BIM технологии в проектировании автомобильных дорог

Процесс проектирования, строительства, а также последующей эксплуатации автомобильных дорог включает в себя обширное количество задач. Они связаны с планированием будущего объекта, его согласованием с уже имеющимися объектами инфраструктуры, а также с решением различных проблем локального характера. В процессе работы над проезжей частью участвует множество специалистов, интересы каждого из которых должны учитываться в обязательном порядке. Именно поэтому BIM-проектирование все чаще внедряется в процесс реализации дорог. 

Чем BIM-моделирование отличается от традиционных способов?

 В процессе разработки проекта изначально создается геометрический «скелет» будущей дороги. Он включает ряд следующих параметров:

 Пространственные характеристики.

• Направление.
• Вершины и глубины. 

Это основная часть данных, необходимых для будущего строительства. На основе геометрического скелета создается объектная модель, которая включает информацию о коммуникациях, дорожной одежде и дренаже. Дальнейшая работа производится уже с геометрической и объектной моделью. Вкупе они становятся отличной базой для создания полноценного трехмерного изображения проекта, наглядно демонстрирующего облик планируемой дороги.

 Несмотря на то, что все 3 типа моделей отлично помогают в процессе работы, зачастую они плохо совместимы друг с другом. Причиной тому служит использование различных программных сред в процессе разработки. Здесь на помощь приходят BIM-технологии.

Рассмотрим простой пример. Геометрическую, объектную и трехмерную модель можно условно представить в виде картонного макета, имеющего небольшую информационную глубину. BIM-модель, в свою очередь, формирует общее пространство, в котором находятся все данные о разрабатываемом проекте. С помощью технологии можно не просто визуализировать проезжую часть, но также создать массу разных слоев, сформировать график предстоящих работ, спланировать рабочие задачи, а также спрогнозировать многолетнюю эксплуатацию дороги. BIM-модель содержит в себе столько же информации, сколько и уже реализованный проект. Единственная разница заключается лишь в том, что вся информация представлена в цифровом варианте. 

Этапы BIM-проектирования дорог и магистралей

Процесс разработки проекта с использованием BIM-технологий проходит через несколько этапов, каждый из которых важен. Благодаря поэтапному выполнению задач, итоговый объект получается качественным и безопасным в процессе эксплуатации.

Проведение инженерных изысканий необходимо для создания BIM-модели, так как местность должна быть тщательно изучена. Это позволяет разработать документацию на основе нормативных актов, стандартов проектирования и плана прокладки коммуникаций. Внедрение BIM сокращает сроки строительства, улучшает качество дорожного полотна, сокращает количество ошибок со стороны участников проекта, помогает создать точный график реализации строительных задач, а также тщательнее контролировать качество проводимых работ с соблюдением всех производственных технологий.

 Подготовительные работы перед строительством проезжей части направлены на формирование так называемого земляного корыта. Также необходимо предварительно обозначить места нахождения бордюров и произвести планировку поверхности под будущее дорожное полотно.

Автомагистрали становятся более качественными и безопасными благодаря использованию BIM- технологий, которые упрощают обработку и контроль большого объёма информации.

Непосредственно BIM-проектирование

На основе собранной информации создается итоговая модель дороги. В работе учитываются не только нормы проектирования, но также удобство и безопасность водителей/пешеходов. Расчет максимальной нагрузки производится с учетом плана на несколько лет вперед, помогая избежать необходимости проведения капитального ремонта.

После завершения расчетной части проводится оформление рабочего проекта. Он включает следующий список элементов:

• Сметная/техническая документация.
• Рабочие чертежи.
• Информация о расположении бордюров.
• Информация о расположении пешеходных зон.
• Расстановка дорожных знаков, а также данные по нанесению разметки.

В дополнение формируется пояснительная записка. Она необходима для подробного обоснования каждого из принятых решений по строительству будущей дороги. Также записка содержит информацию по обустройству территории, прокладке инженерных сетей, а также формированию ландшафта. 

Преимущества BIM-моделирования

Одним из ключевых преимуществ современной технологии является упрощение координации всех участников строительства дороги. Облачные технологии и широкое распространение портативной техники обеспечивает доступ к проекту через интернет даже в полевых условиях. Прогресс реализации магистрали, ее ремонта или реконструкции можно отслеживать, буквально, на ходу. Эта возможность особенно удобна для заказчиков. Строительство производится максимально открыто и прозрачно, что помогает проще контролировать бюджет.

BIM-технологии предоставляют только актуальные данные. Даже малейшие правки моментально вносятся в проект, позволяя отслеживать их влияние на итоговый результат. Обновление данных видят все участники строительства, благодаря чему риск появления несогласованности действий между заказчиком, проектировщиком и подрядчиком снижается к минимуму. 

Единая информационная модель помогает максимально оптимизировать работу над объектом и обеспечить высочайшую точность при реализации объекта. Контроль технических планов при этом становится удобнее, ведь сторонам больше не приходится пересоздавать и распечатывать бумажную документацию. При этом не важно, где находятся участники строительства. Для доступа к проекту потребуется лишь выход в интернет. Долгосрочные командировки больше не повлияют на сроки реализации дороги.

Немного статистики в цифрах. Как было сказано, BIM-технологии во многом направлены на экономию времени. Результаты их внедрения выражаются в:

• Сокращении времени проектирования на 20%;
• Сокращении времени строительства на 10%;
• Уменьшении негативного воздействия на окружающую среду на 50%;
• Повышении точности реализации объекта на 40%.

Основные выгоды от применения современных информационных технологий видит, в первую очередь, заказчик. На стадии создания предварительного проекта уже устанавливаются все важные детали. Оптимизируются транспортные потоки. Все задачи по возведению объекта логично выстраиваются и логически связываются друг с другом. Многие процессы при этом автоматизируются, что помогает проектировщикам сосредотачивать внимание на более важных задачах. 

Комментарии специалистов, уже работающих с BIM – технологиями в проектировании автомобильных дорог:

«После тщательного компьютерного анализа можно просчитать, где стоит построить дополнительные развязки, расширить дороги и даже заглянуть в будущее, определив, что будет с той или иной дорогой через 15–30 лет, рассчитать, как она будет загружена. В первую очередь это касается проектирования транспортных объектов и программы реновации. Впервые мы применили эту технологию на домах в Метрогородке», – Олег Григорьев, Первый заместитель директора Института Генплана Москвы по производственным вопросам.

«Наш институт постоянно анализирует уровень загруженности дорог в столице. Мы обращаем внимание на транспортные потоки: сколько времени тратят горожане на то, чтобы добраться от места жительства до работы или учебы. Кроме того, сбирая и анализируя данные мы находим районы, обладающие большим потенциалом развития, определяем проблемные места – сложности, связанные с транспортной доступностью, с рабочими местами. С помощью этой информации мы можем изменять различные проекты», – Айрат Ахметов, Начальник сектора градостроительного моделирования Института Генплана Москвы