市政道路BIM应用的典型案例
2019/08/09
一、项目概况
湖南建工集团三公司湘潭河东滨江风光带（二期）项目位于湘潭市岳塘区，为公司承接落地的第一批PPP项目，总投资规模约21亿元。主要建设内容为项目区域内景观建设、配套道路、桥梁设施的建设及相应的水电工程、绿化工程的实施。
项目道路总长7.28千米，西侧临江，东侧大多为坡地及居民住宅。项目周边交通不便、施工用地紧张，且项目土方施工量大，如不能合理的策划土方挖填方案，项目将承担巨大的经济风险。针对该应用目标，项目于2016年10月成立
BIM工作站，配备专人开展BIM应用。
二、Civil3D土方平衡应用概况
现阶段项目应用软件平台为AutoDesk公司系列软件，其中市政道路建模及后续应用主要采用Civil3D软件，该软件拥有强大的"曲面"功能，而土方量的计算正是基于多个曲面开展。
软件内地形曲面样式图
软件通过原始地貌曲面与设计曲面（道路工程中一般指的是道路设计曲面）之间的差异自动计算出某个区域的差值，分析差值后便可得出填方或挖方的土方工程量。
为得到准确的道路设计曲面，还需要进行多项工作，具体内容包括创建路线、纵断面线以及道路装配等。
路线的创建一般指的是道路中心线的绘制，用于控制道路曲面的水平走向，难点在于缓和曲线的绘制；道路纵断面，绘制道路平面线路时依照道路桩号高层自动生成；道路装配，道路因为包含交通要素会有宽窄变化，需要按照设计图纸准备好不同段的道路横断面形式，在软件中这种形式名称就是"装配"，相对而言"装配"的制作是难点。
当所有信息添加（设置）完整后便可形成项目土方开挖的算量模型，其中给出的纵断面图粉色代表填方，绿色代表挖方。还可以根据道路桩号形成清单列表，直观挖填方数据为接下来的方案策划提供了有力的支持。
三、基于BIM的挖填方策划
前文提到，根据各种曲面及道路设计成果可以快速的计算出分段土方挖填量，通过这些数据便可以对土方的施工组织进行合理规划。项目将道路沿线划分为7个施工区段，BIM工作站按照每个区段的起点、终点桩号提供准确的土方施工量信息展开策划，形成下表。
同时，在进行方案策划时需要综合考虑项目各类因素，如施工影响、施工成本、施工组织等，实现项目最优的土方施工策划。将通常影响的因素分析如下：
1、土方挖填运距，直接影响项目土方施工成本。综合考虑取土转运距离，避免跨区转运。
2、施工段周边的交通情况，直接影响项目土方施工组织方式。需要合理的组织避免开挖或回填造成的交通中断，这里我们以项目主要道路为终点，自中间向两头施工。
3、施工段进度情况，直接影响土方施工组织。为减少中间转运，需要合理组织使得挖方区段与邻近的填方区段同时推进，挖方区段直接装车至填方区段卸载实现高效组织。
四、应用成果分析
本项目通过BIM模型进行土方量计算，为项目土方平衡应用提供了数据支持，同时根据土方挖填数据分析并综合考虑周边环境等情况，对项目的土方施工组织方案进行了最优策划。
据本项目目前土方施工的阶段总结情况分析，项目土方施工通过精准策划与同类型项目对比节约成本约7%，为项目创造了可观的应用价值。该项工作得到了项目部的高度肯定，可谓是市政道路BIM应用的典型案例之一。
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