淺談BIM技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

王娟

【摘要】BIM應(yīng)用范圍很廣，可用于房屋建筑、地鐵、公路、水壩等。公路工程中實(shí)現(xiàn)BIM的主要是AutoCAD Civil 3D軟件。公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用AutoCAD Civil 3D無論從設(shè)計(jì)三維可視化，還是造價(jià)控制、運(yùn)營維護(hù)等方面都有其突出的優(yōu)勢(shì)。

【關(guān)鍵詞】BIM；公路設(shè)計(jì)；Civil 3D軟件；三維可視化

Application of BIM Technique in Highway Design

Wang Juan

（Chengdu Normal University，College of Physics and Engineering Chengdu Sichuan 611130）

【Abstract】BIM has a wide range of applications， and BIM can be used for housing construction， subway， highway， dam etc.The main software realizing BIM in highway engineering is AutoCAD Civil 3D. Highway design using AutoCAD Civil 3Dhas its outstanding advantages for the 3D visualization design， operation and maintenance， and cost control.

【Key words】BIM；Highway design；Civil 3D software；3D visualization

BIM是Building Information Modeling的簡(jiǎn)稱，中文為“建筑信息模型”，是以三維數(shù)字技術(shù)為基礎(chǔ)，集成了建筑設(shè)計(jì)、建造、運(yùn)維等項(xiàng)目全過程各種相關(guān)信息的工程數(shù)據(jù)模型。BIM的概念和過程已經(jīng)存在將近40年了，但直到2002年創(chuàng)立Revit軟件的公司被歐特克公司收購后，BIM才被應(yīng)用于商業(yè)產(chǎn)品中。

BIM可通過一系列的軟件實(shí)現(xiàn)，像Autodesk公司的Revit軟件，還有Bentley公司、NemetscheckGraphisoft等公司的軟件。BIM技術(shù)目前在北美、北歐、香港、新加坡等國已經(jīng)應(yīng)用很廣泛，如美國2012年應(yīng)用BIM技術(shù)的建筑占71%，我國BIM技術(shù)主要在一線城市使用，其他城市則還用的較少。BIM應(yīng)用范圍很廣，房屋建筑、地鐵、公路、水壩等都可以用它。目前BIM技術(shù)在我國上海、北京、廣州等一線城市的房屋建筑領(lǐng)域正迅速發(fā)展，越來越多的人開始使用BIM、學(xué)習(xí)BIM技術(shù)，而公路工程中對(duì)BIM的應(yīng)用則起步較晚。

公路工程中實(shí)現(xiàn)BIM的主要軟件是AutoCAD Civil 3D。Civil 3D是歐特克公司推出的基于BIM的基礎(chǔ)設(shè)施解決方案軟件產(chǎn)品，該產(chǎn)品組合包括基礎(chǔ)建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計(jì)、建設(shè)和管理軟件。2011年美國加利福尼亞運(yùn)輸局將AutoCAD Civil 3D定義為全州道路和高速公路設(shè)計(jì)項(xiàng)目專用軟件。

我國公路、道路工程設(shè)計(jì)中目前使用的軟件有緯地、鴻業(yè)等，相比緯地等軟件，Civil 3D在很多方面有其突出的優(yōu)勢(shì)：如界面更加友好，信息更方便傳遞和存儲(chǔ)，設(shè)計(jì)三維可視化，有利于造價(jià)控制和后期運(yùn)營管理維護(hù)等。

功能強(qiáng)大，信息量大：AutoCAD Civil 3D可根據(jù)測(cè)量數(shù)據(jù)、電子地形圖等方面的信息創(chuàng)建三維仿真地形曲面，設(shè)計(jì)路線的走向、創(chuàng)建三維仿真道路模型、創(chuàng)建橫斷面圖、縱斷面圖、設(shè)計(jì)檢查、設(shè)計(jì)邊坡、計(jì)算土石方工程量進(jìn)行土石方調(diào)配、設(shè)計(jì)道路交叉口、設(shè)計(jì)場(chǎng)地等。其中Civil 3D可以就一條路線的中心線、左邊界線、右邊界線同時(shí)在一副圖中創(chuàng)建縱斷面圖，如圖1所示，實(shí)現(xiàn)縱斷面設(shè)計(jì)時(shí)考慮橫斷面，這大大優(yōu)化了公路線路設(shè)計(jì)工作。

使用Civil 3D設(shè)計(jì)的與地形圖和路線動(dòng)態(tài)相關(guān)的管網(wǎng)其模型在設(shè)計(jì)和施工過程積累了大量重要信息，在運(yùn)營期間將為管理、維護(hù)、改建等起到巨大的作用。

界面友好，可視化程度高：不論是地形曲面還是道路本身都是以三維形式創(chuàng)建的模型，所以可視化程度大大提高，如采用不同顏色顯示不同標(biāo)高的地面將使整個(gè)區(qū)域哪里低哪里高一目了然如圖2所示，即使不懂專業(yè)公路設(shè)計(jì)知識(shí)的客戶也可以參與設(shè)計(jì)方案討論，看懂以三維形式展現(xiàn)的設(shè)計(jì)路線成果（包括路線平面形狀、邊坡坡度、超高和縱坡設(shè)置成果都可以形象直觀的展示給客戶）。

輕松處理變更和評(píng)審：由于模型具有動(dòng)態(tài)關(guān)聯(lián)的特性，變更時(shí)可輕松實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)和模型更新，模型和圖紙之間又智能關(guān)聯(lián)，這就提高了圖紙的一致性。工程設(shè)計(jì)評(píng)審?fù)ǔＩ婕暗椒荂AD使用者、但同時(shí)又是對(duì)項(xiàng)目非常重要的團(tuán)隊(duì)成員，可以利用Civil 3D的可視化來讓整個(gè)團(tuán)隊(duì)的人員參與設(shè)計(jì)評(píng)審。

多領(lǐng)域協(xié)作：道路工程師可以將縱斷面、路線和曲面等信息直接傳送給結(jié)構(gòu)工程師，以便其在軟件中利用已有的道路設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)信息，設(shè)計(jì)橋梁、涵洞和其他交通結(jié)構(gòu)物。道路信息還可以與房屋建筑模型通過不同軟件之間交互操作，導(dǎo)入同一個(gè)模型文件中，增強(qiáng)三維視圖的真實(shí)效果。

AutoCAD Civil 3D在中國已開發(fā)有擴(kuò)展包，符合國內(nèi)的設(shè)計(jì)習(xí)慣樣式和規(guī)范需求。實(shí)現(xiàn)BIM的AutoCAD Civil 3D等一系列軟件以其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)勢(shì)必逐漸融入土建工程各領(lǐng)域，提高建筑業(yè)的生產(chǎn)效率，更加節(jié)約成本，適應(yīng)信息化時(shí)代高速發(fā)展的腳步。

參考文獻(xiàn)

[1] 郭洪江，淺議BIM在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].黑龍江交通科技，2011，（9）：315.

[2] 任耀等，AutoCAD Civil 3D 2013應(yīng)用寶典[M].同濟(jì)大學(xué)出版社，2013.endprint