本项目起于四川省会东县团结村，止于攀枝花市仁和金江镇。项目里程为96.974公里，桥梁总长39.654公里，占总长40.8%，隧道总长16.952公里，占总长17.48，枢纽互通1座，一般互通6座。该项目是是国高网G4216成都至丽江和省高网习水至新市高速公路的重要组成路段；长江经济带综合立体交通走廊的重要组成部分，有利于区域公路物流与长江沿线港口的联系；该项目辐射带动川、滇、渝、黔的又一通道；是攀西地区对外联系的第二通道，G5京昆高速四川境的辅助通道。项目沿线多山地，地形复杂高差比较大，同时地质条件复杂，项目桥隧比例高，使得项目工程规模大、建设难度大、造价高。
项目难点
区域构造复杂：断层发育，褶皱较多
营格达软弱地层问题
顺层边坡较多、高填深挖问题、地震烈度高
地形高差大展线困难、地形复杂、高边坡多
地形条件差使互通式立交布设困难
控制性工程规模大，设计难度较高
软件的解决方案
为了解决上述问题，提高四川交通院整个设计工作的效率和产品质量，基于欧特克系列软件，包括Civil 3D、Revit、 Map 3D和Infraworks等构建了三维设计平台，并通过服务器-客户端的方式搭建了虚拟机BIM云平台，满足各个部门对硬件的需求，共享BIM数据，实现不同专业之间的协同设计。基于此平台，达到以下BIM技术应用目标：
构建三维可视化设计平台，多专业协同设计
实现地质数据的高效管理、编辑与多专业数据共享
地质剖面图、柱状图和平面图自动出图
设计阶段基于参数化、部件化快速高效的构建道路模型
构建标准族库，实现常规桥梁的参数化建模，通用性强
基于可视化的三维平台实时反馈设计问题
图1 三维平台架构
图2 技术流程
BIM应用流程及成果
1、自定义坐标系统一多来源测绘数据
在构建BIM模型之前首先需要对多来源的测绘数据进行处理，构建数字地形模型。数据主要包括1:2000、1:10000地形图，最高0.6m分辨率卫星影像、无人机航拍影像，30m、90m分辨率数字高程模型（DEM），由于各种数据坐标系都不一样，对于源数据坐标系的统一，工作量很大。通过自定义坐标系统，免除了对CAD图纸进行操作编辑的巨大工作量，而高精度的影像坐标转换同样费时费力，现在无需改变原始数据，通过自定义坐标系配合Bing在线地图，高效地对数据进行坐标配准，在创建数字地形模型时效率得到极大提高。
图3 多源测绘数据
2、地质专业进行复杂地质三维建模
在当前传统地质工作中，有着查询资料困难、对上阶段资料的利用不足、重复性工作多（由于调线）等诸多问题，通过三维地质建模，能够实现不同项目、不同阶段地质资料共享，并且与设计信息共享，同时可以实现快速出图。
图4 桥梁三维地质模型
3、路基专业以部件编辑器为核心参数化创建道路模型
路基专业，通过Subassembly Composer参数化路基标准横断面，为各结构层赋代码，在Autodesk Civil 3D中直接生成道路模型。能够快速精确创建道路模型，实现设计方案的三维可视化，直观形象的反应设计中的不合理，有助于及时优化设计方案。
图5 道路模型
道路三维模型的快速建立可分为以下几步，首先对初步的桥梁、隧道以及挡防等构筑物区段进行划分，然后创建道路标准横断面装配，最后对道路模型参数进行设定后就可以快速生成道路模型，从而查看设计方案了。对于高填方、深挖方路段项目人员可以很快的判别，从而优化设计。
图6 设计不合理
4、桥梁专业基于Dynamo插件进行参数化建模
Dynamo具有以下几点应用优势：
基于空间路线设计
适用于大范围条带状结设计，通过二次开发，导入路线信息，实现在公路领域的结构物设计应用。
桥梁空间布设
基于Dynamo命令流，在Revit实现桥梁上下部结构的空间布设。
构建任意异形结构
Dynamo相较于Revit在几何模型构建上有更大的自由度，配合自适应构建可以很好满足公路构筑物对于平曲线、竖曲线、超高横坡的要求。
图7 常规桥梁建模流程-1
图8 常规桥梁建模流程-2
图9构建常规桥梁模型
BIM技术应用总结
对于BIM技术在该项目中的应用作如下总结：
测绘数据的高效整合与管理
实现地质数据的信息化管理、共享，服务协同设计
路基标准横断面定制，适用于各种复杂地形
构建和完善常规桥梁标准族库，参数化建模
基于三维可视化设计平台即时进行设计方案优化
通过项目实践，四川交通院总结较为成熟的BIM设计流程与方法，逐步推进院BIM标准化工作，为BIM的广泛推广创造条件，推动企业不断升级创新。
BIM技术应用展望
为了将BIM技术更深入地应用到本项目中，具体四川交通院将在以下几个方面进行攻关：
BIM与GIS更深入的结合，优化平台的模型加载能力和数据管理能力
通过软件二次开发解决当前地质建模与出图标准化问题
常规桥梁结构和特殊桥梁结构的族库完善，保证其通用性，更好的服务于生产
基于桥梁与隧道的标准族库构建信息化管理平台
四川交通院希望通过以上举措能够逐步将BIM技术普及应用于生产最前线，提高企业竞争力，推动企业发展。
网友评论