随着科技发展,高速公路的发展逐步呈现信息化、智能化、绿色化等特征,并对当前高速公路的勘察设计技术提出了新的挑战。BIM是以三维数字技术为基础集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是对工程项目设施实体与功能特性的数字化表达。山区高速公路由于地形地质条件复杂、交通不便，甚至穿越无人区，生态和环保压力大、限制条件多等特点，设计难度大，适合BIM技术的应用和推广。理论研究标准研究在行业既有研究成果的基础上，结合现阶段的需求，形成公司的企业标准。明确了工可、初步设计和施工图设计等阶段的模型精度。数据标准方面，主要做了三方面的工作：第一，理论上的拓展。引入结构树的概念，通过一套编码体系，把整个项目按层级，有机地组合到一起。经过研究，采用设计阶段大家习惯的工程系统分解结构EBS，对项目进行分解和编码，形成基于EBS的结构树。施工阶段搭建基于WBS的结构树，通过建立两棵结构树的映射关系，目前已基本实现设计阶段的信息流转至施工阶段。第二，技术手段的补充。开发了和标准配套的属性工具，提供了对所有对象进行编码和属性挂接的可行手段。第三，管理方式的创新。为进一步提高编码和属性工作的效率和质量，开发了一套协同工作系统，为项目人员搭建统一的工作环境，实现了软件权限管理、字典版本管理等，同时具备查重、查漏等功能。建模研究山区高速公路项目体量大、涉及专业多，现有BIM软件无法高效完成建模工作。为推动项目顺利开展，选择在既有BIM软件的基础上，结合专业特点和项目需求进行二次开发，形成了一条快速准确的建模路线。基础环境建模：山区高速存在外业测量困难，效率低等问题。目前四川省高速公路设计阶段已要求全面采用机载激光扫描测量，可提供点云、地形图、实景数据、数字高程模型、数字正射影像等测绘成果。为与设计数据源保持一致，采用地形图，转成三维地形，并结合工程实际，探索出了利用现场实测数据对三维地形进行快速修正的技术路线。山区高速公路地质情况多变，不良地质显著，是决定路线走向的关键因素。建立岩土专业认可的三维地质，并赋予模型相关属性，通过开发，实现了沿三维地质体中任何路径提取岩层信息。通过上述准备，三维地质模型为后续各专业的正向设计提供了基础准备，如自动计算桩长，自动按路线方向围岩级别布置隧道标准横断面模板等。主体结构建模：通过探索和实践，逐步建立起一套针对山区高速公路初步设计阶段较为完善的快速建模系列模板。该套模板具有针对性强、模板全参数化、兼顾公司自研平台、工作效率高，操作性强、涵盖路桥隧等各专业，适用范围广等特点，已在沿江高速新金段、泸定至石棉高速公路等合计约公里山区高速公路中得到应用推广。施工图设计阶段，实现了山区高速公路各主体专业的快速精细化建模。探索出道路相关的特殊地基处理、挡防工程、弃土场、排水、避险车道、改沟改河和隧道地下风机房、紧急停车带、过渡段、主洞超高变化等，山区高速常见要素及组合情况下的建模。并通过二次开发实现了路基路面、规则防护、隧道主洞等的几何构造和编码属性的批量生成，大幅提高了工作效率。在此基础上，结合实际项目，探索了BIM技术对传统设计的道路土方量复核。完成了公司小箱梁、T梁标准图及其他常用桥梁结构的BIM模型库建设，并在实践中不断丰富完善，实现了各类桥梁一般构造的高精度建模。对于常规结构桥梁，实现完全通过参数和规则来驱动模型，同步生成所有构件编码和属性。通过这些努力，在设计阶段结束时，能提供一套几何高质量和数据高质量的BIM模型，为后续应用打下基础。应用要点随着《交通运输部办公厅关于推进公路水运工程BIM技术应用的指导意见》和四川省交通运输厅《关于加快推进公路水运品质工程建设的实施意见》的通知等相关文件的发布，四川省高速公路设计阶段的BIM应用逐步大范围推开。通过项目实践发现，BIM技术在设计阶段除了形成项目数字模型，为后续应用打下基础外，在山区高速公路具有其他突出的应用优势。基于BIM技术的路线方案比选可视化展示山区高速公路地理位置偏远，交通不便，存在不少很难或无法到达的地方。三维可视化是BIM技术的突出特点，在山区环境中可充分发挥并放大这一优势。建立含周边环境要素（如三维地形、地灾类型及范围、数字正射影像和其他限制性因素等）的BIM模型，基于BIM模型开展项目方案讨论和汇报，能起到辅助路线选择和方案研判等作用，目前这一优势已被各方认可和广泛利用。另外，利用三维动画的形式表现指导性施工组织设计，也可大幅提高设计文件的可读性。隧道洞口区域的细化设计精细设计桥梁结构的坐标和高程是最基础最关键的设计信息，利用精细BIM模型，可快速实现对全线桥梁结构坐标和高程等关键信息的校核，避免出现相关设计问题。受现场条件限制，山区高速公路中部分小半径匝道仍采用小箱梁、T梁等预制拼装桥梁，受匝道纵曲线和超高变化等因素的综合作用，混凝土整平层的理论厚度是否达标，传统设计很难给出确切答案。利用BIM技术，可快速批量提取预制梁顶面各点至桥面的设计高差，弥补传统设计在这方面的不足。利用BIM模型开展碰撞检查，可提前发现并解决设计问题。在此基础上更进一步，以上图为例，建立含钢筋的节段精细模型，通过BIM模型可直观体现传统设计很难表达的劲性骨架拱桥中，钢结构和钢筋冲突时的调整方案。将此类图片放入设计文件，施工人员可提前知晓应对措施，大幅减少设计方后期服务工作量。非标结构，特别是复杂钢结构，往往是桥梁设计的关键节点，传统设计在这方面费时费力，设计质量也不易保证。根据BIM模型生成二维图纸，可明显提高设计文件的质量和表达力，是现阶段性价比较高、值得推广的做法。传统设计中，复杂结构的计算模型通常为简化模型，结构自重无法准确加载。从BIM模型提取结构自重信息，除辅助工程量统计外，可利用BIM模型的自重信息提高计算模型的自重加载精度，从而提高计算的准确性。山区高速公路隧道洞口设计复杂，景观要求高，还经常出现路基过渡段极短，甚至桥隧直接相接的情况。利用BIM技术对隧道洞口区域进行精细设计，提前解决各专业衔接的技术问题，优化洞口设计，具有较高的应用价值，目前已在部分项目中推广应用。应急抢险山区自然灾害频发，应急抢险工作具有紧迫性强、参与方多、社会

转载请注明:http://www.aideyishus.com/lkzp/5738.html