Civil 3D ile Yol ve Altyapı Tasarımı: Yüzeyden Kübaja

AutoCAD Civil 3D, yol, demiryolu ve altyapı projelerini "akıllı nesneler" üzerinden modelleyen bir inşaat tasarım yazılımıdır. Düz çizgi yerine birbirine bağlı yüzey, güzergah, profil ve koridor nesneleriyle çalışırsınız; bir adımı değiştirdiğinizde bağlı tüm hesaplar güncellenir. Bu yazı, sıfırdan bir yol kesitini araziye oturtup kübajını alana kadar olan iş akışını, Türkiye'deki şantiye pratiğiyle birlikte anlatır.

1. Mevcut Zemin Yüzeyi (Surface) Oluşturma

Her şey araziyi doğru modellemekle başlar. Mevcut zemin (existing ground / EG) yüzeyi, bir TIN (üçgenleme) yüzeyidir.

Kaynak veri olarak şunlar kullanılır:

• Total station / GNSS ölçüm noktaları (COGO veya survey noktaları)
• Halihazır haritadan eş yükselti eğrileri (kontur)
• İHA (drone) fotogrametrisinden veya lazer taramadan üretilmiş nokta bulutu

Yüzey oluşturulurken dikkat edilecekler:

• Breakline (kırık çizgi): Dere yatağı, sırt, yol kenarı, istinat duvarı gibi ani kot değişimlerini breakline olarak tanımlayın. Aksi halde üçgenleme bu hatları "yumuşatır" ve hacim hatalı çıkar.
• Sınır (boundary): Yüzeyi proje alanına kısıtlayın; alan dışındaki uzun üçgenler yanlış kot üretir.
• Edge süzme: Kenar uzunluğu eşiği ile gerçek olmayan uzun üçgenleri silin.

Saha notu: İHA verisinden gelen nokta bulutunda bitki örtüsü ve araçlar "zemin" sanılabilir. Yüzeyi koridora hedef vermeden önce mutlaka kuşbakışı ve profilden gözle kontrol edin; 30-40 cm'lik sistematik bir kabarma, kübajda binlerce metreküp fark demektir.

2. Yatay Güzergah (Alignment)

Güzergah, yolun planda izlediği eksendir: doğrular, yatay kurplar ve geçiş eğrileri (klotoid/spiral) zinciridir. İki yöntem yaygındır:

1. Polylineden türetme: Önce bir polyline çizip "Create Alignment from Objects" ile güzergaha dönüştürürsünüz.
2. Layout araçlarıyla çizim: Doğrudan güzergah düzenleme araçlarıyla teğet ve kurpları interaktif girersiniz.

Türkiye'de yol projelendirmesinde Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) tasarım esasları belirleyicidir: proje hızına bağlı minimum yatay kurp yarıçapı, dever (enine eğim) ve geçiş eğrisi uzunlukları bu standartlara göre seçilir. Civil 3D'de tasarım kriterleri dosyası (design criteria) tanımlayıp güzergahı bu sınırlara bağlarsanız, kural ihlali olan kurplarda program uyarı verir.

İstasyonlama (kilometraj) güzergah üzerinde otomatik üretilir; tüm profil ve enkesitler bu istasyon değerlerine göre referanslanır.

3. Profil ve Profil Görünümü (Profile / Profile View)

Güzergah hazır olunca, eksen boyunca düşey kesit alınır.

• Mevcut zemin profili (EG): Güzergah, mevcut yüzeyi keserek siyah kotu (mevcut araziyi) üretir. Bu işlem "surface profile" komutuyla yapılır.
• Profil görünümü: Siyah kotu bir grafik (yatay eksen istasyon, düşey eksen kot) olarak çizer.
• Proje profili / kırmızı kot: Tasarımcı, profil görünümü üzerinde düşey teğetler ve düşey kurplar çizerek yolun proje kotunu (finished ground) belirler. Düşey kurp uzunlukları, boyuna eğim limitleri yine KGM esaslarına göre seçilir.

Kırmızı kotu çizerken hedef, kazı ve dolgu dengesini (denge çizgisi / mass-haul mantığı) gözeterek toprak işini minimize etmektir.

4. Tipik Enkesit (Assembly) ve Alt Bileşenler (Subassembly)

Assembly, yolun tipik enkesitidir: kaplama, banket, şev, hendek gibi parçaların eksene asılı bir şablonudur. Her parça bir subassembly'dir ve nokta kodları, link'ler ve şekillerden (shape) oluşur.

Tipik bir karayolu assembly'si şunları içerir:

• Şerit (lane) genişliği ve enine eğimi
• Banket (shoulder)
• Dolguda şev (fill slope) ve kazıda şev (cut slope) — genellikle hedef yüzeye "daylight" eden koşullu subassembly'lerle
• Hendek / kanal kesiti

Daylight subassembly'leri, mevcut yüzeye ulaşana kadar belirlenen şev oranıyla uzar; kazı/dolgu durumuna göre farklı şev verebilirsiniz (ör. dolgu 1:1.5, kazı 1:1).

5. Koridor (Corridor) Modeli

Üç bileşen birleştiğinde koridor üretilir. "Create Corridor" diyaloğunda baseline (güzergah), profil (kırmızı kot), assembly ve hedef yüzey (EG) seçilir.

Koridor özelliklerinde ayarlayacaklarınız:

• Bölge (region) ve istasyon sınırları: Hangi km aralığında hangi assembly kullanılacak.
• Uygulama sıklığı (frequency): Assembly'nin kaç metrede bir uygulanacağı. Düz doğrularda 20-25 m yeterli olabilir; yatay/düşey kurplarda sıklığı artırın, yoksa kurp dış kenarı köşeli görünür ve hacim hatalı çıkar.
• Hedefler (targets): Daylight şevlerin hangi yüzeye oturacağı, genişlik/eğim hedefleri.

Koridordan bir koridor yüzeyi (datum/top surface) türetilir; bu, proje yüzeyidir ve hacim karşılaştırmasında EG'ye karşı kullanılır.

Saha notu: Profil veya assembly değiştirdikten sonra koridoru "Rebuild" etmeyi unutmayın. Otomatik yeniden inşa kapalıysa eski modelle metraj alıp yanlış ihale miktarı çıkarmak çok yaygın bir hatadır.

6. Örnek Hatlar (Sample Lines) ve Enkesitler (Sections)

Hacim ve enkesit paftaları için güzergah boyunca örnek hatlar açılır. Örnek hatlar, koridor, yüzeyler ve hatta boru ağları boyunca kesit alınacak istasyonları tanımlar.

• Örnek hat grubu oluştururken hangi yüzey ve koridorların kesileceğini seçin (EG + koridor yüzeyi).
• Aralık: Genellikle 20 m'de bir; kritik bölgelerde (sanat yapısı, dolgu-yarma geçişi) sıklaştırın.
• Kesit genişliği (swath), yol genişliği + şevleri kapsayacak kadar olmalı; dar tutarsanız dolgu/kazı şevi kesite girmez ve hacim eksik çıkar.

Örnek hatlardan enkesit görünümleri (section views) çizilir; her istasyonda siyah kot ve kırmızı kot üst üste gösterilir.

7. Hacim / Kübaj Hesabı ve Metraj

Kübaj, ihale ve hakediş için en kritik çıktıdır. Civil 3D enkesitler üzerinden çalışır:

1. Metraj kriteri (quantity takeoff criteria): Hangi yüzeyler karşılaştırılacak (EG vs koridor yüzeyi), hangi malzeme (kazı/dolgu) tanımlanacak belirlenir.
2. Material volumes hesabı: Her örnek hat istasyonunda kesit alanları bulunur, ardışık kesitler arası hacim prizmoidal veya ortalama-alan yöntemiyle integre edilir.
3. Çıktı: Hacim, güzergah boyunca tablo olarak çizime eklenebilir, XML olarak dışa aktarılabilir veya hacim raporu üretilebilir.

Hacim hesabında doğruluğu etkileyen faktörler:

Saha notu: Civil 3D "yerinde" (in-situ) hacim verir. Kazılan zeminin kabarma (swell) ve dolgunun sıkışma (compaction/shrinkage) faktörlerini sözleşme/zemin etüdüne göre ayrıca uygulayın; aksi halde nakliye ve dolgu miktarları tutmaz.

Altyapı: Kanal ve Yağmursuyu (Pipe / Pressure Networks)

Yol koridoruyla aynı projede içme suyu, kanalizasyon ve yağmursuyu hatları da modellenebilir. Boru ağı (gravity network), bacalar (structure) ve borulardan oluşur; profil görünümünde hat eğimi, bacalar arası kot farkı ve kaplama (cover) derinliği kontrol edilir. Boru ağı, yol profiliyle çakışma (clash) kontrolü için aynı profil görünümüne bindirilebilir. Hidrolik kapasite kontrolü ayrı analiz modülleriyle yapılır.

Tipik Bir Proje İçin Adım Özeti

1. Ölçü/halihazır veriden mevcut zemin TIN yüzeyini üret, breakline ve sınırla temizle.
2. Yatay güzergahı KGM kriterleriyle çiz.
3. Mevcut zemin profilini al, profil görünümü oluştur, kırmızı kotu denge gözeterek tasarla.
4. Tipik enkesit assembly'sini (şerit, banket, şev, hendek) kur.
5. Güzergah + profil + assembly + hedef yüzeyle koridoru oluştur, frequency ve hedefleri ayarla, rebuild et.
6. Koridor yüzeyini türet.
7. Örnek hatları aç, enkesit görünümlerini çiz.
8. Metraj kriterini tanımla, kazı/dolgu hacmini hesapla, tabloyu ve raporu üret.
9. Kabarma/sıkışma faktörünü uygula, sonucu mass-haul/denge ile doğrula.

Kaynaklar

• Autodesk Civil 3D Resmi Yardım Dokümantasyonu — Surface Profile, Corridor ve Sectional Volumes konuları (help.autodesk.com / Autodesk Knowledge Network: "About Analyzing Sectional Volumes")
• Autodesk — "Road Rehabilitation and Reconstruction Using AutoCAD Civil 3D" teknik dokümanı (Autodesk resmi yayını)
• Karayolları Genel Müdürlüğü (KGM) — Karayolu Tasarım Esasları ve geometrik standartlar (yatay/düşey kurp, dever, geçiş eğrisi)