BIM案例:桥隧市政中BIM模型怎么建?
我国目前市政工程项目的体量越来越大,复杂程度也日益增高,因此随着社会需求的提高,我们对于市政工程项目也需要更为先进的设计与施工技术与管理手段。路桥隧工程是市政项目中最为常见的工程,接下来就让我们根据实际案例成果,来看看BIM技术是如何发挥作用的。
一、项目概况
香雪路位于郴州市区范围内,路线为东西走向,道路西起青年大道,穿越东坡岭,止于郴江路,道路总长为1.68Km。该隧道隧址地貌单元属丘陵及山间冲沟,隧道横穿山体,山体呈长条形,山脊两侧山势陡峻,地面自然坡度50~60°,隧道进口处于山体斜坡坡脚,出口处于山间冲沟;隧道穿越区域,中间高两边低,为典型的丘陵地貌。隧道设计起点里程为K0+390,终点里程为K0+835,总长445m。隧道起点段位于直线上,终点段位于R=650m的圆曲线上,隧道设计车速为40km/h。
二、建模思路
第一步:通过基础平台MicroStation前处理地形
第二步:运用PowerCivilforChina创建地形文件
第三步:通过基础平台MicroStation处理隧道断面模板
第四步:运用PowerRailTrack将隧道横断面模板导入模板库
第五步:通过PowerCivilforChina进行平纵设计、路廊创建
三、流程分享
隧道总平图
前处理地形图
通过基础平台MicroStation,将拟建隧道总平图参考到新建地形文件中,运用围栅功能,将参考文件中所需部位剪切拟建隧道段平面图,通过选择元素控制,将参考文件中隧道段的高程点和等高线所在图层合并至主文件中,按图层选择地形文件中数据,删除地形文件中的“文本”、“标签”元素。
地形三角网
三维地形三角网
运用PowerCivil软件,将第一步创建的地形参考到PowerCivil中,随后通过在PowerCivil中创建过滤器和过滤器组、设置最大三角形长度,创建地形三角网。可直观、立体的了解三维地形起伏和走势情况,还可以根据需要更改地形显示颜色和形式。
隧道横断面图
隧道土方开挖前,在隧道进出洞口处,隧道拱部150°范围及中隔墙顶部设置大管棚,环向间距0.4m,外插角3°;大管棚采用外径108mm,壁厚8.0mm热轧无缝钢管加工制成。隧道拱部150°范围及中隔墙顶部设置超前注浆小导管,环向间距0.35m,小导管采用外径42mm,壁厚3.5mm热轧无缝钢管加工制成。隧道横断面采用单面横坡,坡度2.0%,路面设双侧路面边沟;隧道纵坡为1.407%单向坡,坡向下坡。
隧道横断面模板一
在基础平台MicroStation中,通过新建隧道横断面模板文件,将拟建隧道横断面图参考到横断面模板文件中,提取隧道横断面中初期支护、二次衬砌、仰拱、路面、纵向排水沟、电缆沟等组件轮廓线,并赋予各组件材料属性,该隧道横断面采用锚喷支护复合模注砼衬砌,初次衬砌采用C25喷射早强混凝土强度、二次衬砌采用C30现浇钢筋混凝土,路面采用C40现浇钢筋混凝土;材料属性赋予完毕后再将各组件创建成复杂多边形,即完成拟建隧道横断面模板的前处理(前期准备工作)。
隧道横断面模板二
通过PowerRailTrack软件,将第三步创建的拟建隧道横断面模板参考到PowerRailTrack中,通过模板导入、参数设置等操作将拟建隧道横断面模板导入到模板库中。隧道横断面模板主要由组件组成,存储在软件Workspace的模板文件中,可供其他项目直接调用,不断完善的模板库能极大减少重复工作、提高工作效率。
平曲线设计
纵曲线设计
整体模型
局部详细模型
通过将第二步中创建的地形及拟建隧道总平图参考到PowerCivil中,在拟建隧道总平图中选取隧道段中心线并将其导入至地形文件中,在激活地形的基础上对隧道进行平曲线、纵曲线设计,最后将横断面模板库沿隧道设计中心线进行放样,用起止桩号控制不同横断面模板放样长度,赋予隧道曲线超高、加宽参数,便可完成设计意图的隧道结构模型,通过虚拟形式,设定行驶速度与路径,能模拟真实的驾驶体验。在此基础上,若有设计变更,可调用横断面模板快速更改隧道模型。通过上述五个步骤,隧道模型的建立基本完成。
BIM模型是BIM技术应用的基础,而桥隧工程对于BIM模型的需求也是尤为重要。因此在现阶段的市政项目中,我们除了通过BIM技术保证工程的合理建设之外,还应该加强应用BIM技术来进行科学的运维与管理,实现建筑行业的信息化建设与维护。
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