CHƯƠNG 1: TỔNG QUAN VỀ ỨNG DỤNG GIẢI PHÁP MÔ HÌNH THÔNG
1.4 Tình hình nghiên cứu trên thế giới
Donnie Gladfelter, Marissa Gagne’ (2013) đã ứng dụng giải pháp BIM của Autodesk cho thiết kế dự án “Cải tạo đường Forest Hill Avenue” ở thành phố Richmond thuộc Virginia, Hoa Kỳ [38]. AutoCAD Map 3D, Autodesk InfraWorks 360, AutoCAD Civil 3D, là các phần mềm BIM của Autodesk được sử dụng chính để triển khai thiết kế dự án.
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645 Thông tin về dự án:
Đường Forest Hill Avenue là đường giao thông huyết mạch của khu vực, nối liền hai đường cao tốc là Powhite Parkway và Chippenham Parkway.
Vị trí: thành phố Richmond thuộc Virginia, Hoa Kỳ.
Nhà thầu tư vấn: Công ty dịch vụ tư vấn Stantec.
Tổng mức đầu tư công trình: 12 triệu USD (chi phí giai đoạn thiết kế là 2 triệu USD, chi phí giải phóng mặt bằng là 1,5 triệu USD, chi phí xây dựng là 8,5 triệu USD).
Chiều dài tuyến: 1287,2m (0,8 dặm).
Quá trình triển khai ứng dụng giải pháp BIM của Autodesk vào dự án:
Trong phạm vi công trình, AutoCAD Map 3D được sử dụng để xây dựng mô hình địa hình hiện trạng từ các dữ liệu hệ thống thông tin địa lý (GIS). Từ đây phân tích, đánh giá để đưa ra các phương án thiết kế, giải tỏa phù hợp.
Hình 1.14: Vạch tuyến thiết kế trên mô hình hiện trạng [38]
Hình 1.15: Bảng phân tích diện tích chiếm dụng của tuyến thiết kế [38]
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645
Autodesk InfraWorks 360 được sử dụng để lên phương án thiết kế sơ bộ yếu tố hình học tuyến, cây xanh, chiếu sáng cũng như là phối cảnh, trình diễn phương án thiết kế.
Hình 1.16: Thiết kế phương án mặt bằng tuyến [38]
Hình 1.17: Hiệu chỉnh đường cong nằm [38]
Hình 1.18: Thiết kế mặt cắt ngang đường [38]
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645 Hình 1.19: Thiết kế mặt cắt dọc tuyến [38]
Hình 1.20: Phối cảnh phương án tuyến [38]
Hình 1.21: Tạo dữ liệu báo cáo phương án (video) [38]
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645
AutoCAD Civil 3D giúp triển khai chi tiết bình đồ tuyến, mặt cắt dọc, mặt cắt ngang, và tạo bản vẽ thi công.
Hình 1.22: Thiết kế chi tiết mặt bằng tuyến [38]
Hình 1.23: Thiết kế trắc dọc tuyến [38]
Hình 1.24: Thiết kế mặt cắt ngang tuyến [38]
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645 Hình 1.25: Mô hình tuyến hoàn thiện [38]
Hình 1.26: Bản vẽ thi công được xuất ra từ Civil 3D [38]
Từ kết quả mà Donnie Gladfelter, Marissa Gagne’ đã trình bày, ta có thể thấy giải pháp BIM của Autodesk mang đến nhiều lợi ích cho dự án như:
Hỗ trợ xây dựng mô hình địa hình và phân tích diện tích giải tỏa của dự án (Autocad Map 3D).
Thiết kế phương án yếu tố hình học tuyến, cây xanh, chiếu sáng nhanh chóng, trực quan và tạo dữ liệu trình diễn phương án thiết kế sinh động (Autodesk Infraworks 360).
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645
Xây dựng mô hình thông tin ba chiều cho tuyến giúp dễ dàng quan sát, kiểm tra phát hiện lỗi. Hỗ trợ tạo bản vẽ thi công (Autocad Civil 3D).
H. Y Chong et al. (2016) đã đề cập đến dự án “Nâng cấp công trình xây dựng và giao thông đường bộ cho đường cao tốc hiện hữu” ở miền tây Australia có ứng dụng BIM trong quá trình thiết kế và xây dựng dự án [39]. Dự án giúp cải thiện tình trạng lưu thông trên tuyến với việc mở rộng thêm làn xe, nâng cấp nút giao và hệ thống hạ tầng ngầm. Tổng chi phí đầu tư cho công trình là 125,4 triệu USD.
Dự án đã sử dụng hai phần mềm hỗ trợ mô hình BIM của Autodesk là Autocad Civil 3D và Autodesk Navisworks. Những ưu điểm mà giải pháp BIM mang lại:
Autocad Civil 3D xây dựng mô hình thông tin ba chiều cho giao thông, hạ tầng ngầm giúp dễ hình dung, kiểm tra lỗi. Bên cạnh đó, hỗ trợ bóc tách khối lượng đào đắp từ mô hình.
Autodesk Navisworks tổng hợp mô hình thông tin thành phần, kiểm soát va chạm tự động và hiệu quả. Bên cạnh đó xây dựng mô hình 4D để quản lý tiến độ thi công và mô hình 5D để quản lý chi phí xây dựng.
Hình 1.27: Tổng hợp và kiểm tra mô hình BIM [39]
Jack C.P. Cheng et al. (2016) đã đưa ra bảng thống kê các phần mềm hỗ trợ mô hình BIM cho từng thể loại dự án cơ sở hạ tầng [40]. Trong đó các phần mềm hỗ trợ
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645 mô hình BIM của Autodesk đều được ứng dụng hầu hết trong tất cả loại hình dự án cơ sở hạ tầng.
Bảng 1.2: Các phần mềm hỗ trợ mô hình BIM cho từng loại dự án cơ sở hạ tầng [40]
Các phần mềm hỗ trợ mô hình BIM cho dự án giao thông đường bộ được tác giả đề cập đến bao gồm: Autodesk InfraWorks 360, Autocad Civil 3D, Autocad Map 3D, Autodesk Navisworks.
Những phần mềm hỗ trợ BIM trên mang lại nhiều lợi ích cho thiết kế dự án giao thông đường bộ như:
Autocad Map 3D hỗ trợ xây dựng mô hình địa hình và phân tích diện tích giải tỏa của dự án [38] [41].
Autodesk InfraWorks 360 giúp thiết kế phương án hình học tuyến, mạng lưới thoát nước, cây xanh, chiếu sáng nhanh chóng, trực quan. Bên cạnh đó hỗ trợ tạo dữ liệu trình diễn phương án thiết kế sinh động [38] [41] [45].
Autocad Civil 3D khởi tạo mô hình thông tin ba chiều giao thông, hạ tầng ngầm, cây xanh, chiếu sáng giúp dễ hình dung, kiểm tra phát hiện lỗi và xây
HV: Trần Quốc Hiệp MSHV: 1770645 dựng thông tin thiết kế. Bên cạnh đó tạo bản vẽ thi công và tính toán khối lượng [38] [39] [41] [42] [43] [44] [45].
Autodesk Navisworks làm nền tảng tổng hợp các mô hình thông tin ba chiều (Giao thông, hạ tầng ngầm, cây xanh, chiếu sáng). Hỗ trợ kiểm tra và quản lý thông tin thiết kế dễ dàng; kiểm soát va chạm tự động và hiệu quả; xây dựng mô hình 4D để quản lý tiến độ thi công, mô hình 5D để quản lý chi phí xây dựng [39] [41] [42] [43] [44] [45].