BIM技術(shù)案例分享：滬通鐵路站場(chǎng)路基設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用

項(xiàng)目應(yīng)用研究

搭建協(xié)同管理平臺(tái)

為規(guī)范ProjectWise協(xié)同管理環(huán)境，結(jié)合工程項(xiàng)目分解要求，依據(jù)《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲(chǔ)標(biāo)準(zhǔn)》(IFD)等相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)制定“滬通鐵路BIM 項(xiàng)目標(biāo)準(zhǔn)框架”，明確ProjectWise中目錄框架、文件及文件夾命名標(biāo)準(zhǔn)、角色、權(quán)限、流程、通知等規(guī)則，完成基于Bentley的ProjectWise協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)的搭建。

設(shè)計(jì)準(zhǔn)備

創(chuàng)建數(shù)字地模

地形信息是項(xiàng)目最重要的設(shè)計(jì)資料之一，為生成地面線(xiàn)、邊坡放置以及工程量分析等工作的必須資料，設(shè)計(jì)準(zhǔn)備需要對(duì)地形數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)的處理，完成數(shù)字地模的創(chuàng)建和導(dǎo)入。將DWG地形文件參考至PC中，通過(guò)“最大三角形長(zhǎng)度”法構(gòu)建地形三角網(wǎng)，形成三維地面模型。

線(xiàn)路平縱設(shè)計(jì)

線(xiàn)路平縱設(shè)計(jì)是路基設(shè)計(jì)的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，線(xiàn)路方案從根本上決定了道路總體設(shè)計(jì)的水平。在PC 中按照“交點(diǎn)法”繪制平面線(xiàn)位;點(diǎn)選平面線(xiàn)位，打開(kāi)其縱斷面視圖，采用先插入坡度線(xiàn)再插入豎曲線(xiàn)的方式進(jìn)行縱斷面設(shè)計(jì)。

站場(chǎng)路基設(shè)計(jì)

創(chuàng)建橫斷面模板

導(dǎo)入線(xiàn)路平縱和三維地面模型后，采用PC軟件廊道功能創(chuàng)建站場(chǎng)橫斷面。先利用橫斷面模板功能將路基面、基床、邊坡、平臺(tái)、腳墻以及排水溝等構(gòu)筑物建成通用性的構(gòu)件子模板，再通過(guò)“點(diǎn)特征”設(shè)置通用子模板之間的約束關(guān)系，使其實(shí)現(xiàn)聯(lián)動(dòng)，從而合成路基橫斷面模板。

創(chuàng)建橫斷面模板

廊道設(shè)計(jì)

橫斷面模板創(chuàng)建以后，激活地形模型，結(jié)合鐵路帶狀構(gòu)造的特點(diǎn)，以“沿路徑拉伸創(chuàng)建實(shí)體”為原理，利用PC廊道功能，將橫斷面模板沿站場(chǎng)中心線(xiàn)對(duì)應(yīng)到相應(yīng)的里程范圍，從而創(chuàng)建三維站場(chǎng)路基模型。

對(duì)于復(fù)雜斷面，分別創(chuàng)建對(duì)應(yīng)廊道，然后在匯合處進(jìn)行模型剪切，再用共同的路基橫斷面模板構(gòu)建融合以后的廊道，曲線(xiàn)股道對(duì)應(yīng)的路基，外邊緣沿著曲線(xiàn)建模，解決了模型“以直代曲”造成的鋸齒問(wèn)題。

對(duì)于不同橫斷面模板之間的過(guò)渡，利用漸變法創(chuàng)建廊道。將前后橫斷面模板中，對(duì)應(yīng)的漸變點(diǎn)，設(shè)置參數(shù)約束，從起始斷面到終止斷面，該參數(shù)由a值逐漸線(xiàn)性過(guò)渡到b值，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜斷面之間的漸變過(guò)程。

創(chuàng)建地基處理樁

地基處理樁為離散型布置，無(wú)法通過(guò)PC廊道功能直接實(shí)現(xiàn)。太倉(cāng)港站為軟土路基，整個(gè)車(chē)站范圍都有地基處理樁，為提高建模效率，基于PC 發(fā)插件，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化快速建模?；诼坊鹊滥Ｐ吞崛〉鼗幚順兜脑O(shè)計(jì)邊界，再利用開(kāi)發(fā)插件，通過(guò)指定路線(xiàn)、起訖里程、設(shè)計(jì)范圍及樁的設(shè)計(jì)參數(shù)創(chuàng)建地基處理樁模型。

邊坡加固防護(hù)

路基邊坡防護(hù)模型先通過(guò)橫斷面模板功能創(chuàng)建邊坡構(gòu)件，然后與路基模板組裝起來(lái)，通過(guò)廊道建模一起生成。骨架護(hù)坡等坡面防護(hù)通過(guò)建立面模型，利用Bentley材質(zhì)貼圖功能進(jìn)行渲染，鑲邊與腳墻則建立網(wǎng)格的體模型。

滬通鐵路太倉(cāng)港站含有6座框架橋和6座框架涵，為實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，基于PC 開(kāi)發(fā)框架橋涵設(shè)計(jì)插件，支持1孔~3孔框架橋涵參數(shù)化設(shè)計(jì),可以實(shí)現(xiàn)直交及斜交設(shè)計(jì)，將設(shè)計(jì)效率提高了20倍以上。

利用PC的參考功能，將各專(zhuān)業(yè)的模型成果鏈接到總裝模型中。首先對(duì)總模型進(jìn)行碰撞檢測(cè),以供進(jìn)行效果演示及其他深化應(yīng)用。

本文探索了基于Bentley平臺(tái)進(jìn)行站場(chǎng)路基BIM綜合設(shè)計(jì)的解決方案，通過(guò)多專(zhuān)業(yè)應(yīng)用實(shí)踐，主要結(jié)論如下。

(1)基于Bentley 的ProjectWise協(xié)同管理平臺(tái)，可以實(shí)現(xiàn)多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)，方便專(zhuān)業(yè)間的設(shè)計(jì)交互。

(2)Bentley 的設(shè)計(jì)軟件PowerCivil，基本可以滿(mǎn)足鐵路工程三維地模創(chuàng)建、線(xiàn)路平縱設(shè)計(jì)、站場(chǎng)簡(jiǎn)單路基的設(shè)計(jì)，對(duì)于不同斷面之間的過(guò)渡，實(shí)現(xiàn)起來(lái)難度較大，相關(guān)功能還有待改進(jìn)。

(3)PowerCivil無(wú)法直接進(jìn)行地基加固樁及框架橋涵等離散型構(gòu)建的高效設(shè)計(jì)，通過(guò)二次開(kāi)發(fā)可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化建模，解決了重復(fù)性工作多、工作量大的難題，有效提高了設(shè)計(jì)效率，初步實(shí)現(xiàn)了基于Bentley的正向設(shè)計(jì)。

BIM模型在施工過(guò)程中的應(yīng)用可全面提升工程造價(jià)行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準(zhǔn)度的完成工程量計(jì)算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術(shù)案例分享：滬通鐵路站場(chǎng)路基設(shè)計(jì)中的BIM應(yīng)用”，更多BIM熱點(diǎn)資訊/教程分享歡迎關(guān)注微信公眾號(hào)“BIM實(shí)訓(xùn)”，也可點(diǎn)擊下方免費(fèi)下載領(lǐng)取精品學(xué)習(xí)資料。