基于PowerCivil的水運(yùn)工程挖填方計(jì)算

謝義偉

摘 要：隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的不斷提高和建筑行業(yè)的不斷發(fā)展，PowerCivil軟件應(yīng)運(yùn)而生，該軟件憑借著自身高準(zhǔn)確性、強(qiáng)靈活性等特征被廣泛地應(yīng)用于道路隧道三維設(shè)計(jì)領(lǐng)域中，為保證工程施工的可靠性和安全性發(fā)揮出重要作用。為了充分發(fā)揮和利用PowerCivil軟件的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，現(xiàn)根據(jù)PowerCivil計(jì)算方法特點(diǎn)，以靈江船閘開(kāi)挖工程、東羅盤(pán)島碼頭疏浚工程為例，研究了PowerCivil軟件在水運(yùn)工程挖填方計(jì)算中的具體應(yīng)用。結(jié)果表明：在PowerCivil軟件的應(yīng)用背景下，水運(yùn)工程挖填方所獲得的計(jì)算結(jié)果具有較高的可靠性和準(zhǔn)確性，其計(jì)算結(jié)果與ZDM軟件所獲得的計(jì)算結(jié)果相接近。

關(guān)鍵詞：PowerCivil;水運(yùn)工程;挖填方;計(jì)算

中圖分類(lèi)號(hào)：U65? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006—7973（2021）06-0080-02

最近幾年，在BIM技術(shù)的不斷普及和推廣下，我國(guó)建筑工程行業(yè)取得了良好的發(fā)展，而PowerCivil軟件的出現(xiàn)和應(yīng)用在建筑項(xiàng)目工程設(shè)計(jì)、工程建造、工程運(yùn)營(yíng)、工程維護(hù)等生命周期中發(fā)揮出重要作用，該軟件主要用于對(duì)各種基礎(chǔ)設(shè)施的科學(xué)設(shè)計(jì)，如橋梁、公路等建筑工程的三維設(shè)計(jì)。但是，PowerCivil軟件沒(méi)有在水運(yùn)工程領(lǐng)域中得到充分應(yīng)用，因此，在PowerCivil軟件的應(yīng)用背景下，如何科學(xué)計(jì)算水運(yùn)工程他、挖填方是相關(guān)人員必須思考和解決的問(wèn)題。

1 Powercivil計(jì)算方法

在PowerCivil軟件的應(yīng)用背景下，水運(yùn)工程挖填方計(jì)算邏輯主要體現(xiàn)在以下幾個(gè)方面：

完成對(duì)三維挖填模型的初步構(gòu)建。

將三維地形模型建立在廊道中心線上。

全面統(tǒng)計(jì)和匯總?cè)S挖填模型體積。

相關(guān)人員按照以上操作步驟，可以對(duì)挖填體相關(guān)信息有一個(gè)全面的認(rèn)識(shí)和了解，為后期更好地判斷和分析挖填量提供重要的依據(jù)和參考，從而形成多個(gè)挖填方量。在使用PowerCivil計(jì)算方法的過(guò)程中，經(jīng)常遇到的難點(diǎn)問(wèn)題時(shí)三維挖填模型的構(gòu)建，只要解決這一難點(diǎn)問(wèn)題，后期水運(yùn)工程挖填方計(jì)算將會(huì)變得異常簡(jiǎn)單?？傊?，PowerCivil計(jì)算方法具有自動(dòng)計(jì)算和自動(dòng)生成開(kāi)挖地形功能，為實(shí)現(xiàn)挖填方的快速精確計(jì)算打下堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

2 PowerCivil在水運(yùn)工程挖填方計(jì)算中的應(yīng)用

2.1在靈江船閘開(kāi)挖計(jì)算中的應(yīng)用

在本次應(yīng)用實(shí)踐中，工程開(kāi)挖計(jì)算內(nèi)容主要以靈江船閘水工位為主要研究對(duì)象，通過(guò)計(jì)算其放坡開(kāi)挖量，以完成新航道的開(kāi)挖，從而拓展原有的航道中心線[1]。對(duì)于靈江船閘水工結(jié)構(gòu)而言，為了保證其邊坡開(kāi)挖量計(jì)算結(jié)果的可靠性和準(zhǔn)確性，相關(guān)人員要將結(jié)構(gòu)底邊線繪制在原有的地形模型上，同時(shí)，還要借助幾何模塊的功能，完成對(duì)起點(diǎn)樁號(hào)邊坡模板的構(gòu)建和應(yīng)用，并生成如圖1所示的靈江船閘主體結(jié)構(gòu)三維開(kāi)挖模型圖。

然后，通過(guò)利用地形模型，完成對(duì)相關(guān)元素的創(chuàng)建，同時(shí)，選擇合適的開(kāi)挖模型，并開(kāi)挖地形命名為“cut”。最后，利用地形模塊中的“土方量計(jì)算”功能，完成對(duì)來(lái)源地形模型的科學(xué)選擇和使用，同時(shí)，將終點(diǎn)地形模型命名為“cut”，接著，將兩個(gè)不同的三維地形模型進(jìn)行相加，即可得出水運(yùn)工程的最終開(kāi)挖量。在計(jì)算靈江船閘工程疏浚量的過(guò)程中，為了保證其計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性[2]，首先，相關(guān)人員要利用CAD平面繪圖軟件，完成對(duì)河道中心線的繪制，并在平面幾何模型上創(chuàng)建一條新的河道中心路線。此外，通過(guò)利用縱斷面模型打開(kāi)功能，生成新的縱斷面，確保該縱斷面滿(mǎn)足河道中心線的設(shè)計(jì)需求。其次，為了保證縱斷面設(shè)計(jì)的科學(xué)性和合理性[3]，相關(guān)人員還要利用直線破功能，將直線破設(shè)置在河道中心線起點(diǎn)位置處，直線坡的高程和坡度分別為-5.50米和0度。最后，通過(guò)利用創(chuàng)建廊道功能，完成對(duì)多個(gè)廊道的科學(xué)創(chuàng)建，同時(shí)，還要根據(jù)不同類(lèi)型的樁號(hào)，完成對(duì)不同邊坡的設(shè)置，確保不同邊坡?lián)碛胁煌拈_(kāi)挖坡比。此外，通過(guò)利用廊道模型，可以自動(dòng)生成如圖2所示的靈江船閘航道疏浚橫斷面模板圖。

為了保證工程疏浚量計(jì)算結(jié)果的真實(shí)性和可靠性[4]，相關(guān)人員要按照工程最終填方量，根據(jù)疏浚量高程特點(diǎn)，嚴(yán)格按照如圖3所示的基于PowerCivil的航道開(kāi)挖三維建模流程圖[5]，構(gòu)建相關(guān)三維建模，以保證挖填方計(jì)算結(jié)果與ZDM軟件計(jì)算結(jié)果相接近。

2.2在東羅盤(pán)島碼頭疏浚工程中的應(yīng)用

對(duì)于東羅盤(pán)島碼頭工程而言，其疏浚范圍比較廣，主要涉及到了停泊水域、航道水域以及回旋水域等。在PowerCivil軟件的應(yīng)用背景下，相關(guān)人員要嚴(yán)格按照工程航道布置的相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)和要求，將開(kāi)挖邊線繪制在原有地形模型上，然后，借助縱面幾何模型，完成對(duì)開(kāi)挖邊線的激活處理，同時(shí)，還要將開(kāi)挖邊線的高程設(shè)置為-5.30米，然后，按照模型創(chuàng)建步驟，創(chuàng)建出如圖4所示的東羅盤(pán)島碼頭工程疏浚三維地形模型圖。

該工程量計(jì)算結(jié)果如表1所示，從表中的數(shù)據(jù)可以看出，ZDM軟件所獲得的挖方量達(dá)到了35625.85m3，與PowerCivil軟件所獲得的計(jì)算結(jié)果比較接近，兩者相差0.46%，由此可見(jiàn)，Powercivil計(jì)算方法具有非常高的可靠性和有效性。

3結(jié)語(yǔ)

綜上所述，通過(guò)將PowerCivil軟件應(yīng)用于水運(yùn)工程挖填方計(jì)算領(lǐng)域中，可以提高計(jì)算邏輯的清晰性，通過(guò)在綜合運(yùn)用縱面幾何、廊道模型和平面幾何等多種模塊的基礎(chǔ)上，可以有效地解決比較復(fù)雜的開(kāi)挖場(chǎng)面問(wèn)題，同時(shí)，還能保證計(jì)算結(jié)果的可靠性、準(zhǔn)確性，確保計(jì)算結(jié)果與ZDM軟件計(jì)算結(jié)果相接近，為后期生成開(kāi)挖體提供重要的依據(jù)和參考。

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