公路交通安全工程技術

張樂

【摘要】隨著交通運輸業地位的日益凸顯，我國公路工程規模不斷擴大。公路工程設計是影響公路工程質量的重要環節，而建筑信息模型（BIM）是優化公路工程設計的新工具。隨著信息技術的飛速發展，BIM技術在公路工程設計中的應用越來越廣泛，有助于提高工程質量。因此，本文首先論述了BIM技術特點，然后分析了我國公路工程設計中的BIM技術應用現狀，最后提出公路工程中的BIM技術應用要點，以期提高我國公路工程質量，保障公路運輸安全。

【關鍵詞】BIM技術;公路工程設計;質量;運輸安全

【DOI】10.12334/j.issn.1002-8536.2021.19.152

信息時代，信息技術逐漸影響公路工程設計，而充分利用先進信息技術，能夠有效提高公路工程設計的科學性、準確性與可行性，保障公路工程順利施工。近年來，我國大力開展公路工程，但是影響公路工程設計水平的因素較多，設計質量要求高。因此，公路工程設計要合理利用BIM技術，降低各種不確定因素的影響，不斷修改與完善方案，保證方案質量[1]。

1、BIM技術的概念及特點

1.1概念

BIM技術通常指的是建筑信息模型，設計人員通過多種方式獲取工程數據信息，然后結合工程項目實際條件，建立具有相關真實信息的模型。最早運用BIM技術的是建筑工程，隨著BIM技術在建筑工程中的作用越來越明顯，其逐漸推廣并應用于其他領域。BIM技術以真實、有效的數據信息為基礎，因此數據信息收集是否準確是影響BIM技術應用效果的關鍵因素。

1.2特點

目前，BIM技術在公路工程中的應用仍處于探索階段。人們要研究BIM技術特點，優化BIM技術的相關軟件應用，為我國公路工程科學、可靠的設計提供技術支持，加快我國公路建設進度。從整體來看，BIM技術具有可視性、協同性、準確性和模擬性。

1.2.1可視性

BIM技術具有可視性，能夠實現工程周邊環境狀況和公路路面路基設計的可視化展現，清晰地呈現公路工程的三維情況和立體模型，將公路工程施工各環節展示出來。三維模型的呈現能夠讓設計人員在立體模型中尋找設計靈感。

1.2.2協同性。公路工程設計涉及的環節眾多，需要各部門加強溝通，尤其是設計單位、施工單位之間的溝通與交流。BIM具有協同作用，能夠提供協同服務，為相關單位提供信息，使信息得到共享，使工程相關的各個主體準確表達需求，減少因溝通不暢造成的失誤，有效節約設計成本，避免設計人員為了得到數據信息而重復工作，提高設計方案的實效性[2]。

1.2.3準確性

BIM技術利用獲取的數據作為參數，直觀地展示公路工程三維立體模型。通過大數據分析，設計人員可以快速計算出工程現有曲面及設計曲面之間的土方量，并生成土方調配表，確定工程挖填量、土方堆放位置及移動方向等數據，進而明確工程材料需求量。各項數據信息的精準計算減少了工程施工的誤差率。

1.2.4模擬性

不同于其他技術，BIM技術能夠實現可視化模擬。設計人員可以利用計算機技術的分析能力和篩選能力，有效獲取相關參數，并建立公路工程三維立體模型，優化設計方案。在公路工程中，設計人員運用BIM技術，能夠快速確定公路的坡度、線型、交互式平面交叉路口模型等，由于施工圖和標注始終處于最新狀態，設計人員可以集中精力優化設計[3]。

2、我國公路工程設計中BIM技術的應用現狀

在我國，BIM技術已經應用于建筑、港口等行業。目前，BIM技術在建筑、港口中的應用能夠貫穿“建管養運”整個過程，取得了良好效果。與建筑、港口工程相比，公路工程設計和施工本身的影響因素較多，尤其是前期設計，需要考慮的影響因素更多，專業性更強。因此，人們要系統地研究、了解與學習BIM技術，并做好運用與推廣。目前，我國設計人員對BIM技術在公路工程中的應用了解較為片面，不夠深入，BIM技術應用較為單一，以構建CAD三維模型為主，沒有充分發揮自身優勢。

3、公路工程設計中的BIM技術應用要點

公路工程設計是建設單位建設目的及建設要求的集中體現，是施工單位能否保質保量如期完成公路工程施工的重要指南。科學、合理的公路工程設計方案在整個公路工程中起著關鍵性作用，直接決定公路工程質量。因此，研究公路工程設計中的BIM技術應用要點，具有現實性和必要性。

3.1利用BIM技術進行環境模型處理

3.1.1建立環境模型的必要性

公路工程設計階段，應用BIM技術的關鍵步驟是以獲取的數據作為參數，建立公路工程環境模型。建立環境模型是公路工程結構模型設計的基礎，能夠有效保障后期設計的正常進行，環境模型涉及的參數是科學預測公路工程量的依據，能夠為工程量測算提供數據參考。同時，環境模型的建立能夠保障后期公路施工的順利進行。

3.1.2建立環境模型的要點

公路工程設計階段要建立環境模型，其間主要利用計算機技術取得三維點云數據，再根據CAD地形圖的矢量化特點，進行測算和數據分析，以確保其符合公路工程地面情況，在此基礎上建立三角網格地形模型[4]。然后，要借助航拍及衛星等手段，對比航拍照片、衛星照片與三角網格地形模型，以達到重疊為止，這樣能夠充分保證地面狀況、地質地況真實、清晰，根據實際需要，為環境模型添加相關內容，完善環境模型板塊，尤其是地面實際分布的鐵路、公路以及已有規劃區。

3.2利用BIM技術進行工程模型處理公路工程設計階段，人們要合理利用BIM技術進行工程模型處理。

3.2.1構建三維路線模型

當前，部分公路工程設計單位仍主要運用二維線路設計，較少使用三維路線模型。這是因為二維線路設計可以有效地對公路工程相關設計內容進行匹配，比較靈活，局限較少。但是，當路線平縱發生變化時，二維路線設計往往不能及時感應，不利于設計方案的及時調整與優化。利用BIM技術構建公路工程三維路線模型，可以實現路線平縱設計功能，并實時對路線平縱進行調整，減少追蹤路線平縱變化的時間消耗，提高了這一環節的設計效率。

3.2.2構建路基路面模型

構建公路工程路基路面模型的主要方法是定制橫斷面模板。公路工程設計階段，橫斷面模板主要考慮的因素是道路綠化帶位置、路面結構、擋墻位置、人行道寬度與線型、路面邊坡、道路兩邊邊坡和排水溝等，根據各個因素的要求尺寸，定制橫斷面模板，以確保后期施工條件的實現。另外，對于具體涉及的各部分工程量，可在模型中根據各計算公式得到具體的數據。

結語：

公路工程設計充分利用BIM技術，有助于提高公路工程設計水平和施工質量，方便后期養護管理。在公路工程中，BIM技術應用主要通過設計、施工、運行和維護等方面體現。

參考文獻：

[1]祝龍.遼寧省普通干線公路安全風險防控技術對策研究[J].北方交通，2020（12）：86-88.

[2]李晨陽.城市公路交通工程安全設施施工技術研究[J].中小企業管理與科技（上旬刊），2020（12）：182-183.

[3]魯淑華.關于公路交通安全設施工程施工技術的分析[J].中華建設，2020（11）：130-131.

[4]邊磊.公路交通安全設施工程施工質量檢測技術研究[J].工程建設與設計，2020（19）：254-256.