利用3D数字化设计数据进行公路建设-案例研究-05一般观察
2018-05-10   

【摘要】访谈的目的之一是通过征求其他项目的更多一般性意见和经验教训,利用其他项目受访者的知识和经验。本节记录了这些讨论,其中一些比其他更详细。纽约NYSDOT有一个委员会按季度召开会议,探讨民用综合管理(CIM)对该机构的潜在益处。CIM委员会的成员在访谈中分享了一般性意见,以收集项目特定的数据。VIRGINIAVDOT拥有强大的项目风险评估方法,可用于替代交付项目,如 . . .

维吉尼亚

VDOT拥有强大的项目风险评估方法,可用于替代交付项目,如公私合作伙伴关系和设计构建。这一过程正在扩展到二级设计 - 招标 - 建造项目,其中约占VDOT年度项目的15%。这是由弗吉尼亚联邦运输委员会正式决议产生的。

项目风险管理的项目管理程序提供了一个框架,用于在广告发布之前系统地识别,分析,记录和减轻风险。开发了一个风险分析矩阵来促进这一过程,这相当于现行做法的正规化。意图是要有风险意识和主动性,而不是试图消除不确定性。

此风险管理流程可用于识别和管理与3D数字设计数据相关的风险。如果早先发现问题,则可以避免在弗吉尼亚州里士满60号干线重建项目的案例研究中描述的停工令。并非所有成本都可以避免,但解决问题的时机本来会更有利。在I-80重建项目和南方高速公路项目的调查数据的准确性方面,及早发现问题,导致该决议不影响项目进度,而美国17桥和安全改进项目继续进行,但未采用AMG方法。

信息建模

VDOT正在转向Bentley OpenRoads软件,目前正在进行走廊建模和使用民用单元创建3D设计模型的培训。先前,使用VDOT GEOPAK ? V8i的SS与条件的文件,它使用编程的规则来产生在限定的站的横截面。这些横截面可以转换为TIN表面,但这不是一个简单的过程。

承包商或他们的数据准备顾问通常会创建使用计划几何图形,而不是试图从GEOPAK使用的TIN模型? 标准。有两个原因。首先,不包括在从GEOPAK设计数据的横截面之间的信息? 标准。转换仅在平面视图中显示,垂直转换必须解决。其次,DTM如何从设计数据中创建出来,这些设计数据在设计人员通常仔细检查模型的细节层面上不容易检测到。

道路建模使设计人员能够创建水平限制的平面图形,例如车道宽度过渡和路缘返回,并使用伸展车道边缘的参数化模板来满足这些要求。这称为使用水平目标或点控制,具体取决于软件。这些水平目标在计划中并不总是详细的,这意味着承包商需要扩展它们或提交RFI来确定设计意图。

AMG制造中可能出现的问题,例如刀片颤动,只有在轮廓以非常小的间隔显示时才可见。将点和断线添加到曲面的顺序可能会影响三角测量。承包商等软件的Trimble ? 商务中心分析表面的定义和标志不一致,如所提供的同一水平位置,两个高度。设计软件通常允许用户控制哪个高程优先,但该选项不会被LandXML保留,并且设计人员的意图可能不会被接收软件保留。

在图77中,曲面包含一个与其他曲面定义数据具有高程不一致的曲折断裂线。这个断裂线被表面解释中的软件忽略并且被标记。通过视觉检查,软件似乎做出了正确的解释,但情况并非总是如此。
 

此图显示3D表面的等轴视图的屏幕截图。 有一个警告提示,告诉用户该顶点被忽略,因为它恰好位于另一个顶点的恰恰是一个路边断点。 下面有一个窗格,其中包含所有包含详细消息的警告列表。
图77:截图。标高的不一致性。

数字化设计数据可以为承包商节省大量的时间来创建AMG模型。但是,当数字设计数据与计划不一致时,创建AMG模型需要花费时间的折衷,并花费时间来确定数字数据与合同计划的不同之处,并验证所有差异是否已被捕获。

它是设计者使用3D模型或GEOPAK中一种常见的做法? 标准自动化仅横截面的第一稿,完成通过手动绘图设计。承包商软件将对横截面进行数字化处理,并使用这些对齐,剖面和超高信息来创建3D模型。然而,如果提供的信息不一致,比如未编辑的横截面更容易导入承包商软件,而不是数字化计划,这就变得非常具有挑战性。发生这种情况时,承包商必须花费相当多的时间来识别哪些横截面已被编辑并单独验证每个横截面。

虽然AMG具有显着的安全性和效率优势,但在AMG结构设计开发时可以实现额外的优势。诸如手动分级等实践,特别是对十字路口的实践,在设计开发中已经深入人心。手工渐变轮廓可写入表面; 然而,它们通常不容易构建。对于设备而言,建筑设备效率最高,交叉斜坡和过渡长度(水平和垂直)均匀足够长。对于设备而言,非均匀的交叉斜坡尤其成问题,这将在第一次通过时以单向方式解释三角形,而在遇到不同方向的三角形时通过另一种方式回传。对于沥青摊铺机,短暂的超高转换长度可能会产生问题。

在图78中,轮廓以0.1英尺的间隔以黑色显示。彩色线是表示诸如中心线,岛屿,路面边缘,肩部边缘和斜坡脚趾之类的特征的折线。两个带有不均匀交叉斜坡的区域以黄色围起来,其中一个会出现刀片颤动的区域以红色包围。不均匀的交叉斜坡不容易用机动平地机的叶片进行分级。
 

该图显示了平面图中显示轮廓的表面图示。 注释确定了三个难以构建的关键领域;  两个交叉斜坡不均匀的区域和AMG控制的机器中出现刀片颤动的区域。
图78:插图。AMG的可构造性问题。

走廊模型非常适合为AMG创建曲面,但将走廊模型转换为曲面需要细分线的添加方式以及点的致密程度。现代设计方法通常适用于道路,但十字路口,桥台,滞留池和非线性区域通常不是走廊模型,可能会带来挑战。

其他需要仔细考虑AMG建设的设计实践是台站方程和超高。减少站点方程,重复驻留在两个区域,或者沿着水平或垂直曲线开始,对于正确管理来说特别棘手。有些设计师会在不利冠状况下改变超高径流率,但由于RTS AMG运行的严格等级控制,这种速率变化对于设备而言具有挑战性,从而产生了刀片颤抖效应。

实时验证和建设后调查

VDOT的规格允许缩短AMG施工的放样间隔时间。承包商负责为AMG操作创建数据。承包商不需要与责任充电工程师共享3D数据。使用实时验证和施工后调查的另一个挑战是规范没有提供承包商提供设备的机制。

在联邦援助项目中,责任收费工程师的任务是提供足够的客观证据证明该项工作已按计划和规范接受。施工后调查数据和三维数字化设计数据可以为收集客观证据的过程带来丰富,透明的数据。但是,负责任

根据当前规范,充电工程师没有车辆可以接收3D数据以进行实时验证。

VDOT使用地对地比较来计算土方和借矿坑的支付数量。有关规范的两段内容如下:(21)

105.13-国家部队建设测量(d)1. a。(1):数字地形模型(DTM)和施工横截面:原始位置数字地形模型(DTM)将由部门提供,并将作为土方工程付款的基础。承包商应负责采取施工DTM或其认定不同意部门提供的原始位置DTM的区域的横截面。在承包商对这些指定的变更区域进行任何挖掘之前,承包商应将有争议的DTM信息提交给工程师进行核查。由部门提供并由承包商提交的DTM信息应与部门当前的DTM格式兼容。

106.03-局部物质来源(坑和采石场):(e)如果要为在其原始位置测量的物质付款,在取得数字地形模型(DTM)或横截面之前不得移除物质。材料应保留专门用于项目直到项目完成或直到最终的DTM或截面已被采用。

在一个I-64项目中,有一个工作计划定义了检查员如何处理3D数据,检查员配备了GNSS流动站以执行实时验证并收集工程后调查数据。使用GNSS流动站显着提高了检查员的生产率。尽管如此,通过提供独立的验证证明流动站运行正常,拥有赌注和中心确实增加了信心。

检查正在成为更加技术化的做法,需要不断提高正规教育水平。检查员有机会使用3D数据工作流程来提高自身的安全性和效率,同时收集3D和非图形数据。检查员可以收集与其相关的GPS坐标的核密度测试结果,以及定位核心和其他材料测试,以及安装的公用设施和交叉排水管。

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