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浅谈BIM技术在路桥隧工程设计中的应用

发布:中文网小编 浏览:1966人 分享
发布于:2021-01-19 15:19

一晃三年时间过去了BIM在路桥隧工程中的应用已经有了比较大的发展,本文带你全方位了解BIM技术在隧道设计中的应用。

分享案例之前,我们先更新一些BIM在路桥隧工程中的一些发展状况,简单梳理了一下。

一、政府政策层面

1、国务院办公厅《关于促进建筑业持续健康发展的意见》指出:十六、加强技术研发应用。积极支持建筑业科研工作,大幅提高技术创新对产业发展的贡献率。加快推进建筑信息模型(BIM)技术在规划、勘察、设计、施工和运营维护全过程的集成应用,实现工程建设项目全生命周期数据共享和信息化管理,为项目方案优化和科学决策提供依据,促进建筑业提质增效。

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2、交通运输部办公厅关于开展公路BIM技术应用示范工程建设的通知指出:通过具体项目应用和积极推动,提升设计水平,鼓励和促进工程设计人员直接利用BIM技术进行设计,形成以三维形式表示的设计成果,根据需要提供平面图纸或者其他形式的设计文件。

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二、公路BIM标准编制

1、公路工程信息模型统一标准作为公路工程BIM系列标准中的基础数据标准,目的是规范全生命期公路工程应用BIM技术的要求,适用于公路工程设计、施工和运维等阶段,覆盖路线、路基、路面、桥涵、隧道、交通工程及沿线设施,以及地形地质专业,主要内容包括建立公路工程信息模型的架构、分类编码体系、数据存储结构等。

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2、公路工程设计信息模型应用标准作为公路工程BIM系列标准中的应用设施标准,目的是规范公路工程设计期应用BIM技术的要求,适用于工程可行性研究、初步设计、技术设计和施工图设计阶段。

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随着政府力推,各个单位都开展了大量的典型项目应用与探索,BIM技术在路桥隧的应用已经进入了一个百家争鸣的时期。


其实,在路桥隧工程设计工程当中,大家还是很想推BIM的,但是目前大家都处于迷茫阶段,BIM的成果应该有哪些?BIM出图的标准应该是什么?BIM难道就只是出个三维动画?这些成果都需要有个行业标准,而不是像现在这样各个设计院在瞎蒙。而且路桥隧工程施工图实际上精度不高,随时需要在现场调整,BIM如何应对这种状况?

带着这些疑问,接下来我们分享我们跟央企设计院合作的一个项目案例,从第三方咨询的角度,浅谈BIM在路桥隧工程设计当中的应用。

首先,BIM项目的实施离不开团队的组建,从人员架构来说的话,需要合理的人员组织架构,BIM需要专业的人员负责添加和维护,确保BIM设计的及时有效性。

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(BIM设计团队组织架构)


紧接着就是,我们为什么要用BIM技术来进行设计,项目挑战是什么?

第一:隧道设计复杂,可借鉴的BIM经验少;隧道设计复杂、专业性强、涉及专业多。而目前国内隧道BIM技术应用尚处于起步阶段,有关本行业BIM技术实施、交付的标准或规范尚不成熟。

第二:实现三维地质实体难度大;本项目专业研究,自主研发,实现三维地质实体的建模。

第三:项目主体设计复杂;涉及58种断面类型,如何参数化以提高设计效率?90个支护段落,49个段落位于曲线上,如何定位以确保设计质量?

第四:本项目体量极大;形成了90多G的项目文件,如何拆分项目进行有序的分工设计,以保证效率?

接下来就是软件平台选型和技术路线的实施,这一步至关重要,现在国际上主流的BIM软件厂商有三家,A、B、D。A为Autodesk,这大家都很熟悉了;B为Bentley,奔特力,口号是助力可持续性基础设施建设;D为Dassault,主业在制造业,现在也在往BIM上挤。

关于三维平台要怎么选,引用一段@徐晨。

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(软件平台和技术路线)

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(协同工作模式)

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(BIM设计标准建立)


三、隧道BIM设计解决方案

1、地质BIM设计

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2、设计流程

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(Inventor设计流程)


3、标准库

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材质库

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参数化断面库

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标准构建库

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标准件

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超前支护-洞口长管棚

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格栅钢架


4、洞口工程优化

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(进口结构设计)

洞口工程是山岭隧道设计中的重中之重,在设计中合理确定隧道缺口里程、进洞位置并采取合适的工程措施能为后续的施工及运营带来可观的经济效益。然而由于二维断面法设计受制于其断面选取位置、断面精度等条件的限制,二维地形常难以完整反映隧道洞口的地形信息,因此洞口设计方案往往也不能与实际情况相符,由此而导致的施工变更不计其数。

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(明洞衬砌钢筋)


利用BIM技术进行三维进洞方案比选,确定最优的进洞方案,以此来指导二维设计,力求避免由于二维断面法设计信息缺失而导致的工程风险。同时利用三维技术在洞口工程量核算上的优势,可以简化核算工作,提高设计精度。以上提及的BIM技术应用,实际设计中也仅需要依据测绘资料建立精度足够的三维地形面即可实施,建模工作量极小,可行性高。

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(横洞)


5、轨道设计

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(钢轨、扣件、轨枕设计)

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(轨道结构设计)

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零件图


6、隧道与轨道、接触网整合

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最后,总结一下应用中的创新亮点和应用心得吧!

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(应用中的创新亮点)

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(应用心得)


BIM技术是未来的趋势,学习、了解掌握更多BIM前言技术是大势所趋,欢迎更多BIMer加入BIM中文网大家庭(http://www.wanbim.com),一起共同探讨学习BIM技术,了解BIM应用!