BIM技術案例分享：滬通鐵路站場路基設計中的BIM應用

項目應用研究

搭建協(xié)同管理平臺

為規(guī)范ProjectWise協(xié)同管理環(huán)境，結合工程項目分解要求，依據(jù)《鐵路工程信息模型數(shù)據(jù)存儲標準》(IFD)等相關標準制定“滬通鐵路BIM 項目標準框架”，明確ProjectWise中目錄框架、文件及文件夾命名標準、角色、權限、流程、通知等規(guī)則，完成基于Bentley的ProjectWise協(xié)同設計平臺的搭建。

設計準備

創(chuàng)建數(shù)字地模

地形信息是項目最重要的設計資料之一，為生成地面線、邊坡放置以及工程量分析等工作的必須資料，設計準備需要對地形數(shù)據(jù)進行相關的處理，完成數(shù)字地模的創(chuàng)建和導入。將DWG地形文件參考至PC中，通過“最大三角形長度”法構建地形三角網(wǎng)，形成三維地面模型。

線路平縱設計

線路平縱設計是路基設計的關鍵環(huán)節(jié)，線路方案從根本上決定了道路總體設計的水平。在PC 中按照“交點法”繪制平面線位;點選平面線位，打開其縱斷面視圖，采用先插入坡度線再插入豎曲線的方式進行縱斷面設計。

站場路基設計

創(chuàng)建橫斷面模板

導入線路平縱和三維地面模型后，采用PC軟件廊道功能創(chuàng)建站場橫斷面。先利用橫斷面模板功能將路基面、基床、邊坡、平臺、腳墻以及排水溝等構筑物建成通用性的構件子模板，再通過“點特征”設置通用子模板之間的約束關系，使其實現(xiàn)聯(lián)動，從而合成路基橫斷面模板。

創(chuàng)建橫斷面模板

廊道設計

橫斷面模板創(chuàng)建以后，激活地形模型，結合鐵路帶狀構造的特點，以“沿路徑拉伸創(chuàng)建實體”為原理，利用PC廊道功能，將橫斷面模板沿站場中心線對應到相應的里程范圍，從而創(chuàng)建三維站場路基模型。

對于復雜斷面，分別創(chuàng)建對應廊道，然后在匯合處進行模型剪切，再用共同的路基橫斷面模板構建融合以后的廊道，曲線股道對應的路基，外邊緣沿著曲線建模，解決了模型“以直代曲”造成的鋸齒問題。

對于不同橫斷面模板之間的過渡，利用漸變法創(chuàng)建廊道。將前后橫斷面模板中，對應的漸變點，設置參數(shù)約束，從起始斷面到終止斷面，該參數(shù)由a值逐漸線性過渡到b值，實現(xiàn)復雜斷面之間的漸變過程。

創(chuàng)建地基處理樁

地基處理樁為離散型布置，無法通過PC廊道功能直接實現(xiàn)。太倉港站為軟土路基，整個車站范圍都有地基處理樁，為提高建模效率，基于PC 發(fā)插件，實現(xiàn)參數(shù)化快速建模。基于路基廊道模型提取地基處理樁的設計邊界，再利用開發(fā)插件，通過指定路線、起訖里程、設計范圍及樁的設計參數(shù)創(chuàng)建地基處理樁模型。

邊坡加固防護

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

滬通鐵路太倉港站含有6座框架橋和6座框架涵，為實現(xiàn)參數(shù)化建模，基于PC 開發(fā)框架橋涵設計插件，支持1孔~3孔框架橋涵參數(shù)化設計,可以實現(xiàn)直交及斜交設計，將設計效率提高了20倍以上。

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

本文探索了基于Bentley平臺進行站場路基BIM綜合設計的解決方案，通過多專業(yè)應用實踐，主要結論如下。

(1)基于Bentley 的ProjectWise協(xié)同管理平臺，可以實現(xiàn)多專業(yè)協(xié)同設計，方便專業(yè)間的設計交互。

(2)Bentley 的設計軟件PowerCivil，基本可以滿足鐵路工程三維地模創(chuàng)建、線路平縱設計、站場簡單路基的設計，對于不同斷面之間的過渡，實現(xiàn)起來難度較大，相關功能還有待改進。

(3)PowerCivil無法直接進行地基加固樁及框架橋涵等離散型構建的高效設計，通過二次開發(fā)可實現(xiàn)參數(shù)化建模，解決了重復性工作多、工作量大的難題，有效提高了設計效率，初步實現(xiàn)了基于Bentley的正向設計。

BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業(yè)效率與信息化管理水平，優(yōu)化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內(nèi)容就是“BIM技術案例分享：滬通鐵路站場路基設計中的BIM應用”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。