BIM技术案例分享：BIM技术推动交通设计行业创新

一、项目介绍

项目起于攀枝花西区，接丽攀高速公路，止于渔门镇，项目全长36.81公里，为双向四车道高速公路，设计速度80公里/小时，路基宽度24.5米，桥梁长度10.35公里，隧道长度15.653公里，工程总造价：61.1亿，平均每公里造价：1.66亿。

本项目向北连接西昌至香格里拉高速公路，并通过西昌至香格里拉、丽江至攀枝花、西昌至昭通以及宜宾至攀枝花高速公路形成高速公路环线，拓展攀枝花城市发展空间，环绕攀西经济区腹地，进一步完善经济区内部路网，有效提升攀西经济区发展潜力。项目全线位于少数民族聚集区，沿线连接多个少数民族乡，对于加快少数民族地区建设，实现区域和谐稳定发展具有重要意义。

项目难点：

沿线地势复杂不良地质多特长隧道、桥隧比高传统设计模式难以实现参数化设计、存在严重的重复工作量各专业间协调困难

鉴于项目的复杂性和重要性，四川交通设计院仔细分析了该项目的特点。首先，项目地处攀西高原，沿线地势复杂，项目早期进行测绘工作工作量巨大;其次，传统的设计很难实现参数化设施，方案的反复调整导致设计无法按预期完成;最后，项目涉及路线、路基、路面、桥梁等多个专业，专业间难以协调。

经过分析总结，决定采用BM技术进行设计，以解决传统二维设计中方案阶段测绘基础数据获取时间长、专业协调能力差、设计调整后重复工作量大等问题，从而提高整个设计的效率和品质。

二、BIM应用流程及成果

攀枝花西区至凉山盐源县高速公路项目BIM设计的特点有以下几方面，首先BIM应用专业广，几乎涵盖了公路设计所有专业;其次，在设计过程中形成大量的三维可视化成果;同时，在设计过程中实现了参数化设计，为设计调整节约了大量的时间，大大提高了设计效率。

1.工程可行性研究阶段使用 Autodesk Civil3D结合 Autodesk Infraworks360进行智能三维选线

在工程可行性研究阶段，根据卫星图片和地理信息空间云数据结合，应用 Autodesk Infraworks360生成直观的数字地形模型，并应用Autodesk infraworks360进行三维选线、分析和优化工作。在Autodesk Infraworks360中进行视距分析，可以很直观的反映不满足视距的要求的位置，调整相关参数，以满足设计要求。

项目在规划及前期设计过程中存在大量的沟通、交流和汇报，而听取汇报方往往并非专业人士，常规的图纸无法清晰表达规划和设计意图。项目实施BIM技术后，真实直观地对项目进行展示和阐述，降低专业门槛，提升决策的科学性和效率。同时对于专业人员，三维可视化技术能够提高专业间的相互理解和沟通，无论设计、施工还是项目管理人员，都能够从宏观和微观层面全方位理解设计的真实意图，减少沟通环节成本。

2.路线专业应用 Autodesk Civ3D完成平纵绘制

通过 Autodesk Civil3D快速绘制项目平面、纵断面、并通过相关参数调整完成路线设计，生成路线直曲转角表和纵坡竖曲线表和路线平纵面设计图纸。

3.路基专业应用AutodeskCivil3D实现道路模型自动生成，自动生成横断面图并完成路基相关工程量统计

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 Civil3D中直接生成道路模型，自动生成全线的横断面图纸，并输出土石方工程数量表。减少横断面手动修改的工作量，提高工作效率。

4.桥、隧专业使用Autodesk Revit软件实现参数化设计并完成工程量统计和出图工作

针对装配式T梁及箱形钢筋混凝土拱桥上下部结构，建立了丰富的族模型文件，如T梁族下部结构族、拱圈族、拱座族等。桥梁上下部分族文件实现快速参数化设计，提高了工作效率。

通过Autodesk Revit结构配筋对桥梁上下部结构及附属工程三维配筋及钢筋工程量统计基本实现简支T梁、箱形钢筋混凝土拱桥二维出图。

对于隧道专业，通过部件编辑器创建隧道标准横断面，通过设计平曲线、竖曲线结合隧道横断面，在 AutodeskCivil3D中生成隧道模型，并将隧道AutodeskCivi3D模型输出到Autodesk Revit中进行详细设计，包括隧道部分的路面构造、排水管道的布置、机电模型设计、配筋、相关工程量统计等。

5.互通设计

全线设置两座互通，互通的设计采用部件编辑器创建分离式路基标准横断面，在 AutodeskCivil3D中建立曲面，选线、装配材质等工作，最终完成互通设计。

6.施工模拟

使用 Autodesk navisworks软件对箱形钢筋混凝土拱桥从基础施工、拱圈吊装、拱上立柱施工到桥面施工的各阶段施工模拟。

7.BIM的协同设计实践

四川省交通运输厅交通勘察设计研究院结合以往BIM设计的实际经验以及本项目实际情况建立了一套协同设计体系，以保证多专业、多软件平台之间的顺利配合。本项目在设计阶段涉及的软件包括基于 AutoCAD平台的 Autodesk Civi3D和 Autodesk Revit软件，不同的软件平台之间的协同设计与数据交互成为难点。本项目在 Autodesk Civi3D软件平台下使用数据快捷方式进行协同，对于应用与桥隧专业的Autodesk Revit软件，使用工作集的方式进行协同。Autodesk Civil3D和 Autodesk Revit软件平台之间使用基于CAD的外部引用进行协调。同时，应用 Autodesk Vault软件平台对所有的设计数据进行统一管理。目前这种协同设计方法仍存在不足，在后续的工作中将进一步改进。

三、BIM在公路设计中的特点

攀枝花西区至凉山盐源县高速公路工程的BIM应用是集建模、检测、计算、模拟、数据集成等工作为一体的三维建筑信息管理工程，这项工作覆盖了测绘、路线、路基、桥隧等多个专业。

特点1：GIS系统的应用

提升地形地物等相关要素的三维可视化能力，为后续的三维可视化道路选线提供数据支持，提高工作效率。

特点2：部件编辑器的应用

利用部件编辑器装配道路横断面，可以最大程度的减少横断面手动修改的工作量，大大提高工作效率。

特点3：Autodesk Civi3D的应用

利用 Autodesk Civil3D选线、拉坡、装配道路、材质计算等，快速形成土石方数据，优化平纵面成果。利用Autodesk Civil3D中的代码，可以达到快速精确地计算路面、边沟等工程量。

特点4：InfraWorks360的应用

利用 InfraWorks360桥梁部件结合三维地形，可以快速对桥梁方案进行拟定。可以对设计成果进行视距、交通流量等分析，更直观的反映设计上的缺陷，便于修改完善。

特点5：Autodesk Revit族参数的应用

利用 Autodesk Revit的族参数化进行桥梁设计，可以达到简便、快速、准确的出图，减少桥梁上各结构的冲突问题。

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