BIM技術在公路工程設計階段中的應用

李智

（蘇交科集團股份有限公司新疆分院，新疆 烏魯木齊 830000）

BIM技術具有強大的數據處理能力，包括對數據的收集、存儲、修改、傳遞和分析等。BIM技術可以基于全面化的數據構筑相應的模型，借用模型促使設計或施工人員更方便、清楚地掌握工程建設內容，并可以模擬后續可能發生的各種狀況，加強各專業人員間的交流，以便及時調整方案，協調工作開展。但是公路工程包含的設計內容很多，BIM技術的完全開發利用也需要一定的過程。為此，公路工程建設人員一定要加強對該技術的研究，促使其在設計階段發揮最大的價值。

一、BIM技術在公路工程設計階段中的應用

（一）數據建模

公路工程一般施工區段較長，地形復雜，在設計中要考慮隧道、涵洞和橋梁等多方面的因素，還有地質、地理和氣候等自然因素的影響。為了確保設計方案統籌兼顧、科學合理，設計人員必須要打破二維平面的局限性，借用BIM技術獲得全面的三維有效信息，并為設計人員提供直觀、清楚的觀察視角，以便設計人員不斷糾正、改進和優化設計，制定最佳的設計方案。

1.工程整體建模

BIM技術人員要收集工程項目的全部信息，結合我國的公路工程設計標準建立相應的模型，這一模型可以展現整個公路工程各層面、各段落的整體和細節情況。既可分段、分點展示不同結構部位，包括整體的公路工程建設效果、路面路基情況，還能精細到一些涵洞內部結構的預埋構件安裝位置和尺寸信息，確保設計圖紙上的大小內容與模型一一對應，從而為設計審查和調整提供參考。

2.輔助結構工程建模

有些公路工程經過復雜地區時會設計橋梁和隧道涵洞來確保工程的連續性和完整性，例如橋梁的上部和下部可以合二為一地設計3D建模，更好地展現橋梁的立體特性，方便設計人員和施工人員全面掌握設計內容，還使隧道涵洞工程設計內容變得簡單易懂，能夠更好地發現連接處的問題，展現立體和平面交叉效果，提高隧道的設計和建設質量。

3.環境模型路基路面的建模

公路工程的路基路面應用BIM技術設計3D立體的工程建模，可以很好地展現路基路面設計效果，包括排水設計和綠化設計，還能細致到路面結構層的材料情況、鋪設厚度等更為精細的設計內容。

4.環境建模

環境因素是設計時必須重點考慮的外在條件，不管是地面自然環境還是地下地質情況都會影響到整個工程的建設品質，因此在設計階段通過BIM技術建立環境模型，模擬不同情況下對設計圖紙的影響，標注需重點關注的地質結構問題和地下水位變化，可以直觀展示所在地的自然環境，確保在錯綜復雜的地理條件下的設計質量，最大程度降低后期多次建模及信息沖突等情況發生，提高設計效率。

（二）數據處理

公路工程設計時，涉及內容較多且有很多的數據信息。BIM建模前會收集數據信息，按照不同的類別整理并存儲管理，實現設計數據的初步整理及分析。例如，基于數據分享平臺，設計人員可以與業主和施工單位等重要參建機構的技術人員交流溝通，從細節角度對設計內容優化和分析，針對不同專業、不同部分的設計內容商討、審核和確定，能及時發現設計中的矛盾和漏洞，使得各階段、各分部分項工程之間良好銜接，確保各方通力合作，使設計方案嚴格遵循設計和施工標準要求，提升互助協同設計的效率和效果；當基于同一個模型的設計數據需要修改時，由于不同環節之間的高度聯系，借用BIM技術可以實現快速化、實時化設計糾正，方便了對工程項目設計改良，還能驗證修改后的合理性和可行性，提高圖紙修改效率和質量。

（三）公路工程量的計算

在設計階段，招投標還要考慮到工程造價，該環節工程量的計算非常重要。應用BIM技術可以使工程量計算變得快速而準確，BIM技術可以完整收錄工程信息，并且實時補充調整，實現對數據的存儲、分析和整理等，并能夠按照要求檢索查詢、分類篩選，得到精確的人工、材料數量、面積和尺寸等重要的工程量計算數據，且這個計算過程準確、高效，出錯率和漏算的可能性較低，保障了工程量的統計質量與效率。此外，還可以系統自動生成工程量清單、物資采購清單和定額工程量等報告，復核各分部分項工程的整體工程量和單體工程量，與招標工程量對比分析，進而為合同管理、物資采購和施工成本控制等提供良好的依據，減少不必要的經濟糾紛。

（四）優選設計方案

借助BIM技術不僅可以設計多種施工方案，還可以校核設計成果。在清楚直觀的視覺效果和嚴謹的數據分析對比下選擇最佳的設計方案。BIM技術的使用可以使項目方案變得立體化、可視化，對于路線規劃、環境因素、施工規劃、施工進度、施工后的效果等進行模擬，評價與分析各種影響因素，可以對比每一種不同設計參數下的優缺點，并且還可以提出改善意見，根據修改內容優化或重建模型，從而得到基于經濟性、可行性、適用性、安全性等設計原則下的最終設計方案。

二、提高BIM技術在公路工程設計階段應用效果的合理建議

（一）加深了解

BIM技術應用范圍較廣，對于公路工程的各個階段都可適用，要實現BIM技術在設計階段的應用優勢，設計人員應在掌握專業設計知識的基礎上加深對該技術的了解，設計單位人員也能改變傳統的設計理念，走出CAD二維出圖定性思維模式，積極去學習和引進BIM技術并應用。

（二）加強培訓

要想發揮BIM技術在設計階段的作用就必須要有專業的技術人員操作指導，無論是各建設企業還是高校都要注重該方面人才的培養，針對BIM技術開展相應的培訓。同時，也要積極引入這方面的高技術型人才，加大此方面的資金和時間投入，為設計人員掌握BIM技術的應用技巧提供機會和幫助。

三、結語

BIM技術近年來廣受關注，并在很多工程項目中發揮了重要作用，作為一種以現代信息技術為基礎的工程類應用軟件，它能夠有效確保設計圖紙和設計方案的可行性，提高公路工程設計質量，值得推廣應用。