Информационные технологии в проектировании дорог

Также следует отметить, что в основу современных концепций разработки практически всех отечественных САПР, используемых в реализации технологий ИМД, положен приоритет SD-модели, а не чертежей. Отсутствие объективного анализа и оценки уровня их BIM-зрелости не даёт основания считать, что они не существуют или не дают какого-либо положительного эффекта. Ведь это никак не согласуется с фактом и опытом их применения в подавляющем числе учебных и производственных организаций дорожной отрасли России и других стран СНГ, систематически освещаемом на многочисленных конференциях и в отраслевых СМИ.
Скорость работы, возможность принимать экономически выгодные решения на ранних стадиях проекта, точное бюджетирование, управление издержками при проектировании, строительстве и эксплуатации — вот компетенции, которые в условиях кризиса становятся решающими для успеха компаний, работающих в области дорожного проектирования и проектирования инфраструктуры. В связи с этим мы ожидаем, что в текущем году еще большую популярность будут приобретать программные продукты, поддерживающие технологию информационного моделирования (BIM). Переход на технологию BIM уже не первый год является в нашей отрасли мировым трендом. Многие компании, внедрившие BIM, уже на собственном опыте могут говорить о его эффективности на всех этапах жизненного цикла сооружений. Так, по данным опроса, проведенного международной консалтинговой компанией McGraw Hill Construction среди участников рынка инфраструктуры, 44% опрошенных компаний указали на общее улучшение показателей проекта после внедрения BIM, такое же число компаний сообщило о сокращении количества переделок в проекте.
Чем именно привлекательно информационное моделирование? Технология, в основе которой лежит трехмерная информационная модель, позволяет более эффективно решать задачи концептуального проектирования: дает возможность в короткий срок определить принципиальную трассировку дороги, оперативно рассмотреть варианты проектных решений, сравнить их между собой, в том числе по объему земляных работ, протяженности трассы и ее стоимости. Инструменты BIM позволяют исключить коллизии, обнаружение которых на этапе строительства может существенно сказаться на фактической стоимости объекта, уже на этапе проектирования оптимизировать график строительства и стоимость эксплуатации. Работая в BIM, можно объединять многочисленные объекты в рамках единой модели, синхронизировать действия архитекторов, конструкторов, инженеров, железнодорожников и генпланистов. При проектировании пересадочных узлов инструменты информационного моделирования дают возможность планировать взаимодействие транспортных артерий разного типа и распределять транспортные потоки.
Среди пользователей программных продуктов Autodesk есть ряд компаний, удачно применяющих технологию BIM. Это как российские предприятия, в частности компании «Казанский ГипроНИИавиапром» и «КБ высотных и подземных сооружений» (Санкт-Петербург), так и зарубежные клиенты Autodesk — например компания COWI, лидер рынка в области проектирования инфраструктуры Норвегии.
Программный комплекс Plaxis.
Данный комплекс предназначен для выполнения расчетного обоснования проекта, учитывающего совместную работу конструктивных элементов в сложной геотехнической системе «сооружение-основание» с учетом технологии строительства объекта и его дальнейшей эксплуатации. Для линейных сооружений, прежде всего, выполняются расчеты для обоснования проектов дорожных насыпей разного назначения. При выполнении этих расчетов инженер-проектировщик сталкивается с большим количеством сложных геотехнических задач. Эти задачи связаны с необходимостью учета в проекте ряда важных положений и факторов, к которым можно отнести:
- геологическое строение неоднородного грунтового основания, свойства грунтов и протекающие в них механические процессы;
- особые условия строительства, связанные с близостью существующих сооружений, наличием инженерных коммуникаций;
- технологии строительства земляного полотна и технологии искусственного улучшения грунтов основания;
- применение комбинированных строительных конструкций наземных и подземных сооружений и их взаимодействие с грунтом;
- статические и динамические условия нагружения при строительстве и эксплуатации сооружения.
Правильный выбор решения стоящих перед проектировщиками задач определяет высокие показатели экономичности и надежности возводимых и эксплуатируемых объектов транспортного строительства. Одним из современных программных средств для геотехнических расчетов является программный комплекс Plaxis, представляющий собой пакет прикладных вычислительных программ для конечно-элементного анализа напряженно-деформированного состояния сложных геотехнических систем.
Ниже приведены общие характеристики двух проектов насыпей автомобильных дорог и некоторые результаты их расчетного обоснования с помощью Plaxis.
Первый пример связан с проектом насыпи участка кольцевой автомобильной дороги (КАД) вокруг Санкт-Петербурга, выполненным ОАО «Трансмост».
Инженерные изыскания выявили достаточно сложное геологическое строение участка со слабыми обводненными техногенными отложениями переменной мощности. Для усиления слабого грунтового основания по рекомендации «СоюздорНИИ» в проекте было предложено использовать