谈3D Mine矿山工程软件在市政工程中的运用

董 燕 舞

(太谷县市政工程公司，山西 太谷 030800)



谈3D Mine矿山工程软件在市政工程中的运用

董 燕 舞

(太谷县市政工程公司，山西 太谷 030800)

结合市政工程的特点，从基础材料导入、打印、填挖方土方量计算、地下管线立体建模等方面，阐述了3D Mine矿山工程软件在市政工程中的运用，并分析了该软件的主要模块与功能，有助于推动市政工程的进步发展。

市政工程，3D Mine软件，土方量，地下管线

近年来，随着数字城市、影像地图的快速推广及应用，数字模式越来越成为各行各业的首推，市政工程专业人员作为城市动脉的建设者、改造者，掌握和灵活运用数字化操作平台，实现城市道路、管网等的三维动态设计和后期维护，已经成为必需。笔者在2015年秋，曾经参加过武汉立得空间展会，在展会上听取了主办方的讲解，现场观摩了数字城市平台的模拟运行，并且一睹“闪电侠”芳容。作为市政工程技术人员，能够熟练掌握运用一套立体软件，对我们的工作将是一个质的飞跃。3D Mine矿山工程软件是针对矿山生产开发的，其中的一些模块及功能可以应用于市政工程建设，值得借鉴。下面笔者就3D Mine矿山工程软件在市政工程建设中的运用谈一些心得体会。

1 基础材料的导入、导出、打印

工程建设，设计先行。设计工作伊始，首先就是基础资料的导入。过去的工程设计，采用的无非是“纸上谈兵”，一张纸质的平面图，一块绘图板，然后用铅笔、直尺进行勾绘，费时费力，手段相对落后；后来计算机绘图盛行，电子版的平面设计图应运而生，设计周期及难度相对降低，同时打印图件美观漂亮，非常适用，现在业界精英还在使用。随着3D软件的开发利用，相应的市政工程专业软件推出许多，良莠不齐，笔者也见过不少，未曾使用过。就3D Mine软件来说，导入格式是很多的，兼容各种软件格式，除了3DS，3DM，3DP，还有AutoCAD的dwg，dxf图形格式文本格式，点云，MAPGIS，TIF矢量图片，测量CASS文件，都能方便导入，导出为PDF格式、图片，打印模块中也能方便插入坐标网，方便插入打印对象。

2 填挖方土方量计算

在以往的市政填挖方土方量计算中，估算法是最常用的，通过切割多个断面，然后在相邻剖面之间，采用近似多边形计算方法，估算土方量，填挖方没有确切的数据，虽然说计算方法简单易行，但出入也不小。通过3D Mine工程软件，进行土方量填挖方计算，比估算法更为简单易行，填方、挖方分列计算，计算表格及时生成，直观明了。倘若计算运土台班，乘以松散系数，一气呵成。

3 地下管线的立体建模

市政工程建设过程中，地下管线星罗棋布，自来水管道、供热管线、排水系统、供电、通信，以及各类社会服务设施，随着旧城改造和城市交通网络的构建，地表和地下的各种构筑物的地理位置让工程技术人员焦头烂额。

3D Mine软件在编制过程中，针对地下开采，开发有一个专门的模块，可以移花接木，应用于市政工程的地下管线布置及分类管理，非常合适。

在“开拓设计”一栏中，可以进行管道的绘制。首先根据类别不同进行分层分类，从颜色和管径，对各类管网的属性予以标注，同一属性的不同管线也分类标注，绘制地下管网三维立体全图。

工程设计阶段，参照已有管网图，对重要线路进行保护，系统会自动生成管线拐点坐标表，设计人员根据坐标，设立安全红线，以防损毁线路，造成重大损失。如果没有地下管网图而进行盲目施工，随时都有可能破坏某一重要线路，这样的案例屡见不鲜。

在社会高速发展的今天，城市建设日新月异。在旧城改造项目中，老街巷需要拓宽改造，渣土废弃物需要清理，垫层和水稳层又需要灰拌土和砂砾进场；城中村整村搬迁安置，旧的管网需要拆除、改线、并网，同时还得注意国家重点工程专用管网的保护，这种情况下，三维立体图就非常实用，立体模型要在开工前完成。

建立三维立体模型，第一步，搜集施工区域现状图、通信线路竣工图、排水系统竣工图、电力、燃气管网结构图等，矢量化成电子版图件。有些老旧图件，由于是不同部门绘制，坐标系统不一致，必须实地查证，统一为一个坐标系，这样所有的地上建筑设施和地下管网才能成为一个有机的整体；第二步，绘制立体模型，这一步分两部分，一部分是地表DTM，地表DTM较地下容易制作，根据矢量化图，运用软件“表面”模块即可自动生成，然后对模型加以检查，以防有个别错点造成模型失真；地下管网需耗费不少时间来做，首先要对所有管线分层存放管理，每一层可以建立子层，不同属性的线路采用不同的颜色标注，其次，逐步对各层线路进行编辑，管径较大的管路，例如地下排水管道，必须按原尺寸绘制，在转弯和岔道，采用“巷道”功能，至于普通管线，因其线径较小，可忽略。

经过以上两步工序，现状立体模型基本形成，通过模型，可以三维呈现地上地下的各种构筑物，非常逼真，所有构筑物的相互关系一览无遗。

竣工后立体模型的建立相对容易，现在设计部门，设计材料都是电子版，坐标系统统一，竣工图上的构筑物结构整齐，生成的模型一般不需要修改，在此不做赘述。

4 填挖方工程量计算

接下来就是填挖方工程量计算。在上面，笔者做过简单介绍，具体操作步骤如下：

1)三角网法。我们运用3D Mine软件的表面模块，生成现状DTM和竣工后DTM,圈定工程区域范围线，调入图形工作区,点击菜单，弹出对话框点击确定(见图1)，根据状态栏提示，分别选择现状DTM和竣工DTM、圈定工程区域范围线。根据选择的参数，生成了实体模型、打印报告(另一个窗口)、网格图报量(另一个窗口)及分类汇报报告(Excel表格)，非常快。

2)网格法。通过网格法，根据选择的参数，计算结束后生成了实体模型、网格图以及相应计算结果报告，可以按设定的格网报告填挖方量，填挖方区域会用不同的颜色表示出来。

3)断面法。在图形工作区分别调入现状DTM和竣工DTM、圈定工程区域范围线，选择参数输入“断面间距”，勾选“计算闭合线内的量”，点击确定(见图2)，根据状态栏提示，分别选择工程区域范围线、现状DTM和竣工DTM，再在图形区选择合适的基点位置放置系列剖面图，操作完成。根据设置的参数，生成了部分计算断面图及断面体积计算报告。

3D Mine的体积计算功能是非常强大的，囊括了市政工程体积方量计算中的各种情况，所需图件，根据需要及时生成，大大简化了工程技术人员的繁琐工作，方便工程设计师和现场施工人员对工程的监管，很有实用价值。

5 3D Mine绘制剖面图

3D Mine还有一强大功能，那就是剖面图的绘制。

我们搞市政建设，现场平面图和设计工程竣工图是基础图件。首先我们把现状DTM和竣工后DTM，调入管网图，系统就生成一个立体模型，所有的地上地下设施就一目了然，随心所欲切割各类剖面，异常方便。下面我简单介绍一下拉线切割和沿线切割(见图3)。

1)拉线切割。我们在市政工程建设中，经常需要绘制道路断面图，过去在绘制断面图时，需要在各类分部图件量取，工作异常繁琐，工作量也很大。笔者试用了一下“拉线切割”功能，非常容易操作，效率极高。在工作区导入现状DTM和竣工DTM，在图形工作区内采用画线段的方式，设置参数，画线位置的剖面就呈现出来了(见图4)。

2)沿线切割。“沿线切割”功能也方便操作，首先指定折线或手工绘制折线，参数设置完成后，点击确定，在图形工作区内即刻生成一系列剖面图(见图5)。

当然，三维动画那是必须的，实体动画和动画行走，给人一种身临其境的感觉。

6 心得体会

要想成为一名优秀市政工程技术人员，光有高度的责任感和事业心那是不够的，更要有饱满的热情，去面对工作中随时可能出现的各种问题，勤于思考并熟练掌握各种技能，把工作圆满完成。

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，助理工程师

TP319

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