Mô hình địa hình có thể được xây dựng từ: • Các đường đồng mức, các điểm đo của bản đồ địa hình đã được số hoá Trên cơ sở các điểm đo với Nova-TDN, NSD sẽ xây dựng được mô hình lưới b
Trang 1Trường đại học xây dựng
khoa xây dựng cầu đường
&
công ty hài hoà
-Y Z -
Hà nội 10/2006
Trang 2Chương I: Giới thiệu chung
I.1 Giới thiệu chương trình
Nova -TDN 2004 Chương trình thiết kế đường bộ được thực hiện trên môi
trường AutoCAD Release 2005 Với Nova -TDN 2004 có thể thực hiện công tác
thiết kế từ dự án tiền khả thi tới thiết kế kỹ thuật
Sử dụng Nova -TDN 2004 đơn giản và cho kết quả chi tiết hoàn toàn phù
hợp với tiêu chuẩn Việt Nam về thiết kế đường bộ và có thể thiết kế theo tiêu
• Tính toán và lập bảng khối lượng đào đắp
• Vẽ đường bình đồ, dựng phối cảnh mặt đường cùng cảnh quan địa hình
và tạo hoạt cảnh 3D
I.1.1 Nhập số liệu thiết kế
Nhập số liệu thiết kế nhằm mục đích xây dựng Mô hình địa hình dùng cho
các bước thiết kế tiếp theo Mô hình địa hình có thể được xây dựng từ:
• Các đường đồng mức, các điểm đo của bản đồ địa hình đã được số hoá
Trên cơ sở các điểm đo với Nova-TDN, NSD sẽ xây dựng được mô hình lưới
bề mặt tự nhiên và vẽ đường đồng mức Đây là mô hình địa hình số 3D cho phép
nội suy toạ độ (x, y, h) của bất kỳ điểm nào nằm trong mô hình lưới
I.1.2 Vẽ mặt bằng hiện trạng và thiết kế bình đồ tuyến
Từ số liệu đo có thể thể hiện được mặt bằng hiện trạng của khu vực
Trên cơ sở mô hình địa hình đã nhập có thể tiến hành vạch các đường tim
tuyến khác nhau của con đường cần thiết kế nhằm chọn được các phương án tối ưu
hoặc là thiết kế nhiều tuyến cùng một lúc- nhất là trong thiết kế tiền khả thi Nova
-TDN tự động phát sinh hoặc chèn các cọc và các điểm mia theo yêu cầu Các số
liệu được tự động cập nhật, cho phép hiệu chỉnh một cách dễ dàng hoặc bổ sung
thêm cho phù hợp với số liệu địa hình thực tế Nova –TDN 2004 cho phép thiết kế
cácđường cong chuyển tiếp hoặc đường cong tròn có siêu cao hoặc không có siêu
cao
Nếu có siêu cao thì trong đoạn độ dốc 1 mái tim quay là tâm cọc hoặc mép ngoài
phần xe chạy hoặc mép lề phần bụng khi chưa mở rộng Đồng thời để thuận tiện
cho NSD, Nova_TDN 2004 cho phép nhập mới và tra các tiêu chuẩn thiết kế đường
cong
và siêu cao
Kết xuất các kết quả phục vụ cho việc xác định tuyến ngoài hiện trường
I.1.3 Thiết kế trắc dọc, trắc ngang
Trang 3Trong trường hợp tuyến dài nhiều cây số Nova -TDN cho phép tách trắc dọc ra
nhiều đoạn khác nhau trong cùng 1 bản vẽ Mẫu biểu bảng trắc dọc và trắc ngang
có thể tuỳ ý thay đổi cho phù hợp với bảng biểu của cơ quan hoặc theo yêu cầu của
nhiệm vụ thiết kế Trắc ngang có thể sắp xếp cho vừa khổ giấy cần xuất ra và có thể
chọn chức năng in nhiều trang cắt ngang thiết kế chuẩn mà khai báo cho tuyến
Nova -TDN cho phép thiết kế 3 phương án đường đỏ nhằm chọn ra phương án
tối ưu theo khối lượng đào đắp, được tính toán sơ bộ theo mẫu cắt ngang thiết kế
chuẩn khi khai báo các thông số thiết kế tuyến
Đối với đường trong nội thị Nova -TDN cho phép thiết kế các giếng thu nước,
cao độ đáy cống ngầm
Trên trắc dọc Nova -TDN cho phép nhập bề dầy của các lớp địa chất dựa vào
chúng có thể tính toán khối lượng đào của từng lớp
Trên trắc ngang mặt cắt thiết kế sẽ được tự động xác định theo độ dốc siêu cao
và mở rộng lề nếu cắt ngang nằm trong đoạn có bố trí siêu cao và có mở rộng
Các cao độ cắt ngang sẽ bám theo các cao độ thiết kế của từng phương án Việc
thay đổi phương án đường đỏ các mặt cắt thiết kế trắc ngang sẽ tự động thay đổi
theo phù hợp với cao độ của phương án đường đỏ hiện hành
Trong một số trường hợp đặc biệt như: ta luy có dật cấp, lề hoặc mặt đường
không khai báo được theo tiêu chuẩn Nova_TDN cho phép thiết kế mặt đường, lề,
luy bằng các đường Polyline của AutoCAD sau đó định nghĩa thành các đối tượng
tương ứng của Nova_TDN rồi copy cho các mặt cắt ngang khác
I.1.4 Tính toán và lập khối lượng đào đắp
Nếu thiết kế theo TCVN Nova -TDN sẽ xác định cho gần 70 loại diện tích Trên
cơ sở các loại diện tích này người sử dụng có thể tổ hợp lại bằng cách xây dựng các
công thức tính sao cho phù hợp với yêu cầu diện tích cần kết xuất, ghi chúng lên
từng trắc ngang Sau khi điền các loại diện tích trên các trắc ngang và qua quá trình
vi chỉnh Nova_TDN cho phép tự động lập bảng tổng hợp khối lượng đào đắp
I.1.5 Vẽ đường bình đồ và tạo hoạt cảnh 3D
Nova -TDN cho phép thể thể hiện đường đồng mức của mô hình thiết kế điểm
Dựng phối cảnh mặt đường thiết kế và bề mặt tự nhiên cùng cảnh quan hiện trạng,
tạo hoạt cảnh Mô duyn này thường dùng khi thiết kế và trình duyệt dự án tiền khả
thi
Trang 4Chương II các câu lệnh trong NOVA_TDN 2004
Tạo điểm cao trình từ tệp số liệu CDTEP Tạo các điểm cao trình NT Tạo điểm cao trình từ sổ đo NDD Tạo địa hình nhà NHA Chuyển đổi máy toàn đạc điện tử HYURVEYT Xuất cao độ theo TEXT CDTEXT Nhập đường đồng mức NDM Định nghĩa đường đồng mức hoặc đường mép DNDM
Định nghĩa đường đồng mức DNCDM
Nhập số liệu tuyến RTDN Chuyển đổi tệp số liệu TDN CVERT Chuyển đổi tệp số liệu TKD PMNV Chuyển đổi tệp số liệu CCIC QHNV Chuyển đổi tệp số liệu TEDI TDCD Chuyển đổi tệp số liệu DHGTVT CNVSY Xây dựng mô hình lưới bề mặt LTG
Vẽ đường đồng mức DM Tra cứu cao độ tự nhiên CDTN
Hiệu chỉnh cao trình HCCT Bật/Tắt điểm cao trình trong cơ sở dữ liệu BTCD Điền và nối các điểm cao trình CDT Bật các điểm cao trình trong bản vẽ BCD Tắt các điểm cao trình trong bản vẽ TCD
Trang 5Thư viện vật địa hình- Nova- TDN TVDH
Khai mẫu bảng trắc dọc và trắc ngang BB Khai báo vét bùn + hữu cơ KBVB Khai báo các lớp áo đường theo TCVN KBK Khai báo tiêu chuẩn thiết kế đường ST
Khai báo và thay đổi tuyến thiết kế CS
Định nghĩa các đường mặt bằng tuyến DMB
Bố trí đường cong và siêu cao CN Chênh lý trình cũ và mới OLDS
Tạo điển cao trình theo số liệu trắc ngang
Xây dựng lại dữ liệu tuyến từ bản vẽ
Xác định khoảng lệch cọc so với tuyến KD
Xác định lại số liệu mia PSL
Hiệu chỉnh số liệu các điểm mia SSLT
Cập nhật lại số liệu tự nhiên từ trắc ngang TNTT
Vẽ lại số liệu điểm TIN theo tuyến DCD
Trang 6Nhận lại cao độ thiết kế NCD Định nghĩa đường thiết kế và lớp địa chất DNDD
Nhập lớp địa chất trắc ngang NDCTN
Vẽ các lớp địa chất trắc ngang DCTN
Tạo các lớp áo đường theo TCVN APK Điền thiết kế trắc ngang DTKTN
Tự động xác định vét bùn và hữu cơ VBTD
Trang 7Copy các đối tượng trắc ngang CTK
Dịch đỉnh thiết kế trắc ngang DTN
Phối cảnh tuyến đường thiết kế PC
Vẽ lưới bề mặt tự nhiên CED
Tạo hoạt cảnh 3D SD Hoạt cảnh theo hành trình OB
Trang 8Làm trơn đa tuyến theo khoảng phân LTP Làm trơn đa tuyến theo Spline LTS
Mũi tên liên tục MT
Ký hiệu cắt đứt CDUT
Tạo và hiệu chỉnh bảng THB Hiệu chỉnh bảng HCB
Thêm bớt hàng cột bảng HHCB Copy công thức, dữ liệu bảng CPB
Thư viện người dùng TV
Trang 9Chương III Bài toán thiết kế đường
III.1 Số liệu đầu vào
Có các cách đưa số liệu đầu vào là :
• Các đường đồng mức, các điểm đo của bản đồ địa hình đã được số hoá
Trong bài toán này chúng tôi xin trình bày cách xây dựng tuyến đường từ bình đồ
phục vụ cho sinh viên làm đồ án đường
Cụ thể cách đưa số liệu đầu vào như sau :
Quét ảnh bình đồ vào máy và tô lại các đường đồng mức Khi tô cần lưu ý
những điểm sau :
Trang 10- Đặt layer riêng cho đường đồng mức cần tô
- Phải tô lại đường đồng mức bằng lệnh polyline của Cad (lưu ý
PolylineEdit (PE) của Cad để nối lại
Lưu ý : Hiện nay có 1 số phần mềm có thể chuyển từ bình đồ giấy thành bình
đồ số hoặc bạn có thể đến các viện để lấy bình đồ số tại tuyến sẽ đi qua
III.2 Các bước thiết kế bằng Nova_TDN
Sau khi vào NOVA và mở bình đồ đã tạo ở trên ta tiến hành theo các bước sau :
III.2.1 Thiết kế tuyến :
Bước 1 : Khai báo thông số ban đầu
Đây là lệnh tiện ích của Nova phục vụ cho việc định dạng chữ số trong khi thiết
kế Định dạng số chữ số chính xác sau dấu phẩy là 2 chữ số (0.00)
Cú pháp : NS ↵
Menu : Địa hình / Cài đặt thông số ban đầu
Ngoài ra bạn có thể chỉnh định dạng chữ số theo mong muốn bằng cách hiệu
chỉnh bản vẽ của Cad , trên menu chọn : Format / Units …
Trang 11Bước 2 : Khai báo và thay đổi tuyến thiết kế :
Cú pháp : CS ↵
Menu : Tuyến / Tuyến đường / Khai báo và thay đổi tuyến thiết kế
Tuỳ theo các yêu cầu của nhiệm vụ thiết kế đề ra mà ta có thể chọn:
Chọn tiêu chuẩn thiết kế
Menu : Địa hình / Định nghĩa đường đồng mức và đường mép
Chọn vào đường đồng mức cần định nghĩa và nhập cao độ
áp dụng cho những bình đồ chưa được số hoá, ta phải định nghĩa cao độ cho từng
đường đồng mức
Trang 12Lưu ý : Nên đánh dấu mức cao độ cho các đường đồng mức trước bằng lệnh Dtext
của Cad để tránh nhầm lẫn cao độ
Bước 4 : Kiểm tra việc định nghĩa đường đồng mức bằng một trong các cách :
Dùng VP ↵
Dùng CDTN ↵
Để chắc chắn đã nhập đường đồng mức chính xác, ta cần kiểm tra lại Hoặc có thể
dùng lệnh LIST ( LI ) để kiểm tra toạ độ cũng như cao độ của từng đường, từng
điểm
Bước 5 : Chèn thêm điểm cao độ cho vị trí mà NOVA không định nghĩa được cao
độ :
Vị trí đèo yên ngựa
Vị trí giữa 2 đường đồng mức song song cách xa nhau
Các điểm đỉnh…
Cú pháp : NT ↵
Bước 6 : Xây dựng mô hình lưới bề mặt
Cú pháp : LTG ↵
Menu : Địa hình / Xây dựng mô hình lưới bề mặt
Mục đích của lệnh này là cơ sở để xây dựng mô hình lưới bề mặt địa hình mà tuyến
đường sẽ đi qua, giúp ta có cái nhìn trực quan hơn, tạo cho việc đi tuyến được chính
xác hơn
Bước 7 : Xem lưới tam giác :
Cú pháp : CED ↵
Menu : Tuyến /Phối cảnh tuyến/ Vẽ lưới bề mặt tự nhiên
Sau khi đã định nghĩa đường đồng mức, ta được bình đồ số hoá
Từ đây ta có thể vạch tuyến và thiết kế đường
Bước 8 : Vạch tuyến trên bình đồ
Trang 13Cú pháp : PL ↵ ( dùng lệnh polyline để vạch tuyến )
Thiết kế tuyến phải chú ý đến địa hình,tuân thủ theo những nguyên tắc đi tuyến
trên từng địa hình mà ta đã được học.Ví dụ như địa hình miền núi có nhiều đường
đồng mức san sát nhau thì đi tuyến phải chú ý là đủ bước Compa để tránh độ dốc
đột ngột, phải đi men theo đường đồng mức…
Bước 9 : Khai báo gốc tuyến
Cú pháp : GT ↵
Menu : Tuyến / Tuyến đường/ Khai báo gốc tuyến
Sau khi click vào nút ta chọn gốc tuyến ở trên bình đồ cần thiết kế
Tuỳ theo tuyến đường thiết kế từ đâu đến đâu mà ta chọn điểm gốc tuyến cho phù
hợp
Bước 10 : Định nghĩa tim tuyến
Cú pháp : DMB ↵
Menu: Tuyến/ Tuyến đường/ Định nghĩa các đường mặt bằng tuyến
Chọn vào tuyến đã vạch trên bình đồ ( đường Polyline )
Trang 14Đây là lệnh định nghĩa các đường mặt bằng tuyến, ta có thể định nghĩa được nhiều
đường ở đây ta vạch tuyến theo tim đường
Bước 11 : Cắm đường cong nằm và bố trí siêu cao :
Cú pháp : CN ↵
Menu : Tuyến/ Tuyến đường / Bố trí đường cong và siêu cao
Sau đó chọn hai cạnh của đỉnh cần bố trí đường cong và siêu cao Sẽ có một hộp
thoại xuất hiện :
:
Lưu ý:
Nếu bán kính cong chọn nhỏ thì phải bố trí siêu cao, đồng thời chọn bố trí đường
cong chuyển tiếp và phần mở rộng cho phù hợp với tiêu chuẩn thiết kế đường mà ta
đã chọn
Kết thúc, ta được kết quả mô hình trên bình đồ như sau :
Bước 12 : Phát sinh cọc trên tuyến :
Cú pháp : PSC ↵
Trang 15Menu : Tuyến / Cọc trên tuyến / Phát sinh cọc
Do yêu cầu thiết kế mà ta có thể nhập khoảng cách cắm cọc trên cả tuyến hoặc trên
một đoạn tuyến bằng việc chọn lý trình từ đâu đến đâu và chọn
Bước 13 : Chèn cọc :
Cú pháp : CC ↵
Menu : Tuyến / Cọc trên tuyến / Chèn cọc mới
Trang 16Đây là bước chèn các cọc đặc biệt mà bước phát sinh cọc chưa chèn vào như : cọc
trong đường cong ( TD , TC , P ) và các cọc địa hình ( Phân thuỷ , tụ thuỷ , giao
đường đồng mức , điểm xuyên … ) Việc chọn cọc này có thể trực tiếp trên tuyến
hoặc là trên trắc dọc sau khi đã chạy xong trắc dọc
Lưu ý : Phải nhập tên cọc để tránh nhầm lẫn với các cọc đã có từ trước
Bước 14 : Hiệu chỉnh số liệu các điểm mia
Cú pháp : SSLT ↵
Menu : Tuyến / Cọc trên tuyến / Hiệu chỉnh số liệu các điểm mia
Thực hiện lệnh này sẽ xuất hiện bảng điền các thông số của các cọc, ở đây ta cũng
có thể sửa tên các cọc ở cột “Tên cọc”
Bước 15 : Điền tên cọc :
Cú pháp : DTC ↵
Menu : Tuyến / Mặt bằng tuyến / Điền tên cọc trên tuyến
Thực hiện lệnh này, tên các cọc sẽ được điền trên tuyến
Trang 17Ta có thể điền so le hoặc điền một phía và cả khoảng cách từ các tên cọc đến tuyến
và cao chữ đảm bảo cho việc theo dõi tuyến dễ dàng
Bước 16 : Điền yếu tố cong :
Cú pháp : YTC ↵
Menu : Tuyến / Mặt bằng tuyến / Điền yếu tố cong
Trang 18III.2.1.2 Thiết kế trắc dọc :
Bước 17 : Khai mẫu bảng biểu trắc dọc, trắc ngang :
enu : Tuyến / Khai báo / Khai báo mẫu bảng biểu
Trong bước này ta có thể khai báo lại bảng biểu , có thể chọn vào tự động thay đổi
mức so sánh cho phù hợp với việc bố trí khổ giấy thuận lợi cho công việc in ấn sau
này Sau đó chỉ điểm chuột trái để chọn điểm đặt trắc dọc, ta được trắc dọc tự nhiên
Trang 19Menu : Tuyến / Thiết kế trắc dọc / Thiết kế trắc dọc
Xuất hiện hộp thoại :
Bước 21 : Cắm đường cong đứng :¿
Cú pháp : CD ↵
Menu : Tuyến / Thiết kế trắc dọc / Đường cong đứng
Sau khi chọn vào các cạnh của đường cong đứng, sẽ xuất hiện hộp thoại cho phép
ta nhập vào bán kính điền :
Trang 21Điền các thông số, sau đó ta được các trắc ngang tự nhiên :
Bước 24 : Thiết kế trắc ngang :
Cú pháp : TKTN ↵
Menu : Tuyến / Thiết kế trắc ngang/Thiết kế trắc ngang
Trang 22Chọn vào để khai báo mẫu mặt cắt :
Chọn sau đó xuất hiện hộp thoại:
Chọn để kết thúc khai báo.Trên trắc ngang xuất hiện :
Trang 23B−íc 25 : §iÒn thiÕt kÕ tr¾c ngang : DTKTN
Có ph¸p : DTKTN ↵
Menu : TuyÕn / ThiÕt kÕ tr¾c ngang/ThiÕt kÕ tr¾c ngang
XuÊt hiÖn hép tho¹i:
Chän trªn tr¾c ngang xuÊt hiÖn:
Trang 24B−íc 26 : ¸p khu«n ¸o ®−êng : APK
Có ph¸p : APK ↵
Menu : TuyÕn / ThiÕt kÕ tr¾c ngang/T¹o c¸c líp ¸o ®−êng
XuÊt hiÖn hép tho¹i:
Vµo phÇn khai b¸o khu«n
Trang 25Chọn số lớp cần thiết kế và khai báo các lớp gồm tên lớp và chiều dày tương ứng
Chú ý ở đây ta có thể khai báo nhiều khuôn áo đường Sau đó chọn
Ta được trắc ngang có áp khuôn áo đường :
III.2.1.4 Tính diện tích :
Bước 27 : Lập bảng tính diện tích :
Cú pháp : LBDT ↵
Trang 26Trong hộp thoại việc tính toán các diện tích có thể theo tiêu chuẩn đã chọn hoặc ta
cũng có thể tự khai báo lại công thức :
Sau đó ta có thể lưu lại thành file để sử dụng sau này:
Bước 28 : Tính diện tích :
Cú pháp : TDT ↵
Menu : Tuyến / Diện tích/Tính diện tích
Lúc này chương trình sẽ tự động tính diện tích, bước này tạo cơ sở cho việc xuất
các bảng biểu về diện tích
Bước 29: Điền diện tích :
Cú pháp : DDT ↵
Menu : Tuyến / Diện tích/Điền giá trị diện tích
Ta cũng có thể khai báo các thông số sẽ điền ra trắc ngang Tại đây ta cũng có thể
sửa lại công thức tính đã khai báo tại phần trước
Trang 27Khi đó diện tích đào đắp sẽ được điền vào trắc ngang tương ứng Được thể hiện trên
hình :