ZDM软件在河道开挖及疏浚中的应用.docx

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ZDM软件在河道开挖及疏浚中的应用

ZDM软件在河道开挖及疏浚中的应用

广东省水利电力勘测设计院张冬明

ZDM软件河道开挖及疏浚模块是在ACAD平台上开发的，可以数十倍地大幅度提高设计效率，可以生成纵、横断面，自动计算断面开挖、以及清淤，水上水下方的计算。

自动生成开挖线。

将重复的绘图、工程量计算工作都交由计算机完成。

该模块灵活、通用性强，部分功能可以用在渠道、供水等带状水利工程设计中，用户可以举一反三灵活运用。

在我院已经广泛应用在中小河流治理堤防设计中。

1由平面到断面（方法1）

1.1河道的平面设计

河道的开挖在平面设计中主要是确定河道中心线，和开挖坡脚线。

要求有河道的测量平面图，根据测量的平面图草拟出河道中心线，和开挖坡脚线，要求测量可按20～50米设置测量断面进行测量。

由于平面上测量的断面线不是zdm软件生成的，因此必须转化为zdm软件的桩号线

1.1.1转换为桩号线步骤

a使用bzzh命令选择只标注线两端的桩号

b使用getzh1命令可以将剖切线转换为桩号线。

使用第1选项转换桩号线，单个一个个转换，将桩号文字指定到剖切起点端头，该选项灵活性好，可适应任何情况。

使用第2选项批量转换桩号线，如果桩号或编号文字是应压线上可以使用该选项批量转换为桩号线，文字放置的端头即为横断面测量的起点。

使用第3选项，选择中心线，起点桩号线，要转换的桩号线使用a选项，程序自动将剖切线转换为桩号线。

标注出的桩号文字有可能不在剖切的起点，这时可使用lxzh命令中d选项将线反转使之桩号文字在剖切起点端。

软件规定桩号线上的桩号文字端为剖切的起点，也就是横断面线的左起点。

1.1.2横断面数据

提供数据文件，数据文件应为一个文件中有多条横断面，数据文件中的桩号应与平面图一致。

若提供的是一个断面对应一个数据文件，可采用zdm软件trandm5（断面是桩号）trandm6（断面是编号）命令将一个文件夹中的断面数据合并到一个文件中。

数据文件生成的横断面应和提供的横断面图一致。

设计人员应检查断面数据生成的图与提供的图是否一致，如不一致，可用软件getdm命令直接将图转换为数据。

横断面数据文件为左起点，平距、高程。

数据文件格式如下：

11+420

0.005.64沙滩

5.955.75沙滩

10.805.75沙滩

16.635.84沙滩

……………….

11+520

0.006.15沙滩

6.316.27沙滩

67.906.93草地

74.958.68草地

80.4110.29草地

232.159.31水下

238.539.21水下

…………………………………..

1.1.3将横断面数据转换为高程点

命令Ptzhx

选择横断面数据文件，再选择已经转换为zdm软件的桩号线，可以将断面数据转换为高程点打在线上。

1.1.4将测量桩号值转换为实际桩号值

Getzh命令可以将测量的桩号值转换为实际桩号值，程序会将旧的桩号写在括号内，并输出新、旧桩号的数据文件。

如果要出图去掉旧桩号可以用delzhkh命令删除。

1.1.5河底开挖高程的确定

用hddm命令选数据文件生成横断面，再用zhch命令第3选项替换桩号，选择新、旧桩号的数据文件将旧桩号替换为新桩号。

再使用getdmbg2命令可以提取河底最低高程到数据文件，编辑数据文件加上河底设计高程列，我们可以用tzdm命令生成纵断面。

1.1.6设置河底高程，坡脚线高程

用P_bg命令先设置河底中心线高程

可以按坡度或高程交互式设置河底高程，设置完成后要输出到数据文件。

数据文件格式为：

桩号高程

再用jz_bg命令设置坡脚线高程

选择坡脚线，再选择之前导出的数据文件给两个坡脚设置高程。

1.2横断面

用dxpm命令切横断面，在切横断面时程序会要用户输入开挖坡度。

切出地形横断面同时会切出开挖线，开挖中心点。

1.2.1河底加河槽，加马道

Chpd命令g选项，可以在河底加河槽，b选项可以在开挖线上批量加马道。

1.1.2开挖线顶部加平台

Hdpt命令可以在开挖线顶部加平台（也可以是堤顶），首先要做一个平台按高程变化的数据文件，数据文件格式如下：

桩号左侧平台高程右侧平台高程

SMH15+00020.520.5

SMH16+0002020

只要桩号在在这个范围内，程序会自动内插平台高程。

1.3清淤开挖计算

有时清淤项要另计或只对河道清淤，可以使用hdqy命令计算清淤工程量。

先要做一个水位的数据文件，程序在河道的水面线范围向下挖多少米进行清淤。

数据文件格式为：

桩号实测水位多年平均水位（p=50%）设计洪水位（p=2%）

SMH15+00010.09.5614.62

SMH16+00012.09.6514.72

程序自动取按第一个水位线

只要桩号在在这个范围内，程序会自动内插水位高程。

执行程序会提示：

是否将地面线与清淤线拟合为地面线，选择”y”时选择清淤后的清淤线与地面线拟合为新的地面线,这样再进行开挖更为准确。

并且可以用新的地面线用getdm命令输出为断面数据文件可以进行水面线的计算。

执行程序会提示：

给定清淤坡度<不给定垂直向下清>，若用空格键响应则垂直不给定垂直向下清清淤。

给定坡度后则清淤端头放坡到地面。

垂直向下清淤放坡清淤

1.4开挖面积计算

1.4.1断面挖、填面积计算

选Tkwht命令第一项可计算出开挖回填面积。

如果要按中心点位置分成左、右侧开挖，要先选第一项计算出开挖面积后再选第三项分左、右侧开挖。

1.4.2水下、水上开挖

可以使用sxkw命令将计算出来的挖、填面积分成水上、水下面积。

可以选择水下只挖不填，程序自动删除水下填方量。

1..4生成工程量表

Calarea命令可以生成工程量表。

2由横断面到平面（方法2）

上面讲的方法是从平面到横断面，有时河道的中心线，开挖坡脚难于确定，可以使用该方法先确定横断面开挖形式，再横断面从到平面，确定河道中心线和坡脚线，再从平面到断面。

2.1水位线的标注及河道的横断面开挖和清淤

Hdkw1命令可以由水面线的范围确定开挖和清淤范围。

可以根据水位线范围内的河底最低点或河底平均高程向下开挖多少米生成开挖断面。

也可以给定设计河底的高程的数据文件生成开挖线。

首先使用选项1，绘制水面线并标注

出现对话框：

此时应选择第一项，程序要求选择桩号-水位数据文件，其格式为：

桩号实测水位多年平均水位（p=50%）设计洪水位（p=2%）

SMH15+00010.09.5614.62

SMH16+00012.09.6514.72

可以有多个水位，但画水位线的用第一列水位，只要断面在这两个桩号之间，程序会内插任意断面水位。

最多可以标注4个不同的水位，数据间用tab键或空格分隔。

第二项为仅标注水位,不画水位线。

选择横断面如找不到河道两岸，会在断面最低点标注水位。

如果有设计中心点,会要用户指定到中心点的水平距离标注水位。

用户写这个数据文件时要注意，程序中认定第一列水位为我们计算清淤，水下、水上方的水位。

选择第2项河道清淤，命令hdqy见1.3

选择第3、4项，程序会由用户确定在河底平均高程，最低高程之下多少米进行开挖。

选择第5项：

程序要求给定开挖后河底高程的数据文件，数据文件格式为：

桩号河底设计高程

SMH15+0004.6

SMH15+5004.8

SMH16+0004.2

只要断面在这两个桩号之间，程序会内插任意断面河底高程。

程序自动生成开挖中心点。

开挖的左、右坡度可人工设定，也可自动按水位线以下的边坡坡度取最陡的边坡坡度，这样可以使降低挖方量（见图）。

选项6：

命令gsdm，可以计算断面的过水面积。

有时我们要使河道断面的过水面积大致保持一致，该选项可以快速批量计算水面线、开挖线、地面线围成的过水面积,生成表格，以便我们调整开挖断面。

使用cha检查面积功能，点选表格内过水面积数字，可以快速找到该断面进行修改。

选项7：

命令chdmdk，可以批量修改河道断面底宽，可以给定一个断面底宽，将所有断面修改成统一底宽，也可以将小于给定的断面底宽修改为给定断面底宽。

选项8：

命令mdm，可以移动断面，或给定开挖断面底边角点修改开挖底宽，调整后断面自动和地面线相接。

可以自动计算挖填量。

选项9：

命令tkwht，计算的断面挖、填面积。

见14.1

选项10：

命令sxkw，计算水上、水下方，见14.2

选项11：

命令getkwdm，可提取开挖断面的左、右坡度、底宽、底高程到数据文件中，主要用在水面线计算中。

提取数据的格式如下：

;;桩号m左坡度底宽m右坡度底高程m

0+061.0000.0004.1000.03395.220

0+343.0000.8765.1941.02795.193

0+581.0000.9774.1611.73495.170

2.2由横断面开挖开挖中心点在平面上生成河道开挖中心线，修改中心线关联修改横断面

组合命令Hdpm

选项1：

可以由横断面开挖中心点在平面上生成河道中心线。

选项4：

命令djx，再选选项1，可由横断面生成平面开口线、坡脚线。

选项2命令ppedit修改平面中心线，该命令是zdm多段线编辑命令，选d选项减少点，可以对多断面进行修改，也可以拉动夹点修改多段线。

选项3：

命令uphd，可以将修改后的中心线返回到横断面面修改中心点水平位置，并且自动修改开挖横断面，自动与地面线相接。

选项4：

命令getzh1，可以更新平面桩号桩号值，同时更新横断面桩号，程序将旧桩号放在括号内，如果采用了getzh1命令赋给的桩号，则该桩号为编号，总是放在括号内。

中心线修改好后，也可修改坡脚线，再使用方法1，通过剖切横断面的方法生成开挖断面。

特别提示：

平面图桩号线上桩号文字端头必须是横断面的左起点，如果是采用剖切方式生成的横断面，桩号线端头必须有高程点（可以用getz命令获得高程点）。

3横断面分层开挖

有时我们要计算不同地质层的开挖量，我们可以由地质纵断面中获得各个横断面的地质数据，再在横断面上生成地质断面线，进行分层开挖计算。

选择地质分界数据文件，选择断面，程序自动将地面线按地质分界数据文件中高程偏移或按水平直线生成地质分界线。

地质层数据文件格式为：

桩号淤泥沙砾粘土

0+00038.00236.970

0+10035.89934.881

在此数据文件桩号内断面程序会自动按线性内插，注意第一行比其余行多处一列，该列为最下层的地质层。

最多可允许7层不同的地质层。

该数据可由地质纵断面用pbg命令获取（在此之前要将把地质纵断面转换为zdm的纵断面）。

计算出分层的断面面积后，再使用calarea命令统计成工程量表。

4由测量数据文件计算河道疏浚、抛石

通过施工前、后的测量横断面数据文件，可以计算河道清淤、抛石工程量

命令:

kwdm

功能：

选择地面测量基点或开挖中心点，选择开挖断面数据文件，程序自动以测量基点或开挖中心点绘制开挖线。

地形断面必须是使用zdm软件软件生成的。

开挖断面数据文件格式可以是中起点或左起点。

桩号应与图中桩号对应。

选择有中心点的地形断面，数据文件也必须是中起点，断面端头会自动延伸至地面线。

该功能可用于施工单位计算施工过程的开挖、回填量。

选择选项1，插入的断面端头连接地面线，如地面线为左起点，程序自动连接端头，可自动计算疏浚断面面积，计算工程量。