3Dexperience BIM技术在黄藏寺水利枢纽项目中的应用
作为黑河流域控制性工程的黄藏寺水利枢纽位于黑河上游东、西两岔交汇处以下 11km 的黑河干流上，是国务院部署的 172 项重点水利工程之一，是落实中央关于加强生态环境保护、大力推动脱贫攻坚和民族地区发展以及团结战略的重要举措，对于青海省及黑河流域都具有里程碑的作用。黄藏寺水利枢纽由黄河设计公司承担施工总承包。该工程所处地域河道狭窄，山高陡峻，合理的设计方案将会大大降低工程安全风险，为此，项目要求全面开展数字化设计。该工程设计涉及水利水电工程全专业。利用 3DEXPERIENCE2017x 平台支持大范围和正常范围产品和零件混合使用的特点，首先由 BIM 项目经理完成大范围的总骨架和资源设置工作，各专业主设人负责本专业的大范围或者正常范围的骨架设计，再通过角色和任务的分配实施整个 BIM 项目的工程设计。设计过程中利用 3DEXPERIENCE 平台的数据同步浏览功能，有效地让不同专业的 BIM工程师实时浏览最新的枢纽布置方案，顺畅开展专业交叉部位的联合设计，并对专业间的协调工作及时通过线上会议讨论解决。在 BIM 在线协同的工作模式下，首先解决了枢纽工程设计中最困扰的开挖问题，经过多专业的联合设计提出了合理的一次性开挖方案，避免了各专业“各自为政”的多次开挖现象的发生和由此引发的高边坡安全问题。其次在施工组织设计工作中，充分利用 3DEXPERIENCE 平台支持大地坐标设计、地形面生成算法优化、道路和桥梁设计等新功能，较好地完成了狭窄地域大范围施工总体布置。整个项目的坝址区地形如上图所示，V 型峡谷、场地狭窄，施工场地需要在有限的空间布置还要合理地避让永久设计构筑物。3DEXPERIENCE2017x 平台提供了对混合范围模型的支持，通过 100km 大范围和 1km 正常范围的模型搭配，轻松实现了精度与设计范围的兼顾，完成了施工场地的部署。另外施工道路规划也是施工总布置设计最烦琐的问题。工程整个场区长度15km，最优的对外交通道路和衔接各施工场地以及永久建筑物施工区域的场内道路方案布置需要进行多次比较调整才能最终确定。在 3DEXPERIENCE2017x 平台中新增的道路轴线设计模块，基于属性定制、设计规范和新的折叠算法，通过平曲线、纵曲线自动生成 3D 曲线三步走的方法，在设计引导模式下可快速创建出符合设计意图的道路轴线，大幅提高了道路的设计速度；对于生成的 3D 曲线，经过测量各折点和终点坐标，对比纵曲线上对应位置的 Y 坐标，2km 的道路坐标精度偏差不超过 0.0001m。尤其在进行纵曲线设计的过程中，就可以进行道路挖填方估算，方便设计线路的即时调整和挖填平衡，极大地加快了施工道路设计决策过程，确保了设计方案合理最优。本工程对外道路 12.2km，场内道路 23.3km，分布在场地左右岸山间，并包含若干条隧道。通过 3DEXPERIENCE 的道路和桥梁设计新功能，较好地完成施工道路规划设计，让繁琐的工作变得“快速、便捷”。道路轴线的生成方法还可应用于隧洞轴线、渠道轴线的生成，提高条带状建筑物和构筑物的设计速度和设计精度。
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