张萌曾 俊张晴

复杂地形条件的导流隧洞进、出口开挖设计需要设计人员有较高的空间想象能力，且绘图过程繁琐易出错。随着三维技术的迅猛发展，三维辅助设计工具可以帮助设计人员将传统的二维图形转换为直观的三维模型。POWER GEOPAK是一款集成的土木工程三维设计软件，可以进行导流隧洞进出口开挖及围堰填筑设计，得到导流隧洞及围堰的场地模型，设计效率高，能够更好地辅助设计。在这款软件中可以通过调整开挖对象的先后顺序来模拟实际的施工过程，比常规的二维设计更直观，对实际的施工过程具有更强的指导价值。POWER GEOPAK可以输出三维图纸、二维图纸、统计开挖、填筑工程量及坡面面积。本文以某混凝土重力坝工程为例，介绍POWER GEOPAK在导流建筑物设计中的应用。基于POWER GEOPAK辅助的开挖填筑设计的主要流程有：（1）根据已有的等高线或高程点信息建立三维地面模型；（2）提取待开挖（填筑）建筑物的特征轮廓线；（3）确定开挖（填筑）坡比、开挖（填筑）方案等；（4）进行开挖（填筑）设计并优化开挖（填筑）方案；（5）成果输出，输出三维、二维图纸，进行工程量计算。

1 工程概述

某工程为Ⅲ等中型工程，主要由枢纽工程和输水线路工程组成。挡水建筑物为混凝土重力坝，主要建筑物级别为3级。坝顶高程517.00 m，最大坝高52.00 m，库容4 672万m3，正常蓄水位514.00 m。河谷为U形峡谷，河床宽40～50 m，两岸坡度一般大于60°，岸坡高40～80 m。岸顶为溶蚀宽谷地貌，近岸地带地形较平缓，坡度5°～20°，地面高程490～550 m，相对高差20～40 m。无天然滩地、台地可以利用，河床两岸岩石裸露、山体陡峻。……