基于CIVIL3D对疏浚工程量的管理研究
周琦
摘 要：本文采用CIVIL3D建立了部分叶榭塘地形模型与疏浚模型，计算了航道的疏浚工程量。所得数据与传统软件相比相差较小，验证了模型的正确性。基于模型结合相关二次开发，批量得到疏浚断面图以及其相应的断面信息，为把控整个施工流程中的工程量提供了有力的依据，提高了管理水平和管理效率，为相关疏浚工程量的全生命周期的管理与监督提供了新的思路与方法。
关键词：基于CIVIL3D；模型建立；疏浚工程量；施工管理
中图分类号：U616 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）7-0048-02
AutoCAD CIVIL3D是Autodesk公司推出的一款用于土木工程行业的BIM软件。BIM是建筑信息模型——Building Information Modeling 的简称。BIM技术的实施解决了工程信息在规划、设计、施工、运营全生命期各阶段的有效利用与管理。在设计阶段，BIM模型与传统三维设计模型相比具有可视化、协同性、参数化、模拟性和可出图性等几大优势。
早期，余剑在土方的计算中采用了CIVIL3D 。之后兰宝刚、严杰在水利工程的设计中也采用了CIVIL3D 。叶雪雷、郑斌则在航道设计及其土方量的计算中采用了CIVIL3D 。赵立鹏也在之后的项目中采用CIVIL3D进行航道疏浚模型，工程量计算和施工质量控制等。但未涉及利用BIM软件进行疏浚工程整个流程的管理与把控。
因此，本文采用CIVIL3D建立航道的地形与疏浚模型，同时基于CIVIL3D进行二次开发，批量得到疏浚断面图以及其相应的断面信息，为把控整个施工流程中的工程量提供了有力的依据，提高了管理水平和管理效率。
1建模思路和建模流程
1.1传统与CIVIL3D的建模思路
1.1.1传统建模思路
（1）导入实测水深点生成泥面线。
（2）导入中心线，航道地边线，断面线，建立疏浚断面。
（3）与泥面线相交生成断面疏浚量，通过累加得到生产疏浚总量。
1.1.2断面法原理
根据疏浚与吹填工程设计规范 （JTS181-5-2012）第7.4.3.4条，可以计算断面工程量。
式中：V：挖槽断面工程量（m3）。
：分别为各计算断面上的疏浚面积（m3）。
：分别为各计算断面间的艰巨（m）。
1.1.3CIVIL3D 断面法的建模思路
（1）导入传统的勘测数据（如点、等深线、特征线等）生成地形曲面。
（2）导入航道中心线和底边线，将航道中心线和底边线转化成路线。
（3）设定装配模型（即设计疏浚模型），并按路线进行装配。
（4）与地形曲面相交生成断面工程量，再通过累加得到总的工程量。
从建模思路上来分析，都是采用断面法，通过特定断面上的量来代表与它相邻某断面内的疏浚量。CIVIL3D则可以通过实测的水深点建立了相应的地形曲面，曲面是采用Delauney三角剖分法，因此相对精确。
1.2模型建立
根据中交上海航道勘察设计研究院有限公司测量得到相应水深点，通过CIVIL3D软件建立了部分叶榭塘的三维原始地形曲面如图1，根据设计要求疏浚工程模型低标高为-1.5m，坡比为1：2.5。Civil 3D三维可视化工具表现一流，设计模式实现所见即所得，设计要素动态关联更新，有助于项目性能优化。
通过表1可以看出与传统方法所得的叶榭塘的疏浚工程量相比CIVIL3D的方法所算相差在5%左右，符合工程要求。
2基于CIVIL3D的疏浚工程量的施工管理
基于CIVIL3D所得的疏浚断面装配模型，可以直观的检验疏浚断面的合理性，从而在设计初期就对疏浚工程量进行相应的监督与把控。同时基于CIVIL3D进行二次开发不仅能得到疏浚工程量，还能对疏浚施工整个过程中的工程量进行管理与监督。通过二次开发可以在批量得到疏浚断面图的同时得到断面上工程量与超挖量，如下图4，图5所示。
从图4可以看出某个断面上的疏浚工程量和超挖量都用不同的色块进行填充，同时在对应的表格中即图5中，能反映出这个断面的断面面积，净量、超挖量等，当在施工过程中时，可以通过每个断面的工程量对施工过程进行管理与监督，更好的控制工程量。
同时通过CIVIL3D建立的三维模型可以对地形与疏浚断面有直观的认识，可以较快分析不同桩号间或者航道渐变区域的开挖量，对施工进度较慢的区域进行合理的调整，有利与施工周期的把控。当发现问题时也可及时与设计、施工、监理方进行协商解决，快速且直观地管理疏浚工程量的整个过程。同时也为施工提供了技术保证以及施工校核的依据。
此外，基于BIM模型可以对疏浚工程中的中心线、底边线、底宽、底标高、边坡比、超深超宽等重要参数进行校核，对这些参数进行快速的管理与把控。主要是校验地形数据与设计断面交点的连线，与边缘安全控制线进行对比是否满足要求，不满足要求的分段需对重要参数做局部修正，从而得到最终参数。
3结论
本文采用CIVIL3D软件把BIM技术应用于正向设计当中，建立了叶榭塘某段地形和疏浚三维模型，采用断面法得到了相应的总的工程量，并与以往传统软件所得数据进行對比分析，发现相比于采用传统软件所得工程量，采用CIVIL3D所得工程量相差则在5%左右，符合工程实际。
基于CIVIL3D进行二次开发可以批量疏浚断面图，可以得到每个断面上的断面面积，净量、超挖量等。基于这些数据，可以使得管理单位很好的管理和把控整个疏浚过程中的工程量，基于BIM模型能快速的对疏浚工程相关参数，比如中心线、底边线、底宽、底标高、边坡比、超深超宽进行校核，提高了管理方的管理的水平和管理效率。
参考文献：
[1] 余剑.Civil 3D在土方量计算中的应用[J].城市勘测，2009（4）：128-130.
[2] 兰立伟，严杰.AutoCAD Civil 3D在水利工程设计中的应用[J].中国水运（下半月），2009（12）：120-121.
[3] 叶雪雷，郑斌.应用Civil3D进行航道设计及土方计算[J].中国水运，2016（16）：247-248.
[4] 赵立鹏.Civil3d软件在疏浚工程中的应用[J].珠江水运，2017（8）：91-92.
摘 要：本文采用CIVIL3D建立了部分叶榭塘地形模型与疏浚模型，计算了航道的疏浚工程量。所得数据与传统软件相比相差较小，验证了模型的正确性。基于模型结合相关二次开发，批量得到疏浚断面图以及其相应的断面信息，为把控整个施工流程中的工程量提供了有力的依据，提高了管理水平和管理效率，为相关疏浚工程量的全生命周期的管理与监督提供了新的思路与方法。
关键词：基于CIVIL3D；模型建立；疏浚工程量；施工管理
中图分类号：U616 文献标识码：A 文章编号：1006—7973（2018）7-0048-02
AutoCAD CIVIL3D是Autodesk公司推出的一款用于土木工程行业的BIM软件。BIM是建筑信息模型——Building Information Modeling 的简称。BIM技术的实施解决了工程信息在规划、设计、施工、运营全生命期各阶段的有效利用与管理。在设计阶段，BIM模型与传统三维设计模型相比具有可视化、协同性、参数化、模拟性和可出图性等几大优势。
早期，余剑在土方的计算中采用了CIVIL3D 。之后兰宝刚、严杰在水利工程的设计中也采用了CIVIL3D 。叶雪雷、郑斌则在航道设计及其土方量的计算中采用了CIVIL3D 。赵立鹏也在之后的项目中采用CIVIL3D进行航道疏浚模型，工程量计算和施工质量控制等。但未涉及利用BIM软件进行疏浚工程整个流程的管理与把控。
因此，本文采用CIVIL3D建立航道的地形与疏浚模型，同时基于CIVIL3D进行二次开发，批量得到疏浚断面图以及其相应的断面信息，为把控整个施工流程中的工程量提供了有力的依据，提高了管理水平和管理效率。
1建模思路和建模流程
1.1传统与CIVIL3D的建模思路
1.1.1传统建模思路
（1）导入实测水深点生成泥面线。
（2）导入中心线，航道地边线，断面线，建立疏浚断面。
（3）与泥面线相交生成断面疏浚量，通过累加得到生产疏浚总量。
1.1.2断面法原理
根据疏浚与吹填工程设计规范 （JTS181-5-2012）第7.4.3.4条，可以计算断面工程量。
式中：V：挖槽断面工程量（m3）。
：分别为各计算断面上的疏浚面积（m3）。
：分别为各计算断面间的艰巨（m）。
1.1.3CIVIL3D 断面法的建模思路
（1）导入传统的勘测数据（如点、等深线、特征线等）生成地形曲面。
（2）导入航道中心线和底边线，将航道中心线和底边线转化成路线。
（3）设定装配模型（即设计疏浚模型），并按路线进行装配。
（4）与地形曲面相交生成断面工程量，再通过累加得到总的工程量。
从建模思路上来分析，都是采用断面法，通过特定断面上的量来代表与它相邻某断面内的疏浚量。CIVIL3D则可以通过实测的水深点建立了相应的地形曲面，曲面是采用Delauney三角剖分法，因此相对精确。
1.2模型建立
根据中交上海航道勘察设计研究院有限公司测量得到相应水深点，通过CIVIL3D软件建立了部分叶榭塘的三维原始地形曲面如图1，根据设计要求疏浚工程模型低标高为-1.5m，坡比为1：2.5。Civil 3D三维可视化工具表现一流，设计模式实现所见即所得，设计要素动态关联更新，有助于项目性能优化。
通过表1可以看出与传统方法所得的叶榭塘的疏浚工程量相比CIVIL3D的方法所算相差在5%左右，符合工程要求。
2基于CIVIL3D的疏浚工程量的施工管理
基于CIVIL3D所得的疏浚断面装配模型，可以直观的检验疏浚断面的合理性，从而在设计初期就对疏浚工程量进行相应的监督与把控。同时基于CIVIL3D进行二次开发不仅能得到疏浚工程量，还能对疏浚施工整个过程中的工程量进行管理与监督。通过二次开发可以在批量得到疏浚断面图的同时得到断面上工程量与超挖量，如下图4，图5所示。
从图4可以看出某个断面上的疏浚工程量和超挖量都用不同的色块进行填充，同时在对应的表格中即图5中，能反映出这个断面的断面面积，净量、超挖量等，当在施工过程中时，可以通过每个断面的工程量对施工过程进行管理与监督，更好的控制工程量。
同时通过CIVIL3D建立的三维模型可以对地形与疏浚断面有直观的认识，可以较快分析不同桩号间或者航道渐变区域的开挖量，对施工进度较慢的区域进行合理的调整，有利与施工周期的把控。当发现问题时也可及时与设计、施工、监理方进行协商解决，快速且直观地管理疏浚工程量的整个过程。同时也为施工提供了技术保证以及施工校核的依据。
此外，基于BIM模型可以对疏浚工程中的中心线、底边线、底宽、底标高、边坡比、超深超宽等重要参数进行校核，对这些参数进行快速的管理与把控。主要是校验地形数据与设计断面交点的连线，与边缘安全控制线进行对比是否满足要求，不满足要求的分段需对重要参数做局部修正，从而得到最终参数。
3结论
本文采用CIVIL3D软件把BIM技术应用于正向设计当中，建立了叶榭塘某段地形和疏浚三维模型，采用断面法得到了相应的总的工程量，并与以往传统软件所得数据进行對比分析，发现相比于采用传统软件所得工程量，采用CIVIL3D所得工程量相差则在5%左右，符合工程实际。
基于CIVIL3D进行二次开发可以批量疏浚断面图，可以得到每个断面上的断面面积，净量、超挖量等。基于这些数据，可以使得管理单位很好的管理和把控整个疏浚过程中的工程量，基于BIM模型能快速的对疏浚工程相关参数，比如中心线、底边线、底宽、底标高、边坡比、超深超宽进行校核，提高了管理方的管理的水平和管理效率。
参考文献：
[1] 余剑.Civil 3D在土方量计算中的应用[J].城市勘测，2009（4）：128-130.
[2] 兰立伟，严杰.AutoCAD Civil 3D在水利工程设计中的应用[J].中国水运（下半月），2009（12）：120-121.
[3] 叶雪雷，郑斌.应用Civil3D进行航道设计及土方计算[J].中国水运，2016（16）：247-248.
[4] 赵立鹏.Civil3d软件在疏浚工程中的应用[J].珠江水运，2017（8）：91-92.
