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        BIM技術(shù)在高速公路選線中的應(yīng)用

        2021-04-25 03:08:14徐海楠
        商品與質(zhì)量 2021年13期
        關(guān)鍵詞:選線路線可視化

        徐海楠

        遼寧省公路勘測設(shè)計(jì)公司 遼寧沈陽 110166

        BIM技術(shù)的應(yīng)用主要使用在房屋建筑方面,在道路交通中特別是高速公路中使用的時(shí)間較短,很多技術(shù)還不是非常成熟,從事道路建設(shè)的工作人員對BIM技術(shù)整體掌握的熟練程度不高,在設(shè)計(jì)中,還不能達(dá)到真正熟練的應(yīng)用,很多應(yīng)用目前還處在翻置模型階段,主要體現(xiàn)在方案優(yōu)化、可視化方案展示方面。

        1 BIM 概念

        所謂的BIM技術(shù)就是通過構(gòu)建可視化模型,從而在整個(gè)工程中得以進(jìn)行使用,可以完整的展示整個(gè)施工生命周期,主要包含整個(gè)施工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和投入施工。換句話說,BIM技術(shù)的使用是采用數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑軌蛟谑┕龅貙?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享,參與工程的各個(gè)單位都可以對設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模型信息進(jìn)行訪問,并對其進(jìn)行操作,數(shù)據(jù)模型之間的關(guān)系性較強(qiáng),如果單一信息發(fā)生了改變,那么就會對整個(gè)模型的整體內(nèi)容產(chǎn)生影響。過去的建筑工程管理是以紙面上的圖紙、報(bào)表進(jìn)行展現(xiàn)的,而BIM一體化的工程管理可以對這些進(jìn)行直觀化的管理,從而做到對整個(gè)項(xiàng)目的全過程分析[1]。

        2 BIM 技術(shù)特點(diǎn)

        BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)較多,主要分為關(guān)聯(lián)性、協(xié)調(diào)性、模擬性、可視化以及完備行,其這些特點(diǎn)的實(shí)行是以工程項(xiàng)目施工過程中的各個(gè)有關(guān)信息數(shù)據(jù)作為處理基礎(chǔ),然后進(jìn)行三維數(shù)字化模型的構(gòu)建,并將這些信息輸入到整體的數(shù)據(jù)模型中,從而展現(xiàn)出需要設(shè)計(jì)的建筑的完整、真實(shí)信息。BIM的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性指的就是信息之間的共享以及各項(xiàng)數(shù)據(jù)的之間的操作,而可視化模型直觀一點(diǎn)就是所見所得,將這一特征應(yīng)用到建筑行業(yè),發(fā)揮的作用非常重要。

        3 在曲港高速公路輔助選線中的應(yīng)用

        3.1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

        xx高速公路在山區(qū)和平原的交界處,整體的地形較為復(fù)雜,控制因素較多,其選線方案存在多種可能,為了找到更加有價(jià)值的方案,經(jīng)過商議,本次方案選線設(shè)計(jì)采用BIM幾技術(shù)進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)以及優(yōu)化。

        3.2 BIM 技術(shù)應(yīng)用

        BIM技術(shù)在該項(xiàng)目中的應(yīng)用包括3D路線設(shè)計(jì)模塊,結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊,大場景平面顯示模塊和整體裝配模塊。3D路徑設(shè)計(jì)模塊可以加快設(shè)計(jì)概念的實(shí)現(xiàn)。

        圖1 BIM 設(shè)計(jì)流程

        其動態(tài)編程和3D工程模型有助于快速完成現(xiàn)場設(shè)計(jì)。所有道路,橫斷面,縱斷面,注釋等都是動態(tài)鏈接的。在設(shè)計(jì)過程中,水平剖面的調(diào)整可以自動連接坡度,土地,地面和其他部分,并顯示有價(jià)值的統(tǒng)計(jì)報(bào)告,從而可以更快,更輕松地評估設(shè)計(jì)方案,做出更明智的決策,并且可以生成最新的圖紙(見圖1)。

        在路線3D設(shè)計(jì)模塊中,可以導(dǎo)入傳統(tǒng)的路線設(shè)計(jì)軟件數(shù)據(jù)或直接布線,以快速生成道路路基模型,并快速布置大中型橋梁和隧道。建模完成后,將使用線長,橋梁和隧道長度,拆除面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù),土方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及各種設(shè)計(jì)指標(biāo)的選擇進(jìn)行比較和選擇[2]。

        通過GIS平臺顯示軟件,可以在實(shí)際場景中生成整個(gè)項(xiàng)目的視覺模型,并可以在真實(shí)場景中顯示項(xiàng)目的設(shè)計(jì)3D模型,從而可以直觀地了解項(xiàng)目情況,發(fā)現(xiàn)其他問題并進(jìn)行優(yōu)化。路線優(yōu)化的思路是:在滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和盡可能滿足控制條件的前提下,以節(jié)省投資為目標(biāo),根據(jù)地形和控制條件綜合選擇路線,并選擇有價(jià)值的路線選擇進(jìn)行深入比較。這些選項(xiàng)包括線平面圖,縱向截面,中心線坐標(biāo),線曲率,縱向坡度以及填充和開挖,以及成本分析報(bào)告,即沿線和橋梁的填充,挖掘,借入,運(yùn)輸和擋土墻。

        在選擇涵洞時(shí),要減少線路的土方量,并努力填補(bǔ)和挖掘平衡點(diǎn)。諸如橋梁之類的關(guān)鍵項(xiàng)目的布局是經(jīng)濟(jì)合理的,并且路線方案的投資被最小化。在優(yōu)化決策過程中,通過對各種約束條件設(shè)置不同的權(quán)重,可以實(shí)現(xiàn)工程師在選線過程中的多目標(biāo)決策目標(biāo)。優(yōu)化路線圖是基于工程師設(shè)計(jì)思想的一系列路線圖,可以在滿足社會發(fā)展,公共需求,工程,水文,自然環(huán)境和自然環(huán)境等方面的約束的前提下,為工程師制定決策提供參考。用戶提出的其他限制。

        3.3 與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對比

        該項(xiàng)目采用了BIM技術(shù)比較和顯示路線圖。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比,在短時(shí)間內(nèi)安排了更多的方案并進(jìn)行了比較,并對許多有價(jià)值的方案進(jìn)行了詳盡的分析。有效地幫助決策者了解最佳計(jì)劃,有效提高工作效率,減少重復(fù)工作。作為設(shè)計(jì)工程師的輔助工具,BIM技術(shù)線的選擇與工程師的經(jīng)驗(yàn)和智慧是分不開的,并且可以通過人機(jī)結(jié)合來獲得最佳解決方案。

        4 結(jié)語

        通過xx高速公路的路線優(yōu)化過程,可以看出BIM軟件在路線選擇方面的優(yōu)勢,特別是在山區(qū)項(xiàng)目中。在預(yù)可行性研究階段,建議將NASA(約1:50,000)或BING(約1:10,000)用于山區(qū)項(xiàng)目。數(shù)字模型用于識別走廊區(qū)域。在初步設(shè)計(jì)階段,根據(jù)1:2000數(shù)字模型在工程走廊區(qū)域內(nèi)選擇線。在設(shè)計(jì)師理解項(xiàng)目之后,最終確定了初步設(shè)計(jì)線和有價(jià)值的比較線的位置。

        一言以蔽之,計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)計(jì)師的有效結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想的發(fā)展,多走廊和高低布線方法的比較選擇,設(shè)計(jì)師自身經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合可以得到最佳方案和各種組合領(lǐng)導(dǎo)者做出決定。

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