0引言

随着经济的快速发展，高寒高海拔山区交通建设日益重要，高原山区高速建设面临着独有的地理和气候挑战，合理精准的临建选址和便道规划成为确保项目建设的关键因素。本文通过整合BIM、GIS技术，利用Bentley Civil系列软件进行高原地区高速公路项目临建选址和便道规划，使用建设管理平台，为后续同类型项目提供创新性的解决方案。

1工程概况

1.1 项目简介

同仁至赛尔龙段公路TSEPC-1标是G0611张掖至汶川国家高速公路青海省同仁至赛尔龙（青甘界）段重要组成部分，TSEPC-1标八分部位于青海省黄南州泽库县麦秀镇境内。路线全长5.9km；设置桥梁3.89km/6座（特大桥1座）；隧道1.33km/2座；桥隧比88.5%。进场主便道1.8km,卡干日特大桥右幅15号墩至卡干日3#大桥全长1.2km位于三江源核心保护区内，施工环保要求高。

1.2项目重难点及采用BIM的原因

项目地处平均3500m的高海拔地区，具有桥隧占比大（88.5%）、生态环境脆弱、施工条件差、绿色低碳要求高、施工周期短等5大重难点。在建设初期，主要面临以下三方面问题：

图1 项目重难点

（1）项目选址难：项目地形起伏大，沿途沟壑纵横，且地质条件复杂；地处麦秀高寒三江源核心保护区，生态环境脆弱、绿色低碳要求高。项目初期选址、便道规划考虑因素众多。

（2）施工条件差、难度大：线路位于平均3500m的高海拔地区，昼夜温差大，区域内不定向风多，最大达12级，高墩达70m，高空作业多，施工条件差，危险系数大。

（3）施工作业面少，周期短：项目桥隧比近90%，龙藏山3#隧道是我部重点节点工程，地质以V级围岩为主，地质复杂，施工作业面少，对项目进度影响大。

利用BIM+GIS技术以三维形式展示项目和周边地理的空间关系，提供全方位的地形信息，同时根据高精度BIM模型进行4D施工模拟，优化施工工期。

2 BIM创新及数字化应用

2.1 BIM应用目标

针对本项目高寒、高海拔，生态环境要求高，施工条件差，施工周期短等特点。通过GIS、BIM等技术，建立不同精度的BIM模型，进行项目选址、便道规划，4D施工模拟应用。使用建设管理平台，提高项目沟通效率，实现项目“降本增效、标准化施工”打造“百年品质工程”，建设数字高速的目标。

2.2 BIM实施方案

 根据项目特点，使用OpenRoadsDesigner进行全线5.9km路线、道路、隧道建模，使用CSD进行桥梁建模工作，使用ProStructures进行隧道钢架及锚杆建模工作。完成道路700m，6座桥梁3898m，2座隧道1328m，形成标准横断面模板4个，挡土墙模板3个，边坡防护库2个；预制小箱梁模板1套，下部结构墩台6种形式，标准小箱梁预应力和钢筋模型1份；主线左右洞横截面模板36个，人、车通道模板12个，紧急停车道模板2个；工字型钢架10种，锚杆4种。

图2道路横断面模板

图3预制小箱梁模型

图4隧道横断面模板

2.3场地选址及数字化应用

同仁至赛尔龙段公路TSEPC-1标八分部位于麦秀高寒三江源核心保护区，地形陡峭复杂，地表土层较浅，岩石风化严重，生态环境要求高。传统方式便道规划，不但因各种资料一维化，且多为纸质数据，无法统一宏观考虑，也会极大依赖项目人员素质，并且无法满足项目数字建设的要求。

通过无人机航飞提供高速走廊带范围内GIS数据，利用OpenRoadsDesigner地形功能，一键生成三维高精度地形，作为GIS基础数据。让现场人员可以不出门即可进行便道设计及规划工作。现场仅做复核工作，大大提供了场地选址和便道规划的效率，减少项目返工时间，降低建设成本。

图5GIS三维地形

图6便道规划及项目选址

通过BIM+GIS技术，也解决在高寒高海拔地区现场踏勘困难、获取数据不精准、危险系数大、影响当地生态环境等问题。

场坪从最初的12000场坪从最初的从最初的12000㎡降低到10200㎡，节约用地15%。三维可视化辅助汇报，提高了汇报效率，节约了沟通成本，提前进场20天。

图7项目驻地透视图

2.4建设管理平台

2.4.1GIS及快速定位

选择需要查看的单位工程信息，鼠标双击单位工程名称系统会自动读取该单位工程下所有的分项工程结构物，点击分项工程名称，选择桩号部位鼠标左键双击即可定位到该结构物模型。同时系统支持便捷快速搜索功能。

图8构件快速定位

2.4.2模型设计信息

可对BIM模型进行显隐操作。模型构件属性，鼠标左键单击选择构件，选中构件后构件显示为蓝色，点击鼠标右键可以查询该构件的基本信息、设计尺寸、设计材料、位置信息、施工信息等。

图 9构件属性信息界面

2.4.3模型设计信息

平台支持常见的距离、面积测量、模型剖切等功能。

图10 模型剖切

2.4.4 三维进度展示

施工进度管理作为项目管理的主要内容之一。在项目中引入BIM技术可以很大程度上缩短施工工期，提升施工进度。在BIM模型上以不同颜色的线型显示项目进度信息。

图11 桥梁进度计划

3 总结及展望

同仁至赛尔龙段公路TSEPC-1标八分部BIM的应用实践，从现场实际出发，挖掘现场施工场地选址难、施工难度大、施工周期短三大痛点，利用BentleyOpenRoadsDesigner建立高精度模型，进行项目选址和便道规划，节约用地15%，提高效率50%，提前入场2天。通过建设管理平台的应用，形象直观，减少现场沟通成本，汇报效率提高25%。

运用BIM、GIS技术解决了高寒高海拔山区高速公路建设痛点，探索了一条数字孪生创新性的解决方案。经过本项目的实践，具有较大的推广应用意义。

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