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massen.jpg

Hallo!

Ich bin neu hier, stehe aber immer wieder vor dem selben Problem, deshalb wollte ich hier mal die Experten fragen. Eigentlich bin ich 3D-Modellierer mit einem beruflichen Hintergrund als Landschaftsplaner.

Immer wieder bekomme ich jedoch Anfragen um Geländebewegungen zu modellieren, die ich aufgrund von fehlendem Hintergrundwissen nicht 100% lösen kann. Ich wollte einerseits nach fachgerechter Literatur zu dem Thema fragen, ausserdem nach Lösungsmöglichkeiten in CAD-Programmen.

Beispielhaft habe ich ein 3D-Geländemodell und erhalte vom Auftraggeber die Umrisslinie einer geplanten Deponie. Ich soll nun anhand von dieser Umrisslinie ein maximal mögliches Volumen errechnen, das bei Böschungen mit bis zu 2:3 Steigung über bzw. unter dem Bestandsgelände aufzuschütten ist. Ich vermute dafür gibt es spezielle Massenermittlungssoftware, die diese Berechungen auf zweidimensionale Weise erledigt, ich habe da von der Prismenmethode gelesen. Da ich aber diese Masse jedoch dreidimensional darstellen muss, tu ich mir etwas schwer mir ohne weitere Zusatzdaten die entsprechende Geländemodellierung aus den Fingern zu "saugen".

Wie soll ich den Geländeverschnitt mit der neuen Aufschüttung berechnen, ohne die 2:3 Steigung zu überschreiten, vor allem in Bereichen wo ausgehend vom Bestandsgelände von Anfang an eine eher flachere Böschung zustande kommen würde.

Ich habe einen Screenshot angehängt, das mein Problem in etwa illustriert. Man erkennt das Bestandsgelände, die gelbe Linie ist der gegebene Umriss, den ich auf das Bestandsgelände projiziert habe, die Einschüttungsdeponie (als transparentes Objekt dargestellt) soll nun auf 1.7 Millionen m³ gebracht werden.
In diesem Fall habe ich einfach eine neue Talsohle mehrere Meter über der ursprünglichen erstellt und von der Umrisslinie bis in die Talsohle ein Netz vermascht. Die höhe der neuen Talsohle habe ich dann so lange angepasst, bis ich auf 1,7Mio m³ gekommen bin.
Das kann es doch nicht sein, oder? Vor allem was mache ich, wenn ich völlig gleichmäßige Böschungsneigungen will? Das Bestandsgelände ist ja sehr uneben wie man sieht und meine neu entstandenen Böschungen sind sehr willkürlich.

Ich bin wirklich für alle Tipps offen. Vor allem hoffe ich auf Literaturtipps, die mir da weiterhelfen können, wie man so ein Problem professionell angeht.

Vielen herzlichen Dank für eure Hilfe!

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Hi und herzlich willkommen auf cad.de!

Zu deiner Frage:

Deponien sind in ein Sonderfall in der Geländemodellierung. Entweder hat man ein Volumen gegeben und soll nun irgendwie auf dieses kommen und zwar so, dass sich die Deponie auch noch dem ganzen drumherum anpasst und ansprechend aussieht. Oder aber man hat seine Umgrenzungen aufgrund der Baufeld und Grundstücksgrenzen.

Die Frage die sich nun aber stellt: Darf man von dieser Bezugslinie ausgehend das Volumen ermitteln, welches theoretisch Platz findet (man bringt die Bezugslinie auf den tiefsten Punkt und lässt von dort weg die Böschungen rundherum ansteigen - Bezug = theoretischer Böschungsfuss) und schaut mal was rauskommt. Oder man bastelt, aufgrund der Kenntnis, dass der tiefste Punkt nicht richtig sein kann (in den Flankenbereichen kann die Deponiekrone ja bis zum Rand laufen) und zupft dort die Böschung gleich weiter raus > ergibt mehr Volumen.

Somit hätte man nun ein Basisvolumen - leider gibt es aber kein Tool (das mir bekannt ist), welchem man sagt: Böschungsneigungen 2:3, Volumen gefordert: 1,3 MIo m³, Begrenzung hier > Los, rechne!

Auf diese Basisvolumen müsste man nun noch das fehlende Deponievolumen aufrechnen... < wieder eine Bastelei...

Als war generell deine Vorgehensweise schon richtig, nur mit einem anderen Grundgedanken... (im Civil bekommt man die Verschnittlinien angezeigt und kann so ganz gut erkennen wo man noch ein bisschen zupfen darf...   ).

Zur Berechnungmethode:
Ob Grid oder Prisma sollte vom Endergebnis egal sein... insbesondere bei 1,3 Mio. m³ - da fallen 5.000m³ mehr oder weniger gar nicht auf...   (diese m³ gehen durch Ungenauigkeiten in der Luftbildauswertung verloren...).

Machen kann man dies mit Civil 3D, wenn man die Flächen hat kann man es auch mit Surfer machen...
Ob man es mit ArcGIS machen kann weiß ich jetzt gar nicht - aber da habt ihr ja die Profis eh im Haus.. (wahrscheinlich aber nicht mehr um die Uhrzeit...   )

Literatur-Tipps kenn ich auch keine...

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Grüsse

Thomas

Korrekturen zum Kochbuch AutoLISP

[Diese Nachricht wurde von tunnelbauer am 30. Jan. 2009 editiert.]

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Habe vor Jahren mehrere Deponien geplant (mit einer Vermessungs-Software die es nicht mehr gibt, später mit CARD/1). Das Thema 2:3 Böschungsneigung stand dabei immer als Neigung der Böschung oberhalb der Talsohlenverfüllung. Es entstehen dabei also virtuell 2 "Kegel", einer nach Deiner Methode, und einer in umgekehrter Form als  Berg mit der entsprechenden Böschungsneigung (von der Geländeschnittkante nach oben). Frag dort lieber nochmal nach, flache Oberflächen darf es wegen des Oberflächenwassers nach Vorschrift nämlich nicht geben ! Das Verfüllvolumen unterhalb Deiner berechneten (geraden) Fläche ist dann auch entsprechend kleiner (meist sogar unter 50%). Die entstehenden Seitenflanken werden dabei für die Entwässerung genutzt.

Die Berechnung nach Prismenmethode ist dabei ganz einfach, und hat mit 2D nichts zu tun  Ausgehend von einer Dreiecksvermaschung sowohl des Ausgangsgeländes, als auch der Zielform, liegen selten 2 Dreiecke exakt übereinander. Die Berechnung erfolgt also immer entlang der Schnittkanten der Dreiecke senkrecht, wobei sich mit den Deckflächen entsprechende Prismen ergeben. Wenn die Programme Prüfprotokolle unterstützen, so können dort i.d.R. sogar die einzelnen Prismen ausgegeben werden (was zwar unsinnig lange Listen gibt, aber prüfbar ist). Solche Prüfprotokolle wurden z.B. bei der Massenberechnung von Baugruben teilweise gefordert.

Bin jetzt seit ein paar Jahren nicht mehr in dem Geschäft, kann Dir also aktuell keine weiteren Empfehlungen geben, das Grundwissen stammt allerdings aus dem Vermessungsbereich, dort sollte es auch entsprechende Literatur geben.

HTH Michael

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Wer's nur glaubt, weiß es nicht !

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Hmm
Also wenn ich das richtig verstehe:

Die Fläche ist fest. Wenn die Fläche fest ist, so ist das Volumen unterhalb der Fläche auch fest.
Jetzt willst du einen Berg machen bei dem die Steigung einen bestimmten Betrag nicht überschreitet.

Meiner Meinung nach mußt du in die Fläche einen größtmöglichen Innenkreis einzeichnen und dann einen Kegel erstellen. Danach ziehst du von dem Umriss auf die Spitze des Kegels glatt.

Is das so???

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Die Fläche ist nicht fest, das einzige, was fest steht, ist das Altgelände, die Umringslinie für die Fläche zu ermitteln, und darauf aufbauend die passende Kontour ist gerade das Kunststück. Wir sind i.d.R. so vorgegangen, das wir die glatte Fläche von vornherein vernachlässigt haben, sondern sind mit einer Oberflächenneigung von 5% (1:18 wegen des Wassers) von einem fiktiven Mittelpunkt (mit entprechender Höhe) so weit nach außen gegangen sind, das wir mit der vorgegebenen Maximalneigung (damals bis max. 1:4) auf das Gelände getroffen sind. Entsprechend des ermittelten Volumens (die Berechnung an sich dauerte nur ein paar Minuten) haben wir dann die Zielhöhe des Mittelpunktes bzw. die Umringskontour angepasst, wenn das Zielvolumen vorgegeben war. Meist war jedoch eher die Umringslinie definiert (alter Steinbruch o.Ä. wegen der Standfestigkeit) und Ziel war ein maximales Volumen unter Einhaltung bestimmter Maximalhöhen.
Ist nicht trivial, wir haben für jede Planung auch i.d.R. 2 Alternativentwürfe gebraucht, was die Neigungswechsel und den evtl. notwendigen Einbau von Bermen betraf (paralleler Versatz der Böschung wegen Beschränkung der maximalen Böschungslänge entsprechend der Neigungen - damit Dir der Mist später nicht wegrutscht). Also unter einer Woche ging da so gut wie gar nichts. Die Geländemodelle mit Höhenschichtlinien waren dann eigentlich nur noch Nebenprodukt.

Michael

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