Böschungen verstehen und die erste Verschneidung erstellen
Im Tiefbau muss ständig ein geplantes Höhenniveau an das bestehende Gelände angeschlossen werden. Eine Baugrubensohle liegt tiefer als das Gelände, eine Dammkrone höher, ein Plateau dazwischen. Den schrägen Übergang nennt man Böschung. In Civil 3D zeichnet man diese Böschung nicht von Hand, sondern lässt sie von einer Verschneidung konstruieren.
Eine Verschneidung nimmt eine Kante mit Höhe als Startlinie, eine Neigung und ein Ziel. Daraus berechnet sie die Böschungsfläche und findet automatisch den Punkt, an dem die Böschung das Ziel trifft. Dieses Tutorial klärt zuerst das Konzept und die Begriffe, dann die Voraussetzungen und die Neigungsangaben, und führt am Ende den vollständigen Weg zur ersten Böschung von einer Elementkante zum Bestands-DGM durch.
Das Tutorial muss nicht am Stück gelesen werden. Wer einen konkreten Punkt sucht, springt direkt dorthin:
Schritt 1 Was eine Verschneidung ist und wozu sie dient
Eine Verschneidung ist eine automatische Böschungskonstruktion von einer Kante bis zu einem Ziel. Du gibst vor, wo die Böschung startet (der Grundriss), wie steil sie ist (die Neigung) und wo sie enden soll (das Ziel). Civil 3D rechnet aus, wie weit die Böschung horizontal reicht und wo genau ihr Fuß liegt. Ändert sich die Startkante oder das Ziel-DGM, kann die Verschneidung nachgeführt werden.
Die typischen Anwendungen im Tiefbau sind immer der gleiche Gedanke, nur in verschiedene Richtungen:
- Damm: Die Krone liegt über dem Gelände, die Böschung läuft nach unten und außen bis zum Geländeanschluss (Auftrag).
- Einschnitt: Die Sohle liegt unter dem Gelände, die Böschung läuft nach oben und außen (Abtrag).
- Baugrube: Eine geschlossene Sohle, von der aus die Böschung ringsum nach oben bis zum Bestand führt.
- Erdbecken oder Mulde: Sohle und Böschungsoberkante einer Rückhaltung oder Versickerung.
Der wichtige Gedanke: Die Verschneidung ist kein gezeichnetes Dreieck, sondern eine lebende Konstruktion. Sie kennt ihren Grundriss, ihre Neigung und ihr Ziel und kann daraus jederzeit neu rechnen. Genau das unterscheidet sie von einer einfach hingelegten Böschungslinie.
Schritt 2 Die Anatomie einer Verschneidung
Damit die folgenden Dialoge und die Fehlerbehebung verständlich bleiben, lohnt sich ein Blick auf die vier Bestandteile. Diese deutschen Begriffe verwendet auch die Civil-3D-Oberfläche:
| Bestandteil | Was es ist | Warum es zählt |
|---|---|---|
| Grundriss | Die Startkante der Böschung im Lageplan, fast immer eine Elementkante mit Höhe. | Lage und Starthöhe der Böschung kommen von hier. Stimmt der Grundriss nicht, stimmt nichts. |
| Böschungsfuß | Die Linie, an der die Böschung das Ziel trifft (die Böschungsfußlinie). | Sie zeigt, wie weit die Böschung reicht. Fehlt sie, hat die Böschung das Ziel nicht erreicht. |
| Projektionslinien | Die einzelnen Linien, die vom Grundriss zum Böschungsfuß laufen, senkrecht zur Startkante. | Sie spannen die Böschungsfläche auf. An Ecken und Mulden entstehen daraus typische Probleme. |
| Fläche | Die geneigte Böschungsfläche zwischen Grundriss und Böschungsfuß. | Aus ihr entstehen später das Verschneidungs-DGM und die Volumen. |
Schritt 3 Voraussetzungen: Grundriss, Ziel-DGM und Gebiet
Bevor die erste Verschneidung gelingt, müssen drei Dinge stimmen. Sie sind der häufigste Grund, warum es beim ersten Versuch hakt.
| Voraussetzung | Worauf es ankommt |
|---|---|
| Grundriss-Elementkante mit echten Höhen | Die Startkante braucht echte Z-Höhen, nicht 0. Wird eine 2D-Polylinie ohne Höhenzuweisung konvertiert, liegt die Kante flach, und die Böschung startet auf dem falschen Niveau. Wie du echte Höhen setzt, steht im Elementkanten-Kapitel. |
| Ziel-DGM (Bestand) | Für den häufigsten Fall, die Böschung zu einem DGM, braucht es ein gültiges, aktuelles Ziel-DGM, das den Bereich rund um die Böschung abdeckt. Die Grundlagen dazu stehen im DGM-Kapitel. |
| Richtiges Gebiet (vorher anlegen) | Grundriss-Elementkante und Verschneidungsgruppe müssen im selben Gebiet liegen, sonst findet die Gruppe ihren Grundriss nicht. Das Gebiet legst du vorher im Projektbrowser unter Gebiete an; aus dem Verschneidungsfluss heraus geht das nicht. Bei mehreren Gebieten fragt Civil 3D beim Anlegen der Gruppe, welches es sein soll, bei genau einem nimmt es dieses, bei keinem legt es automatisch eines an. Mehr dazu im Gebiete-Kapitel. |
Schritt 4 Neigung angeben: Verhältnis, Prozent und Grad
Die Neigung bestimmt, wie steil die Böschung läuft, und damit, wie weit sie horizontal reicht. Civil 3D versteht drei Schreibweisen für dieselbe Neigung. Welche Schreibweise gerade aktiv ist, macht den Unterschied: Stimmt die Einheit nicht, wird die Böschung viel zu steil oder zu flach.
| Schreibweise | Beispiel | Lesart |
|---|---|---|
| Verhältnis | 1:1,5 | Auf 1 Höhe kommen 1,5 horizontale Breite. Im Tiefbau die übliche Angabe für Böschungen. |
| Prozent | 67 % | Höhenänderung je horizontale Strecke. 1 geteilt durch 1,5 ergibt rund 0,67, also 67 %. |
| Grad | 33,7° | Der Neigungswinkel gegen die Horizontale. Eher selten in der Eingabe, oft in der Beschriftung. |
Welche Schreibweise ein Kriteriensatz erwartet, hängt von seiner Einstellung ab; wo du das umstellst, zeigt Tutorial 2. Als grobe Orientierung: Eine typische Erdböschung liegt zwischen 1:1,5 für Auftrag (Damm) und etwa 1:2 für Abtrag (Einschnitt), je nach Bodenmaterial. Ein flacherer Wert wie 1:3 ergibt eine breite, flache Böschung, ein steilerer wie 1:1 eine schmale, steile.
Schritt 5 Die erste Böschung erstellen mit DGM als Ziel
Jetzt der vollständige Weg. Das Ziel ist eine einfache Böschung von einer Grundriss-Elementkante bis zum Bestands-DGM, der mit Abstand häufigste Fall. Die Werkzeuge dafür liegen in der Werkzeugleiste Verschneidungswerkzeuge. Eine Sache vorab: Das Gebiet, in dem die Gruppe entstehen soll, legst du vorher im Projektbrowser an, denn aus dem Verschneidungsfluss heraus lässt sich kein neues Gebiet erstellen.
- Verschneidungswerkzeuge öffnen: Registerkarte Start, im Aufklappmenü Verschneidung erstellen den Eintrag Verschneidungswerkzeuge. Je nach Civil-3D-Version heißt die Menübandgruppe etwas anders; der Aufklapper für Verschneidungen ist auf der Registerkarte Start zu finden. Es öffnet sich die schmale Werkzeugleiste mit allen Verschneidungsbefehlen.
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- Verschneidungsgruppe einrichten starten: In der Werkzeugleiste klickst du das erste Werkzeug, dessen Tooltip sinngemäß Richten Sie die Verschneidungsgruppe ein lautet. Was danach kommt, hängt von der Zahl der Gebiete ab. Sind mehrere Gebiete vorhanden, erscheint zuerst ein Auswahldialog (je nach Version Verschneidungsgruppe wählen), in dem du über ein Gebiet-Dropdown das Gebiet festlegst, in dem auch die Grundriss-Elementkante liegt. Gibt es genau ein Gebiet, wird es ohne Rückfrage genommen. Gibt es noch keins, legt Civil 3D automatisch eines an, meist mit dem Vorgabenamen Gebiet 1, ohne Fehlermeldung. Ein neues Gebiet lässt sich hier nicht anlegen.
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- Verschneidungsgruppe benennen: Jetzt öffnet sich der Dialog Verschneidungsgruppe erstellen. Hier vergibst du nur den Namen, etwa
Baugrube-West, und optional eine Beschreibung. Ein Gebiet-Feld gibt es in diesem Dialog nicht, das Gebiet steht ja schon fest. Willst du das Verschneidungs-DGM gleich mitführen, hakst du DGM automatisch erstellen an. Wer es erst später braucht, lässt den Haken weg und spart sich den nächsten Dialog.Screenshot anzeigen
- DGM erstellen bestätigen: Sobald DGM automatisch erstellen aktiv ist, schiebt Civil 3D den Dialog DGM erstellen dazwischen. Er fragt Name, Stil, Ebene und Beschreibung des neuen Verschneidungs-DGM ab, wie beim normalen DGM-Anlegen. Für den Anfang bestätigst du die Vorgaben mit OK; Stil und Volumen justierst du in Tutorial 3. Ohne den Haken aus dem vorigen Schritt entfällt dieser Dialog.
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- Ziel-DGM wählen: Der Befehl Ziel-DGM wählen weist der Gruppe das Bestands-DGM als Anschlussfläche zu. Genau dort soll die Böschung später an das Gelände anschließen. Liegt kein Ziel-DGM fest, kann eine Böschung zu DGM nicht funktionieren.
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- Kriteriensatz auswählen: Über Kriteriensatz auswählen bestimmst du, nach welchen Regeln die Böschung läuft. Für unseren Fall wählst du einen Satz, der zu einem DGM verschneidet, häufig sinngemäß als Böschung zu DGM benannt. Welche Sätze zur Auswahl stehen, hängt von der Vorlage und dem Country-Kit ab. Wie du Neigung und Zieltyp im Satz änderst, zeigt Tutorial 2.
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- Verschneidung erstellen und Grundriss wählen: Jetzt auf Verschneidung erstellen. Civil 3D fragt nach der Grundriss-Elementkante. Du klickst die Startkante an, etwa die Sohlkante der Baugrube. Anschließend bestimmst du die Seite, auf der die Böschung liegen soll, indem du in die gewünschte Richtung klickst (bei einer Baugrube nach außen zum Gelände).
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- Neigung bestätigen: Die Befehlszeile fragt nach der Neigung, falls der Kriteriensatz dich danach fragt. Du gibst den Wert in der Einheit ein, die der Satz erwartet, etwa
1.5für 1:1,5. Civil 3D zieht daraufhin Projektionslinien zum Ziel-DGM und setzt den Böschungsfuß dort, wo die Böschung das Gelände trifft.Screenshot anzeigen
- Ergebnis kontrollieren: Du beendest den Befehl. Im Lageplan siehst du die Projektionslinien und den Böschungsfuß. Du kontrollierst, ob der Fuß rundum geschlossen ist, ob keine Seite offen abbricht und ob die Böschungsbreite plausibel wirkt. Ein Blick in den 3D-Orbit oder den 3D Model Viewer zeigt die Böschung räumlich. Bei einer geschlossenen Baugrube bleibt die flache Sohle dabei noch offen, also ein Loch; sie wird in Tutorial 3 mit dem Werkzeug Füllfläche erstellen geschlossen, sonst fehlt sie im DGM und das Volumen stimmt nicht.
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