Diseño en Civil 3D Avanzado - Grading Optimization
Hay algunos proyectos que requieren realizar explanaciones para ubicar nuevas estructuras sobre ellos. Estas explanaciones deben cumplir ciertos parámetros de diseño para garantizar su estabilidad, drenaje y funcionalidad, por lo que concebir un único diseño puede resultar complejo o requerir mucho tiempo.
Es para ello que existe la extensión Grading Optimization de Civil 3D, la cual nos ayuda con el diseño de estas explanaciones con base en unos parámetros que definimos como diseñadores. Al ser una extensión de Civil, debemos descargarla desde la página de Autodesk, ya instalada, veremos cómo podemos utilizarla en nuestros proyectos de topografía.
Para comenzar debemos tener nuestra superficie, según el levantamiento topográfico que se haya realizado, por topografía convencional o LIDAR, este también puede estar acompañado de fotogrametría con el fin de verificar obstáculos en el terreno que puedan interferir con nuestro diseño.
Dentro del Civil 3D vamos a crear una nueva superficie (aparte del levantamiento), la cual será nuestro punto de arranque. Esto lo hacemos con el fin de trabajar en una sección del terreno más reducida, especialmente si contamos con un levantamiento extenso que no debemos explanar.
De esta superficie, vamos a Edit y le pegamos nuestro levantamiento del terreno natural.
Veremos que la extensión de esta nueva superficie es la misma que el terreno original. Vamos a crear una Polilínea para delimitar el área de trabajo (Esta debe ser cerrada).
Y en las opciones de la superficie la añadimos como Boundaries.
Ahora crearemos dos polígonos más:
- Uno exterior para definir el área máxima cuya geometría se modificará, y
- Uno interior para definir nuestra explanación.
Esto permite generar la transición entre nuestra explanación y el terreno natural (Deben ser igualmente polilíneas cerradas).
Una vez definidas nuestras áreas de trabajo, vamos a la pestaña Analyze → Grading Objects
Esto desplegará el menú del Grading Optimization, debemos verificar que en el Tool Palettes nos encontremos en la pestaña Grading objects - metric.
La primera herramienta que usaremos será Grading limit, la cual nos pedirá seleccionar la polilínea del límite exterior. Este, como su nombre lo indica, será el límite al que podrá llegar nuestra explanación, más allá de esta no podrán haber modificaciones al terreno original.
Se abrirá una ventana con propiedades a modificar, aquí podremos variar las pendientes mínimas y máximas que debe tener la superficie. Además, si variamos el depth of material, lo tomará como el espesor de la capa que tendremos en la explanación.
En la barra de Grading objects veremos el objeto recién creado
Ahora, para definir la zona de la explanación, buscamos la herramienta Zone y seleccionamos nuestra zona interna.
Aquí podemos seleccionar la opción de Customize slope constraints para definir su pendiente mínima y máxima, además, seleccionamos Aligned surface si queremos que sea una explanación uniforme.
Podemos generar polígonos adicionales que definan zonas como, por ejemplo, la de una edificación. Para estos casos usaremos la herramienta Building Pad y con ella seleccionamos las polilínea nueva creada.
Con la opción Elevation, podremos especificar un rango de elevaciones en el que queremos ubicar la estructura, o si tenemos definida una cota. En caso de no tener una elevación determinada, puede desactivarse.
Definamos análogamente una zona de parqueo con un nuevo polígono, y usamos la herramienta Parking Lot para definirlo como tal.
Si tenemos una estructura existente que queremos respetar, con la herramienta Exclusion zone definimos el área que queremos dejar libre de modificaciones.
Otra geometría de interés que podemos agregar es una polilínea que defina el flujo de aguas al que queremos llegar, es especialmente útil si observamos que en el terreno hay un flujo existente que debamos respetar. Lo hacemos con una polilínea abierta, empezando desde el lugar más alto y siguiendo la dirección del flujo. Usamos la función Drain Line, y seleccionamos la polilínea previamente creada.
Finalmente, si tenemos un punto bajo al que queremos drenar, podemos crear un COGO Point de Civil 3D con la función Point Creation Tools, y definimos un punto bajo.
Ahora con la herramienta Low Point podemos seleccionar este punto y la optimización buscará dejarlo como el punto bajo.
Teniendo definidos todos los objetos que queremos tener en cuenta para la optimización, podemos comenzar este procedimiento.
En la pestaña Analyze buscamos la opción Optimize, y nos pedirá seleccionar la superficie a optimizar, que será la que definimos al comienzo.
Esto abrirá una nueva ventana en la cual podemos ver los objetos previamente definidos a la izquierda de la pantalla.
Si en la barra superior seleccionamos la opción de visualización None, nos mostrará los objetos en planta con la leyenda de las elevaciones del terreno. Aquí arriba también podemos cambiar el Tema de visualización de las elevaciones, la topología (curvas de nivel o triángulos) y la hidrología.
En los objetos de la izquierda podemos cambiar sus parámetros en cualquier momento entre optimizaciones
En la parte inferior podemos variar las Opciones de Optimización. Aquí pueden modificarse pendientes mínimas y máximas globales, si se permite únicamente corte o lleno, el número de iteraciones (definidas preferiblemente en 1000) y si deseamos buscar un balance entre corte y llenos, o minimizar el movimiento de tierra total.
Para comenzar la optimización, usamos la opción Optimize en la parte inferior. La cual generará iteraciones buscando llegar a los parámetros establecidos.
En la parte izquierda podemos apreciar cómo va buscando la solución, mostrando la convención de advertencias en las zonas del terreno que pueden no estar cumpliendo con las condiciones que definimos. Además, en otra pestaña, el reporte de corte y lleno.
Cuando finalicemos la optimización, en la parte inferior derecha tenemos la opción Update Drawing, la cual nos llevará a una ventana con las opciones de exportar los resultados nuevamente al proyecto de Civil 3D.
Esto nos permite crear una nueva superficie o actualizar la superficie existente. Así como importar Feature Lines que definen nuestras Zonas de explanación.
Las Feature Lines creadas pueden resultar con cambios muy frecuentes de elevación, que resultan en muchos puntos dentro de esta. Para corregirlo, podemos usar la herramienta Weed del editor de geometría de la Feature Line, o bien podemos crear nuestra propiar Feature Line nueva basándonos en los resultados de la optimización.
