BIM技术的铁路路基设计中的应用研究.pdf
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1、中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 64 BIM 技术的铁路路基设计中的应用研究 彭 蛟 中铁二院工程集团有限责任公司,四川 成都 610036 摘要:摘要:通过应用 BIM 技术进行路基设计,可以实现更高的设计精度和效率。BIM 技术可以帮助设计师更好地理解地形特征,准确地模拟地形信息,并与其他专业的设计进行协同。通过 BIM 模型的可视化,设计师可以直观地查看和分析路基的形状、高程和几何特征,从而更好地进行设计和优化。基于 BIM 技术积极开展多专业的协同设计对于适应铁路智能化、数字化发展非常重要。通过 BIM 技术,可以实现设计数据的共享和协同,优化设计过程,提高设计的质量和效率。同时
2、,可以将 BIM 技术与其他智能化和数字化技术相结合,实现工程的智能化和数字化管理。基于此,文章主要分析了 BIM 技术在铁路路基设计的应用。关键词:关键词:BIM 技术;铁路;路基设计;应用 中图分类号:中图分类号:U213 1 BIM 技术的概念 BIM 技术是建筑信息模型的缩写,是一种集成的数字化建筑设计和管理方法。它通过创建、管理和共享建筑项目的物理和功能特性的数字模型,实现了建筑项目从规划、设计、施工到运营全过程的协同和一体化管理。BIM 技术的核心是建筑信息模型,是一个包含建筑项目的几何形状、空间关系、材料和构造等信息的数字化表示。在 BIM 模型中,每个元素都有其属性和行为,不仅
3、仅是几何形状的简单表示,还包括了建筑元素的性能、构造、材料等细节。2 BIM 技术在铁路路基设计应用的优势(1)数据集成与协同。BIM 技术可以将各种相关数据整合到一个统一的平台中,包括地理信息、地形数据、地质勘察数据等。这样可以实现各部门之间的数据协同和信息共享,提高设计、施工和运维的协调性和效率。(2)空间分析与冲突检测。BIM 模型可以进行空间分析,帮助设计人员确定最佳的路线布置方案,避免冲突和干扰。通过 BIM 技术进行冲突检测,可以在设计阶段发现并解决路基与其他设施(如桥梁、隧道)之间的冲突,减少后期施工和运维中的问题。(3)可视化展示与仿真。BIM 技术可以生成三维模型,以可视化的
4、方式展示铁路路基的布置、走向和连接关系。这样可以帮助设计人员和利益相关方更好地理解和评估设计方案,提前发现问题并做出调整。此外,BIM技术还可以进行仿真分析,模拟不同情况下的路基稳定性、水流情况等参数,以评估设计方案的可行性和性能。(4)数字化管理与运维。BIM 模型可以成为铁路路基的数字化管理平台,整合了各种相关的信息,包括材料、规格、位置、维护记录等。这样可以提高路基的运维管理效率,便于追踪和更新路基信息,及时进行维护和修复。(5)工期和成本控制。BIM 技术可以进行工期和成本的可视化和模拟分析,帮助项目管理人员进行工期和成本的控制。通过 BIM 技术,可以更准确地评估设计方案的施工难度和
5、成本,并进行优化调整,从而提高施工效率和降低成本。3 BIM 技术在铁路路基设计的应用 3.1 高陡边坡方案优化设计 在铁路路基设计中,BIM 技术可以加强对高陡边坡方案的优化设计。以下是具体的应用过程:(1)数据收集与分析。首先,需要收集与高陡边坡相关的地理信息、地形数据、地质勘察数据等。这些数据可以通过测量、遥感技术、地质勘察等手段获取。然后,利用 BIM 技术将这些数据整合到一个统一的平台中,进行分析和处理。(2)三维建模与可视化。利用 BIM 技术,可以将高陡边坡的地形数据和地质数据转化为三维模型。这样可以直观地展示高陡边坡的形态、走向和连接关系。通过可视化展示,设计人员和利益相关方可
6、以更好地理解和评估高陡边坡的状况,为优化设计提供依据。(3)空间分析与冲突检测。利用 BIM 技术,可以进行高陡边坡的空间分析,包括边坡的坡度、坡高、坡面形态等参数的计算和分析。同时,还可以进行冲突检测,发现与高陡边坡相关的冲突和干扰,中文科技期刊数据库(文摘版)工程技术 65 例如与桥梁、隧道等设施之间的冲突。这样可以及早发现问题,避免后期施工和运维中的困难和风险。(4)仿真分析与优化设计。利用 BIM 技术,可以进行高陡边坡的仿真分析。通过模拟不同情况下的边坡稳定性、水流情况等参数,评估设计方案的可行性和性能。基于仿真结果,可以进行优化设计,调整边坡的参数和形态,以提高边坡的稳定性和安全性
7、。3.2 支挡结构优化设计 在路基设计中,横断面设计是一个重要的基础。随着设计阶段的深入,横断面间距会不断缩小。然而,当两个横断面之间的地形有较大变化时,支挡结构的起始点位置、设计高度和结构尺寸等很难确定。在过去,通常需要在现场进行配合施工来解决这个问题,但是当工程量较大时,容易出现设计施工变更等问题。采用 BIM 设计进行优化可以有效解决路基断面之间存在的设计盲区问题。通过 BIM 技术,可以将地形数据与设计模型相结合,实现对支挡结构的精确定位和设计。BIM 模型可以提供真实的地形信息,帮助设计师更好地理解地形变化,确定支挡结构的起始点位置和设计高度。同时,BIM 模型还可以进行多次优化,通
8、过不断调整支挡结构的尺寸和形状,使其更好地适应地形的变化。通过 BIM 模型的可视化,设计师可以直观地查看和分析不同设计方案的效果,选择最优方案。采用 BIM 设计进行路基优化设计可以减少设计施工变更的风险,提高设计的准确性和效率。通过 BIM 模型,可以在设计阶段就充分考虑地形的变化,并提前解决支挡结构的位置和尺寸等问题,避免在施工阶段出现大规模的变更。这不仅可以节约时间和成本,还可以提高工程的质量和安全性。3.3 跨专业碰撞检查及接口深化设计(1)路桥隧电缆槽过渡深化设计 在 BIM 技术在铁路路基设计中应用过程中,需要进行路桥隧电缆槽过渡深化设计。以下是一般的过渡深化设计步骤:收集设计信
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