談3D Mine礦山工程軟件在市政工程中的運用

董 燕 舞

(太谷縣市政工程公司，山西 太谷 030800)

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談3D Mine礦山工程軟件在市政工程中的運用

董 燕 舞

(太谷縣市政工程公司，山西 太谷 030800)

結合市政工程的特點，從基礎材料導入、打印、填挖方土方量計算、地下管線立體建模等方面，闡述了3D Mine礦山工程軟件在市政工程中的運用，并分析了該軟件的主要模塊與功能，有助于推動市政工程的進步發展。

市政工程，3D Mine軟件，土方量，地下管線

近年來，隨著數字城市、影像地圖的快速推廣及應用，數字模式越來越成為各行各業的首推，市政工程專業人員作為城市動脈的建設者、改造者，掌握和靈活運用數字化操作平臺，實現城市道路、管網等的三維動態設計和后期維護，已經成為必需。筆者在2015年秋，曾經參加過武漢立得空間展會，在展會上聽取了主辦方的講解，現場觀摩了數字城市平臺的模擬運行，并且一睹“閃電俠”芳容。作為市政工程技術人員，能夠熟練掌握運用一套立體軟件，對我們的工作將是一個質的飛躍。3D Mine礦山工程軟件是針對礦山生產開發的，其中的一些模塊及功能可以應用于市政工程建設，值得借鑒。下面筆者就3D Mine礦山工程軟件在市政工程建設中的運用談一些心得體會。

1 基礎材料的導入、導出、打印

工程建設，設計先行。設計工作伊始，首先就是基礎資料的導入。過去的工程設計，采用的無非是“紙上談兵”，一張紙質的平面圖，一塊繪圖板，然后用鉛筆、直尺進行勾繪，費時費力，手段相對落后；后來計算機繪圖盛行，電子版的平面設計圖應運而生，設計周期及難度相對降低，同時打印圖件美觀漂亮，非常適用，現在業界精英還在使用。隨著3D軟件的開發利用，相應的市政工程專業軟件推出許多，良莠不齊，筆者也見過不少，未曾使用過。就3D Mine軟件來說，導入格式是很多的，兼容各種軟件格式，除了3DS，3DM，3DP，還有AutoCAD的dwg，dxf圖形格式文本格式，點云，MAPGIS，TIF矢量圖片，測量CASS文件，都能方便導入，導出為PDF格式、圖片，打印模塊中也能方便插入坐標網，方便插入打印對象。

2 填挖方土方量計算

在以往的市政填挖方土方量計算中，估算法是最常用的，通過切割多個斷面，然后在相鄰剖面之間，采用近似多邊形計算方法，估算土方量，填挖方沒有確切的數據，雖然說計算方法簡單易行，但出入也不小。通過3D Mine工程軟件，進行土方量填挖方計算，比估算法更為簡單易行，填方、挖方分列計算，計算表格及時生成，直觀明了。倘若計算運土臺班，乘以松散系數，一氣呵成。

3 地下管線的立體建模

市政工程建設過程中，地下管線星羅棋布，自來水管道、供熱管線、排水系統、供電、通信，以及各類社會服務設施，隨著舊城改造和城市交通網絡的構建，地表和地下的各種構筑物的地理位置讓工程技術人員焦頭爛額。

3D Mine軟件在編制過程中，針對地下開采，開發有一個專門的模塊，可以移花接木，應用于市政工程的地下管線布置及分類管理，非常合適。

在“開拓設計”一欄中，可以進行管道的繪制。首先根據類別不同進行分層分類，從顏色和管徑，對各類管網的屬性予以標注，同一屬性的不同管線也分類標注，繪制地下管網三維立體全圖。

工程設計階段，參照已有管網圖，對重要線路進行保護，系統會自動生成管線拐點坐標表，設計人員根據坐標，設立安全紅線，以防損毀線路，造成重大損失。如果沒有地下管網圖而進行盲目施工，隨時都有可能破壞某一重要線路，這樣的案例屢見不鮮。

在社會高速發展的今天，城市建設日新月異。在舊城改造項目中，老街巷需要拓寬改造，渣土廢棄物需要清理，墊層和水穩層又需要灰拌土和砂礫進場；城中村整村搬遷安置，舊的管網需要拆除、改線、并網，同時還得注意國家重點工程專用管網的保護，這種情況下，三維立體圖就非常實用，立體模型要在開工前完成。

建立三維立體模型，第一步，搜集施工區域現狀圖、通信線路竣工圖、排水系統竣工圖、電力、燃氣管網結構圖等，矢量化成電子版圖件。有些老舊圖件，由于是不同部門繪制，坐標系統不一致，必須實地查證，統一為一個坐標系，這樣所有的地上建筑設施和地下管網才能成為一個有機的整體；第二步，繪制立體模型，這一步分兩部分，一部分是地表DTM，地表DTM較地下容易制作，根據矢量化圖，運用軟件“表面”模塊即可自動生成，然后對模型加以檢查，以防有個別錯點造成模型失真；地下管網需耗費不少時間來做，首先要對所有管線分層存放管理，每一層可以建立子層，不同屬性的線路采用不同的顏色標注，其次，逐步對各層線路進行編輯，管徑較大的管路，例如地下排水管道，必須按原尺寸繪制，在轉彎和岔道，采用“巷道”功能，至于普通管線，因其線徑較小，可忽略。

經過以上兩步工序，現狀立體模型基本形成，通過模型，可以三維呈現地上地下的各種構筑物，非常逼真，所有構筑物的相互關系一覽無遺。

竣工后立體模型的建立相對容易，現在設計部門，設計材料都是電子版，坐標系統統一，竣工圖上的構筑物結構整齊，生成的模型一般不需要修改，在此不做贅述。

4 填挖方工程量計算

接下來就是填挖方工程量計算。在上面，筆者做過簡單介紹，具體操作步驟如下：

1)三角網法。我們運用3D Mine軟件的表面模塊，生成現狀DTM和竣工后DTM,圈定工程區域范圍線，調入圖形工作區,點擊菜單，彈出對話框點擊確定(見圖1)，根據狀態欄提示，分別選擇現狀DTM和竣工DTM、圈定工程區域范圍線。根據選擇的參數，生成了實體模型、打印報告(另一個窗口)、網格圖報量(另一個窗口)及分類匯報報告(Excel表格)，非常快。

2)網格法。通過網格法，根據選擇的參數，計算結束后生成了實體模型、網格圖以及相應計算結果報告，可以按設定的格網報告填挖方量，填挖方區域會用不同的顏色表示出來。

3)斷面法。在圖形工作區分別調入現狀DTM和竣工DTM、圈定工程區域范圍線，選擇參數輸入“斷面間距”，勾選“計算閉合線內的量”，點擊確定(見圖2)，根據狀態欄提示，分別選擇工程區域范圍線、現狀DTM和竣工DTM，再在圖形區選擇合適的基點位置放置系列剖面圖，操作完成。根據設置的參數，生成了部分計算斷面圖及斷面體積計算報告。

3D Mine的體積計算功能是非常強大的，囊括了市政工程體積方量計算中的各種情況，所需圖件，根據需要及時生成，大大簡化了工程技術人員的繁瑣工作，方便工程設計師和現場施工人員對工程的監管，很有實用價值。

5 3D Mine繪制剖面圖

3D Mine還有一強大功能，那就是剖面圖的繪制。

我們搞市政建設，現場平面圖和設計工程竣工圖是基礎圖件。首先我們把現狀DTM和竣工后DTM，調入管網圖，系統就生成一個立體模型，所有的地上地下設施就一目了然，隨心所欲切割各類剖面，異常方便。下面我簡單介紹一下拉線切割和沿線切割(見圖3)。

1)拉線切割。我們在市政工程建設中，經常需要繪制道路斷面圖，過去在繪制斷面圖時，需要在各類分部圖件量取，工作異常繁瑣，工作量也很大。筆者試用了一下“拉線切割”功能，非常容易操作，效率極高。在工作區導入現狀DTM和竣工DTM，在圖形工作區內采用畫線段的方式，設置參數，畫線位置的剖面就呈現出來了(見圖4)。

2)沿線切割。“沿線切割”功能也方便操作，首先指定折線或手工繪制折線，參數設置完成后，點擊確定，在圖形工作區內即刻生成一系列剖面圖(見圖5)。

當然，三維動畫那是必須的，實體動畫和動畫行走，給人一種身臨其境的感覺。

6 心得體會

要想成為一名優秀市政工程技術人員，光有高度的責任感和事業心那是不夠的，更要有飽滿的熱情，去面對工作中隨時可能出現的各種問題，勤于思考并熟練掌握各種技能，把工作圓滿完成。

On application of 3D Mine mining engineering software in municipal projects

Dong Yanwu

(TaiguMunicipalEngineeringCompany,Taigu030800,China)

By combining with the features of the municipal projects, the paper illustrates the application of the 3D Mine mining engineering software in the municipal project from the lead in of the basic materials, printing, calculation of earthwork of filling and excavation, and three-dimension modeling of the underground pipeline, and analyzes the main models and functions of the software, so as to enhance the progress of the municipal projects.

municipal project, 3D Mine software, earthwork volume, underground pipeline

1009-6825(2017)09-0257-02

2017-01-07

董燕舞(1977- )，男，助理工程師

TP319

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