Особенности применения программного комплекса AutoCAD Civil 3D при решении геодезических задач студентами строительных специальностей

Курс «Инженерная геодезия» читается на первом курсе специальности «Строительство уникальных зданий и сооружений» с прохождением студентами учебной геодезической практики. Слово «инженерная» в названии дисциплины указывает на то, что данный раздел имеет широкую прикладную направленность [9; 12]. Появление в последние годы современных информационных и спутниковых технологий также подчеркивает прикладное значение данной инженерной науки [7; 8; 10; 11]. Инженерная геодезия разрабатывает и изучает широкий круг геодезических работ, в том числе и инженерногеодезическое проектирование [6; 13], которое относится к проектированию сооружений и включает: составление топографической основы в необходимых масштабах; геодезическую подготовку проекта для перенесения его в натуру, проектирование разбивочных работ; решение задач горизонтальной и вертикальной планировки [1; 2; 4; 5].

В настоящее время наличие множества доступных программных комплексов и систем, применяемых при автоматизации проектирования и моделировании строительных объектов, позволяет эффективно использовать их в учебном процессе для подготовки молодых высококвалифицированных специалистов в строительном производстве, адаптировать будущих специалистов к новым современным методикам проектирования на стадии учебного процесса [3]. Примером использования современных САПР является программный комплекс AutoCAD Civil 3D, базирующийся на платформе AutoCAD, предлагаемой для работы проектировщикам, землеустроителям и т. д. Студентам строительных специальностей предлагается использовать AutoCAD Civil 3D для выполнения таких практических заданий как проектирование линейных объектов (трассы) с построением продольного и поперечного профиля; участка строительства и благоустройства с построением рельефа и с проектируемыми площадками и откосами (см. рис. 1).

Отсутствие технических возможностей оформления материалов по геодезической практике повлекло необходимость их выполнения вручную в соответствии с правилами, изложенными в действующих нормативных документах. С внедрением программного комплекса AutoCAD Civil 3D в учебный процесс по дисциплине «Инженерная геодезия» работы по обработке полевых измерений студентов автоматизируются, создается удобство в работах по оформлению технического отчета по результатам прохождения геодезической практики.

Выполнение любой практической задачи студентами начинается с создания так называемого базового плана. AutoCAD Civil 3D позволяет максимально оптимизировать указанный процесс. Проектирование строительных площадок, топографическая съемка местности учебного полигона в этом программном комплексе производится с помощью геодезических фигур, которые можно редактировать, импортировать, создавать и изменять в процессе проектирования.

127.450тметка после землянах робот 126.550тметко до земляных робот

Общая площадь насыпи = 8269,06 м2 Площадь насыпи откоса = 1327.5 м2

Общая площадь быемки = 0 м2

Общий объем насыпи = 13035 м3

Объем насыпи откоса = 1175 м3 Система координат - местная Система бысот — Балтийская

Рис. 1. Схема проектируемого участка земной поверхности, выполненная на основе цифровой модели в AutoCAD Civil 3D.

На топографическом плане и созданной поверхности в программе AutoCAD Civil 3D выполняется подготовка к разбивке на участки – квадраты 20×20 м. На цифровой модели рельефа закоординированы граничные точки участков. В соответствии с их границами обозначены их контуры. По окончании проектирования граница участка обновляется. Проектные точки границ участка закоординированы и подписаны при помощи выносных элементов (для выполнения выноса и разбивки точек проекта в натуре). При проектировании в программном комплексе обеспечивается отображение откосов выемки и насыпи, уклоны отвода поверхностных стоков, учитываются условия минимальных объемов земляных работ. Вертикальная планировка прорабатывается поэтапно при помощи функциональных процедур программы в масштабе 1:500.

В последние годы прослеживается тенденция повсеместного перехода к информационному моделированию при проектировании в строительстве и выполнении геодезических работ. Однако следует признать, что применение современных автоматизированных систем проектирования в учебном процессе пока недостаточно распространено в системе высшего образования, да и в целом в отрасли. Это можно объяснить двумя основными причинами: во-первых, ограниченными возможностями организаций и учебных заведений переходить на новые технологии из-за недостатка финансирования автоматизации учебного процесса; во-вторых, в силу отсутствия системы подготовки высококвалифицированных молодых кадров, способных применять современные программные комплексы в своей профессиональной деятельности.

В заключение можно выделить основные преимущества использования автоматизированных систем на основе AutoCAD Civil 3D в учебном процессе.

• 1.    Возможность создания многовариантных проектных решений на основе цифровых моделей с последующим выбором наиболее оптимального.

• 2.    Возможность выполнения учебных задач с учетом построения созданных цифровых пространственных моделей (3D), что делает результаты учебного проектирования (например, при создании цифровой модели с учетом сложного рельефа) более наглядными и доступными к пониманию.

• 3.    При автоматизации уменьшается риск возникновения грубых и систематических ошибок при проведении камеральных работ.

• 4.    Имеется возможность корректировки цифровой модели на стадии ее создания и обработки данных полевых измерений, исправления ошибок, вызванных недостаточным практическим опытом студентов.