Muốn biết Civil 3D là gì, hãy bắt đầu từ một tình huống quen thuộc. Chủ đầu tư yêu cầu dịch tim tuyến sang phải mười lăm mét. Câu hỏi đầu tiên của người kỹ sư không phải "dịch thế nào", mà là "phải làm lại bao nhiêu thứ".
Nếu tuyến đường đang nằm trong AutoCAD dưới dạng các bản vẽ rời, câu trả lời là gần như tất cả. Bình đồ, trắc dọc, hàng chục trắc ngang, bảng khối lượng, rồi bản vẽ thoát nước. Nếu tuyến đường nằm trong một mô hình Civil 3D, câu trả lời là dịch tim tuyến rồi kiểm lại.
Khác biệt đó là toàn bộ lý do Civil 3D tồn tại. Bài này giải thích Civil 3D là gì theo hướng ấy: nó khác AutoCAD ở chỗ nào, chuỗi đối tượng liên kết với nhau ra sao, khối lượng đào đắp lấy ở đâu ra, và học nó cần nền gì trước.
Civil 3D là gì
Autodesk Civil 3D là phần mềm thiết kế hạ tầng, chạy trên nền AutoCAD. Nói gọn thì đó là AutoCAD cộng thêm một bộ đối tượng riêng cho công trình dạng tuyến và cho địa hình.
Chữ "đối tượng riêng" mới là điều đáng nói. Trong AutoCAD, một đường đồng mức là một đường cong. Trong Civil 3D, cả tập đường đồng mức thuộc về một bề mặt, và bề mặt đó biết cao độ tại mọi điểm. Tương tự, tim tuyến không phải một đường polyline mà là một tim tuyến có lý trình, có đường cong nằm và đường cong chuyển tiếp theo tiêu chuẩn.
Vì các đối tượng biết chúng là gì, phần mềm mới tính toán được trên đó. Và vì chúng liên kết với nhau, sửa một chỗ thì những chỗ phụ thuộc tự cập nhật.
Bài BIM hạ tầng khác BIM nhà dân dụng ở đâu? so sánh hai mảng ở góc rộng hơn, và liệt kê đủ tám nhóm việc Civil 3D làm trong một dự án đường. Bài này đi sâu vào cơ chế bên dưới, cũng là thứ mà khóa Civil 3D của Viện dành phần lớn thời lượng để dựng cho quen tay.
Chuỗi liên kết động, thứ làm nên Civil 3D
Một tuyến đường trong Civil 3D là năm khâu nối tiếp nhau.
Bề mặt tự nhiên dựng từ số liệu khảo sát: điểm đo, đường đồng mức, hoặc đám mây điểm. Đây là mặt đất hiện trạng, nền của mọi thứ phía sau.
Tim tuyến là hình chiếu bằng của tuyến: các đoạn thẳng, đường cong nằm và đường cong chuyển tiếp, kèm lý trình chạy dọc.
Trắc dọc gồm hai đường. Đường đen là mặt đất tự nhiên cắt dọc theo tim tuyến, phần mềm tự lấy từ bề mặt. Đường đỏ là cao độ thiết kế do người kỹ sư đặt ra, với các đường cong đứng.
Mô hình tuyến hình thành khi cho một mặt cắt ngang điển hình chạy dọc tim tuyến, bám theo cao độ của đường đỏ. Mặt cắt điển hình gồm làn xe, lề, rãnh, taluy. Kết quả là mô hình ba chiều của con đường.
Khối lượng là bước cuối, tính từ chênh lệch giữa mô hình tuyến và bề mặt tự nhiên.
Điểm mấu chốt nằm ở quan hệ phụ thuộc. Dịch tim tuyến ở khâu hai thì trắc dọc phải lấy lại đường đen, mô hình tuyến chạy lại theo tim mới, và khối lượng tính lại. Người kỹ sư không phải nhớ để làm từng việc đó. Phần mềm biết cái nào phụ thuộc cái nào.
Đây cũng là chỗ người quen AutoCAD thấy khó nhất khi chuyển sang. Không phải khó ở lệnh, mà khó ở chỗ phải dựng đúng thứ tự. Bỏ qua bề mặt để vẽ thẳng tim tuyến thì sau đó không có đường đen, và cả chuỗi phía sau đứt.
Khối lượng đào đắp lấy từ đâu
Đây là phần mà người làm dự toán và người làm hồ sơ thanh toán quan tâm nhất, nên nói riêng.
Tại mỗi cọc dọc tuyến, phần mềm cắt một mặt cắt ngang. Trên mặt cắt đó có hai đường: mặt đất tự nhiên và bề mặt thiết kế. Chỗ nào thiết kế thấp hơn tự nhiên thì phải bóc đất đi, gọi là đào. Chỗ nào thiết kế cao hơn thì phải chở đất tới, gọi là đắp.
Diện tích hai vùng đó nhân với khoảng cách giữa các cọc thì ra khối lượng của đoạn. Cộng dồn theo tuyến thì ra khối lượng toàn công trình.
Ba điều đáng lưu ý về con số này.
Nó chỉ đúng khi bề mặt tự nhiên đúng. Bề mặt dựng từ số liệu khảo sát thưa hoặc thiếu đường gãy địa hình sẽ cho khối lượng sai, mà bảng vẫn hiện ra bình thường.
Nó đổi theo thiết kế. Nâng hay hạ đường đỏ vài chục xentimét là khối lượng đổi ngay, nên phần mềm này còn dùng để tìm phương án cân bằng đào đắp, giảm chi phí vận chuyển đất.
Và nó là khối lượng hình học. Muốn thành khối lượng dự toán còn phải tách theo loại đất, theo cấp phối, theo điều kiện thi công. Bài Bóc tách khối lượng là gì? giải thích ranh giới đó.
Civil 3D khác AutoCAD và Revit thế nào
| AutoCAD | Civil 3D | Revit | |
|---|---|---|---|
| Đối tượng làm việc | Nét vẽ | Bề mặt, tim tuyến, mô hình tuyến, mạng ống | Cấu kiện công trình |
| Hợp với | Bản vẽ hai chiều mọi loại | Công trình theo tuyến và địa hình | Công trình dạng điểm: nhà, nhà máy |
| Sửa thiết kế | Vẽ lại từng bản vẽ | Sửa một khâu, các khâu sau tự tính lại | Sửa mô hình, bản vẽ tự cập nhật |
| Khối lượng | Đo và cộng bằng tay | Tính từ chênh lệch hai bề mặt | Thống kê theo cấu kiện |
Ba phần mềm không thay thế nhau. Một dự án hạ tầng thường dùng cả ba: Civil 3D lo tuyến và địa hình, Revit hoặc Tekla lo các công trình điểm trên tuyến như cầu, cống hộp, trạm, còn phần gộp lại để kiểm tra thì dùng Navisworks.
Muốn ghép được với nhau thì cần một định dạng chung. Với hạ tầng, đó là IFC phiên bản 4.3, bản đầu tiên có chỗ mô tả tim tuyến. Các bản IFC trước chỉ dành cho công trình nhà.
Học Civil 3D cần nền gì
Cần biết đọc bản vẽ đường trước. Bình đồ, trắc dọc, trắc ngang là ngôn ngữ của nghề này; không đọc được thì mô hình dựng ra cũng không kiểm được.
Cần AutoCAD ở mức cơ bản, vì Civil 3D chạy trên nền đó và mọi thao tác vẽ vẫn là thao tác AutoCAD.
Không cần biết Revit trước. Hai phần mềm gần như không liên quan về cách dùng, dù cùng một hãng.
Khóa Civil 3D 15 buổi của Viện đi đúng theo chuỗi năm khâu ở trên, rồi mở rộng sang mạng thoát nước, san nền bằng Feature Line, cân bằng đào đắp và dàn trang hồ sơ. Có hai điểm trong đề cương đáng chú ý với người làm dự án trong nước.
Buổi đầu có phần cài hệ tọa độ VN-2000 và quy chuẩn đơn vị trong nước. Đây là việc nhỏ nhưng làm sai thì mô hình lệch so với số liệu khảo sát, và lỗi chỉ lộ ra khi ghép với bên khác.
Buổi cuối nói về tư duy BIM hạ tầng và kế hoạch triển khai BIM cho mảng đường bộ. Phần này nối sang BEP, thứ mà dự án áp dụng BIM nào cũng phải có.
Câu hỏi thường gặp
Civil 3D là gì nếu nói bằng một câu?
Là phần mềm thiết kế hạ tầng chạy trên nền AutoCAD, làm việc bằng các đối tượng biết mình là gì như bề mặt và tim tuyến, và liên kết chúng để sửa một khâu thì các khâu sau tự tính lại.
Có Civil 3D rồi thì còn cần AutoCAD không?
Civil 3D đã bao gồm AutoCAD bên trong, nên không cần cài thêm. Nhưng vẫn cần biết dùng AutoCAD, vì phần vẽ và trình bày bản vẽ dùng đúng bộ lệnh đó.
Dùng Civil 3D cho công trình dân dụng được không?
Được cho phần san nền và hạ tầng kỹ thuật của khu đất: san lấp mặt bằng, đường nội bộ, thoát nước. Còn bản thân tòa nhà thì dùng Revit.
Học Civil 3D mất bao lâu?
Để dựng được một tuyến đường hoàn chỉnh và xuất hồ sơ, khoảng một khóa có hướng dẫn cộng thời gian tự làm lại một dự án của mình. Thành thạo phần mạng thoát nước và san nền phức tạp thì cần thêm vài tháng làm việc thật.
Sinh viên có dùng được Civil 3D miễn phí không?
Có, qua chương trình giáo dục của Autodesk. Bài Cài Civil 3D bản quyền miễn phí cho sinh viên hướng dẫn từng bước đăng ký và cài đặt.