖拖拉拉”將以前被認(rèn)為繁重的設(shè)計(jì)任務(wù)在分分秒秒的時(shí)間里完成，神龍Civil3d數(shù)字化公路輔助設(shè)計(jì)系研制成功如同讓設(shè)計(jì)者提供了飛翔的翅膀，讓公路設(shè)計(jì)專(zhuān)業(yè)成為一種品牌，讓公路設(shè)計(jì)者在公路設(shè)計(jì)過(guò)程成為一種享受。

下面，我們以新疆阿爾山塘壩湖公路為例，說(shuō)明這一軟件的應(yīng)用技巧。

1 項(xiàng)目管理

項(xiàng)目管理菜單中的進(jìn)行新項(xiàng)目的建立或者打開(kāi)先前已保存的項(xiàng)目，例如本項(xiàng)目“阿-買(mǎi)-英：則項(xiàng)目管理文件的擴(kuò)展名顯示為amy.dwg。新項(xiàng)目的建立，首先需要點(diǎn)擊“新建或打開(kāi)”選項(xiàng)，雙擊“文件號(hào)”下的空白處彈出下拉菜單，新建文件號(hào)。如果有現(xiàn)有文件，請(qǐng)首先單擊 “新建” 或 “打開(kāi)” 選擇現(xiàn)有項(xiàng)目文件編號(hào)，然后單擊鼠標(biāo)右鍵選擇當(dāng)前項(xiàng)目。

2 項(xiàng)目基本信息維護(hù)

項(xiàng)目基本信息維護(hù)： 包括設(shè)計(jì)單位當(dāng)前基本信息、項(xiàng)目實(shí)際情況、工程設(shè)計(jì)文件封面等。

子項(xiàng)目設(shè)置項(xiàng)目的基本信息維護(hù)： 包括具體項(xiàng)目的名稱(chēng)、經(jīng)行路線(xiàn)等級(jí)情況、行車(chē)速度具體數(shù)值、立面設(shè)計(jì)線(xiàn)位置、道路的寬度大小、坡度等。

1）輸出圖表的圖框位置顯示具體項(xiàng)目名稱(chēng);

2）對(duì)于所使用的經(jīng)行路線(xiàn)等級(jí)情況、行車(chē)速度、道路標(biāo)高設(shè)計(jì)線(xiàn)位置的選擇，根據(jù)使用者的實(shí)際要求進(jìn)行相關(guān)設(shè)計(jì)，并做出相應(yīng)的選擇;線(xiàn)性加寬為系統(tǒng)默認(rèn)設(shè)置，拋物線(xiàn)加寬的方法可作為另一選項(xiàng);

3）設(shè)計(jì)道路總寬度和標(biāo)準(zhǔn)公路橫截面的輸入。據(jù)系統(tǒng)分類(lèi)數(shù)據(jù)可知，客戶(hù)輸入選擇的標(biāo)高設(shè)計(jì)線(xiàn)可劃分為硬肩、土肩、左右路寬、車(chē)道均為一條路寬。對(duì)路線(xiàn)的橫截面進(jìn)行分類(lèi)，子路段也算作一條，用戶(hù)可以隨意定制橫截面中的道路數(shù)量， 或者沒(méi)有;如果道路框架總數(shù)不超過(guò) 7 個(gè)，則使用直接輸入法，如果道路框架總數(shù)超過(guò) 7 個(gè)， 之后在文件方式中進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)橫截面文件的輸入，最終道路寬度的定制才得以完成，如城市道路、標(biāo)準(zhǔn)橫截面文件格式，項(xiàng)目管理內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)橫截面文件輸入界面就可以完成;對(duì)于道路拱的水平坡度定制： 系統(tǒng)左側(cè)低，右側(cè)高、正，反之亦然，即坡度正 “+”， 而斜率為負(fù)則為 “-”;

4 ）根據(jù)項(xiàng)目特點(diǎn)設(shè)置施工圖設(shè)計(jì)文件的總目錄結(jié)構(gòu);

對(duì)文本表單的設(shè)置，以 WINDOWS 字體和矢量字體為主。矢量字體的使用，可以大大提高用戶(hù)的設(shè)計(jì)速度，因此建議用戶(hù)進(jìn)行矢量字體的使用。而需要打印圖紙時(shí)，則可以使用 WINDOWS 字體，使得圖紙看起來(lái)更加美觀(guān)大方。

在進(jìn)行計(jì)算和繪圖操作時(shí)即可對(duì)各種設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行角度、標(biāo)高、里程和精度方面的參數(shù)設(shè)定，即小數(shù)點(diǎn)后數(shù)。

3 創(chuàng)建地面-路線(xiàn)

1）外業(yè)資料錄入：平面、中樁、豎曲線(xiàn)。

方法一：點(diǎn)擊右鍵繪制創(chuàng)建導(dǎo)線(xiàn)、路線(xiàn)及獲取路線(xiàn)信息由已知導(dǎo)入RTK導(dǎo)線(xiàn)點(diǎn)繪制導(dǎo)線(xiàn)，從而使得平面的外業(yè)資料能夠?qū)л斎胂到y(tǒng)，繪制出交點(diǎn)線(xiàn)文件（*.JDX）。

2 ）交互設(shè)計(jì)： 在平面設(shè)計(jì)之中進(jìn)行了交會(huì)法的應(yīng)用，其將平面設(shè)計(jì)傳遞到交會(huì)文件 （*.JDX），對(duì)于 R 、 LS 等對(duì)應(yīng)的曲線(xiàn)完成參數(shù)的輸入，點(diǎn)擊 “生成” 選項(xiàng)，即完成了對(duì)與參數(shù)相對(duì)應(yīng)的圖形的繪制。逐一完成交線(xiàn)設(shè)計(jì)后，點(diǎn)擊 “輸出文件” 選項(xiàng)，就完成了輸出到平面曲線(xiàn)文件 （*。PQX）和交點(diǎn)線(xiàn)文件（*.JDX） （曲線(xiàn)元素的文件包含于交線(xiàn)文件） 和逐樁坐標(biāo)文件的設(shè)計(jì)過(guò)程（*。ZBB），其中平曲線(xiàn)文件*.PQX將整個(gè)交點(diǎn)設(shè)計(jì)進(jìn)行了保存。平曲線(xiàn)檢查扮演了總工程師的角色。據(jù)規(guī)范要求顯示，檢查線(xiàn)條形狀是否符合規(guī)范要求，并提交報(bào)告。用戶(hù)可以進(jìn)行違章的修改 （當(dāng)然不能修改） ，而路線(xiàn)超高加寬計(jì)算系統(tǒng)則是根據(jù)公路等級(jí)和規(guī)范，從而自動(dòng)完成超高加寬計(jì)算的過(guò)程， 相應(yīng)的截面文件 （*.HDM）和超高文件（*.CG）也將自動(dòng)生成。

方法二：創(chuàng)建地面模型、數(shù)字化地形。

（1） 添加點(diǎn)文件生成 Civil3D 曲面，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)生成 3D 曲面的視圖。

（2） 平面、中樁、豎曲線(xiàn)RTK交點(diǎn)數(shù)據(jù)擊右鍵顯示路線(xiàn)工具及創(chuàng)建路線(xiàn)繪制切線(xiàn)-切線(xiàn)繪制縱斷面拉坡圖。

（3） 在生成的面圖旁邊的空白處單擊鼠標(biāo)右鍵，生成輪廓線(xiàn)圖。

（4） 顯示創(chuàng)建配置文件工具單擊配置文件視圖的任何行，顯示創(chuàng)建配置文件窗口。

（5） 繪制曲線(xiàn)切線(xiàn)。

（6） 獲取C3D拉坡數(shù)據(jù)生成路線(xiàn)縱斷面數(shù)據(jù)。

3）進(jìn)行最終結(jié)果的輸出： 以上的設(shè)計(jì)過(guò)程結(jié)束后，就可以對(duì)結(jié)果進(jìn)行輸出，生成對(duì)應(yīng)的方案設(shè)計(jì)，根據(jù)數(shù)據(jù)，從而生成曲線(xiàn)特征表、直線(xiàn)曲線(xiàn)表以及逐樁坐標(biāo)表，還完成了土地圖的生成。

4 材料調(diào)查平面設(shè)計(jì)路基路面排水

外業(yè)資料錄入：

料場(chǎng)、外購(gòu)物料及廢棄土料場(chǎng)： 料場(chǎng)、外購(gòu)物料運(yùn)輸距離、取土及廢棄土坑數(shù)據(jù)。

平面設(shè)計(jì)圖： 征地拆遷調(diào)查，林木種苗補(bǔ)償，拆遷電力，電信等管道設(shè)施，拆遷建筑物，砍樹(shù)及挖坑、淤泥挖坑、排水量、填前鞏固量、表層土清除量、路基勘察、低填專(zhuān)項(xiàng)勘察資料第一部分。

第三篇、路基路面工程：原有公路調(diào)查、不良地質(zhì)地段調(diào)查、滲水路堤調(diào)查、河床改道工程調(diào)查、河道挑壩設(shè)置、路肩加固調(diào)查、路面附屬工程調(diào)查數(shù)據(jù)。

生成成果。

沿線(xiàn)自采道路主要采購(gòu)物資為運(yùn)輸距離、取土、廢棄坑問(wèn)卷。

平面設(shè)計(jì)圖： 包括征地拆遷調(diào)查表，林木種苗補(bǔ)償，拆遷電力，電信等管道設(shè)施，拆遷施工表格，樹(shù)木砍伐挖坑表格，淤泥挖坑， 農(nóng)田填前排水?dāng)?shù)量表、整理數(shù)量表、地表除土數(shù)量表、路基專(zhuān)項(xiàng)調(diào)查，低填段調(diào)查問(wèn)卷。

第三篇、路基路面工程：包括原有公路調(diào)查表、不良地質(zhì)地段調(diào)查表、滲水路堤調(diào)查表、河床改道工程調(diào)查表、河道挑壩設(shè)置表、路肩加固調(diào)查表、路面附屬工程表。

5 橋涵設(shè)計(jì)系統(tǒng)

1）外業(yè)資料導(dǎo)入

橋涵設(shè)計(jì)系統(tǒng)橋涵設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)導(dǎo)入編輯表單：橋涵調(diào)查數(shù)據(jù)、蓋板上部結(jié)構(gòu)維護(hù)數(shù)據(jù)、明涵涵臺(tái)及臺(tái)帽鋼筋數(shù)量數(shù)據(jù)、暗涵涵臺(tái)及臺(tái)帽鋼筋數(shù)量數(shù)據(jù)、圓管涵涵節(jié)數(shù)據(jù)

2）生成成果

橋涵測(cè)量： 橋涵測(cè)量數(shù)據(jù)表、蓋板上部結(jié)構(gòu)維修數(shù)據(jù)表、凈涵、承臺(tái)鋼筋編號(hào)數(shù)據(jù)表、暗涵、承臺(tái)鋼筋編號(hào)數(shù)據(jù)表、圓管涵斷面數(shù)據(jù)表。

涵洞設(shè)計(jì)系統(tǒng)：導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

橋梁設(shè)計(jì)系統(tǒng)：導(dǎo)入基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。

6 路基防護(hù)工程

6.1 路基擋墻外業(yè)數(shù)據(jù)“由坐標(biāo)轉(zhuǎn)化”或“由文本導(dǎo)入”

1）在基本資料的錄入內(nèi)容中，用戶(hù)可以根據(jù)所需，通過(guò)設(shè)計(jì)擋墻的樁號(hào)區(qū)間進(jìn)行輸入，如（K0+100.00～K0+200.00），同時(shí)完成對(duì)擋墻設(shè)計(jì)各項(xiàng)參數(shù)的設(shè)定。

2）擋土墻的友好界面設(shè)計(jì)給用戶(hù)提供了很好的使用體驗(yàn)。用戶(hù)可以對(duì)擋土墻的填充高度 （從路基邊緣開(kāi)始的墻頂垂直高度） 以及擋土墻的形式進(jìn)行設(shè)定， 也可借助 “自動(dòng)設(shè)計(jì)”，使得系統(tǒng)自動(dòng)完成擋土墻的設(shè)計(jì)。用戶(hù)可以將設(shè)計(jì)要求與對(duì)擋土墻自動(dòng)設(shè)計(jì)后生成的參數(shù)相結(jié)合。綜合形式的設(shè)計(jì)完成后再輸出擋墻成果文件（*.DWG）。

3） 檢查擋土墻，對(duì)擋土墻的抗滑穩(wěn)定系數(shù)、抗傾覆穩(wěn)定系數(shù)和基底應(yīng)力三項(xiàng)指標(biāo)進(jìn)行檢查，看其是否符合設(shè)計(jì)要求， 并生成相應(yīng)的結(jié)果信息報(bào)告。

4）擋墻圖繪制功能可以根據(jù)用戶(hù)的需求，進(jìn)行擋墻立面、剖面、平面圖的自動(dòng)繪制，并附帶工程數(shù)量表。

5）以擋土墻設(shè)計(jì)生成為標(biāo)準(zhǔn)，生成的擋土墻工程號(hào)碼表，每段擋土墻后生成 （*.DWG） 文件，自動(dòng)查找文件名相同的文件，匯總擋土墻項(xiàng)目數(shù)量。

6.2 路基護(hù)坡外業(yè)數(shù)據(jù)“由坐標(biāo)轉(zhuǎn)化”或“由文本導(dǎo)入”

7 邊溝、平交、過(guò)水路面設(shè)計(jì)

邊溝、平交、過(guò)水路面設(shè)計(jì)邊溝設(shè)計(jì)系統(tǒng)以邊溝涵設(shè)計(jì)系統(tǒng)、路塹、路肩邊溝設(shè)計(jì)系統(tǒng)、急流槽設(shè)計(jì)系統(tǒng)、路堤坡角邊溝和排水渠設(shè)計(jì)系統(tǒng)為主。

邊溝、平交、過(guò)水路面設(shè)計(jì)平面交叉系統(tǒng)設(shè)計(jì)：包括平面交叉外業(yè)數(shù)據(jù)編輯、平面交叉內(nèi)業(yè)設(shè)計(jì)系統(tǒng)、居民區(qū)道口設(shè)計(jì)。

邊溝、平交、過(guò)水路面設(shè)計(jì)過(guò)水路面設(shè)計(jì)系統(tǒng)：導(dǎo)入中心樁號(hào)參數(shù)，生成過(guò)水路面結(jié)構(gòu)圖。

8 交通工程

根據(jù)工程特性可按上述步驟形成沿線(xiàn)其他交通設(shè)施、沿線(xiàn)交通標(biāo)志設(shè)計(jì)、水泥防撞墩布置調(diào)查表。

Cad交互設(shè)計(jì)沿線(xiàn)交通工程設(shè)施。

在左側(cè)目錄中選擇所需的交通標(biāo)志，并在右側(cè)面圖中插入特定位置。

如果需要時(shí)可具體進(jìn)行編輯。

編輯沿線(xiàn)交通工程設(shè)施，點(diǎn)擊右鍵獲取布局?jǐn)?shù)據(jù)。

9 道路3D漫游及報(bào)表

Civil3d 道路路線(xiàn)名稱(chēng)： 單擊 “選擇創(chuàng)建道路路線(xiàn)” 圖標(biāo)，可以在平坦的曲線(xiàn)上獲取路線(xiàn)。

垂直中斷名稱(chēng)： 單擊 “選擇創(chuàng)建道路輪廓設(shè)計(jì)線(xiàn)” 圖標(biāo)可獲得輪廓設(shè)計(jì)線(xiàn)。

地形面： 點(diǎn)擊所選道路的面圖標(biāo)，即可獲得路面線(xiàn)。

創(chuàng)建道路裝配： 單擊創(chuàng)建道路裝配圖標(biāo)創(chuàng)建道路模型。

導(dǎo)出IMX。

10 結(jié)束語(yǔ)

這一款軟件功能強(qiáng)大，特別適合山區(qū)公路建設(shè)，它的交互性和時(shí)時(shí)性，兼顧了空間和平面的數(shù)據(jù)，為公路設(shè)計(jì)提供的新的思路，目前，這款軟件已獲得科技部專(zhuān)利。

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【通聯(lián)編輯：唐一東】