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高速公路设计用BIM怎么样?会有哪些挑战?

发布于:2020-12-01
首页/BIM百科
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高速公路工程项目的设计主要包括三个阶段,分别是初步设计阶段、技术设计阶段和施工图设计阶段。利用现有的相关BIM数据库,将建筑物(此处指高速公路)的各个组成单元进行合理搭配并提供相应设计数据为后续建模服务,完成初步设计阶段和技术设计阶段的工作。

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之后,在施工图设计阶段,相关的工程信息、施工进度计划以及三维图形可以直接在相应软件中提取,使得整个工程项目更加直观,方便理解,为后续施工过程的支付进度款、制定相关材料、制定采购计划和劳动力计划等措施的实施提供便利。因此,BIM技术为高速公路设计提供了快捷清晰的实现方式。然而,BIM技术在高速公路设计阶段的应用存在一些缺陷:

(1)道路建模困难。高速公路工程通常具有里程长、分布广、构成复杂等特点,而且包含路基、桥梁、涵洞、隧道、天桥等各个特点各异的多种组成要素,目前没有完全的统一标准。考虑如何将这些要素整合在一起是当前需要解决的难题。例如,道路建模难的问题表现在:难以在主流的BIM建模软件(如Revit)中直接建立道路的BIM模型,而Civil3D软件与Revit结合过程中,会有数据格式转换等新问题。

(2)桥隧建模效率低。桥隧建模存在效率不高,且无法按坐标定位的问题。建筑是基于轴线来定位的,主流的BIM建模软件面向建筑设计开发,对轴线控制和管理功能较为齐备。而公路是利用道路中心线来进行定位,道路中心线属于空间曲线,包含平面和纵断面两部分,平面上又包含多种类型的直线和曲线,纵断面上又有直坡段和竖曲线,因而不像建筑轴线那样横平竖直,设计较为复杂。以现有的手段,桥梁、隧道构件族很难按坐标准确定位,更无法做到按桩号自动计算坐标、高程、方位角和纵坡,因而导致模型精度低下、建模效率难以提高。

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(3)地质勘察困难。尽管GOCAD和GeoMo3D等三维地质建模软件有很多类。但是真正应用于地下勘察的地质三维模拟软件并不多,而且现有的一些软件对地质体建模与可视化分析的能力不够,难以满足工程项目研究的需要。怎样利用现有的BIM软件技术,实现三维建筑物(此处指高速公路)与地层的结合,加强地质勘察成果的表达能力,将地质勘察加入到BIM的整个生命周期中来,是目前BIM技术在地质勘察领域面临的重要问题。

(4)应用困难。考虑到高速公路工程项目的复杂性,BIM技术在国内发展较晚,无论是决策者还是投资者针对BIM技术的认知和可接受程度普遍较低,因而很难将BIM技术应用于整个项目,这也是当前行业普遍存在的问题。

(5)软件落后。考虑到公路组成的复杂,需要使用多类不同的开发软件,通常这类些软件专业化程度普遍较高,而且数据接口的差异较大,很难进行有机的整合。而且BIM技术在国内发展时间较短,相关BIM软件的本土化程度都还不高,国内还尚未有较为广泛应用的适用于公路设计的BIM软件。

(6)案例缺乏。目前典型的BIM技术应用案例多为建筑项目,对于公路工程行业领域缺少成熟的应用案例和技术路线,为数不多的“典型案例”距离工程大规模的推广应用存在较大差距。针对上述一系列问题,本文将以高速公路设计为依托,开展道路桥隧等专业的BIM技术应用研究,解决了设计阶段的应用难点。

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