BIM技術(shù)在公路工程設(shè)計(jì)中的運(yùn)用研究

王中原

摘 要：當(dāng)前在公路工程設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，通過(guò)BIM技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化公路工程設(shè)計(jì)質(zhì)量，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中的矛盾和沖突，保障公路工程設(shè)計(jì)效果，為后期的工程施工打下良好的基礎(chǔ)。本文主要分析了BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)，并研究了在公路工程設(shè)計(jì)中技術(shù)的應(yīng)用措施。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);公路工程;設(shè)計(jì)應(yīng)用

在信息時(shí)代發(fā)展背景下，結(jié)合信息技術(shù)的應(yīng)用能夠優(yōu)化公路工程設(shè)計(jì)效果，提供更加科學(xué)合理的公路工程設(shè)計(jì)，促進(jìn)公路工程的順利施工。提升公路工程施工質(zhì)量，能夠完善我國(guó)城市交通基礎(chǔ)設(shè)施。但是在公路工程設(shè)計(jì)當(dāng)中存在較多影響因素，可以結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用來(lái)減少不確定性因素的影響，提升設(shè)計(jì)效果，保障公路工程施工的順利進(jìn)行。

1 BIM技術(shù)設(shè)計(jì)特點(diǎn)分析

當(dāng)前在公路工程設(shè)計(jì)當(dāng)中，BIM技術(shù)的應(yīng)用還處于探索和研究的階段，人們充分應(yīng)用BIM技術(shù)特點(diǎn)和相關(guān)軟件的應(yīng)用，為我國(guó)公路工程的設(shè)計(jì)工作開展提供了科學(xué)合理的技術(shù)支持，有效促進(jìn)了我國(guó)公路建設(shè)工程的施工進(jìn)度。從整體角度來(lái)看，BIM技術(shù)具有可視性、協(xié)同性、準(zhǔn)確性和模擬性特點(diǎn)。

BIM技術(shù)具有可視性特點(diǎn)，能夠展現(xiàn)出實(shí)時(shí)工程周邊環(huán)境的狀況和公路路面的路基設(shè)計(jì)效果，結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用，根據(jù)公路工程的情況建立起三維立體模型，詳細(xì)的把所有的公路工程施工環(huán)節(jié)展示出來(lái)，便于設(shè)計(jì)人員在建筑的立體模型中尋找設(shè)計(jì)靈感，同時(shí)及時(shí)發(fā)現(xiàn)在工程設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題和矛盾，達(dá)到優(yōu)化設(shè)計(jì)的效果[1]。公路工程設(shè)計(jì)工作中涉及到的內(nèi)容非常多，需要相關(guān)部門能夠強(qiáng)化溝通交流，尤其是施工單位跟設(shè)計(jì)單位之前，做好協(xié)同工作非常重要。BIM技術(shù)具有很強(qiáng)的協(xié)同性，能夠?yàn)橄嚓P(guān)工作部門提供協(xié)同服務(wù)，強(qiáng)化信息數(shù)據(jù)的共享，滿足不同工程部門的主題表達(dá)需求，有效避免在傳統(tǒng)施工中存在的溝通不流暢問(wèn)題，減少施工成本消耗，提升設(shè)計(jì)方案的實(shí)效性和簡(jiǎn)潔性。

結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，需要工作人員獲取更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息作為參考，這樣才能夠結(jié)合相關(guān)軟件的應(yīng)用，展示出更加直觀和立體的建筑三維模型。設(shè)計(jì)人員通過(guò)大數(shù)據(jù)的分析工作，計(jì)算出工程現(xiàn)有的設(shè)計(jì)曲線和工程曲面之間的土方量，并聲稱有效的土方調(diào)配表格，明確工程挖填量、工程土方的堆放位置以及在工程中移動(dòng)的方向等，準(zhǔn)確的掌握建筑工程材料的需求量，避免在后期的公路工程施工中出現(xiàn)數(shù)據(jù)信息計(jì)算誤差的情況。BIM技術(shù)跟其他技術(shù)不同，具有可視化特點(diǎn)，能夠利用計(jì)算機(jī)信息技術(shù)來(lái)分析和篩選，獲取有價(jià)值的數(shù)據(jù)信息，監(jiān)理處公路工程三維立體模型，提升建筑工程方案設(shè)計(jì)效果。在工程設(shè)計(jì)過(guò)程中，工作人員能夠利用BIM技術(shù)來(lái)計(jì)算出工程的線型、坡度和交互是平面交叉路口模型等，確保施工圖紙和施工標(biāo)注始終處于最新的施工狀態(tài)，提升設(shè)計(jì)效果。

2 BIM技術(shù)環(huán)境模型處理應(yīng)用

2.1 建立環(huán)境模型的重要性

在公路工程施工設(shè)計(jì)階段結(jié)合BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠獲得更加精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)信息，并建立公路工程的環(huán)境模型[2]。在公路工程結(jié)構(gòu)模型整體設(shè)計(jì)當(dāng)中，建立環(huán)境模型能夠?yàn)楣饭こ淘O(shè)計(jì)打下良好的基礎(chǔ)，為后期設(shè)計(jì)工作的開展質(zhì)量提供保障。在環(huán)境模型設(shè)計(jì)當(dāng)中，通過(guò)各種數(shù)據(jù)分析，能夠科學(xué)合理的預(yù)測(cè)出公路工程的具體施工量，方便后期工程量測(cè)算工作的開展，促進(jìn)公路工程的順利施工。

2.2 環(huán)境模型建設(shè)要點(diǎn)分析

在公路工程設(shè)計(jì)階段要配合進(jìn)行環(huán)境模型建設(shè)，結(jié)合現(xiàn)代化信息技術(shù)的應(yīng)用，獲取三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)信息，CAD地形圖本身具有矢量化特點(diǎn)，因此可以通過(guò)準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析和計(jì)算獲得公路工程的實(shí)際地面情況，并形成有效的三角網(wǎng)各地型模型。在工程設(shè)計(jì)階段工作人員需要借助于航拍手段或者是衛(wèi)星手段來(lái)獲得航拍照片、衛(wèi)星照片，跟三角網(wǎng)各地型模型進(jìn)行詳細(xì)的對(duì)比和分析，確保能夠達(dá)到準(zhǔn)確重疊位置，保障地面情況和地址情況掌握更加準(zhǔn)確，讓環(huán)境模型數(shù)據(jù)信息更加豐富。工作人員也能夠利用這些內(nèi)容來(lái)完善環(huán)境模型板塊，了解地面實(shí)際分布的鐵路和公路等信息。

在公路工程設(shè)計(jì)和施工階段，很容易受到地形因素的影響，增加公路工程設(shè)計(jì)工作難度。公路工程的空間跨越度非常大，因此在建立環(huán)境模型的時(shí)候，需要工作人員能夠結(jié)合傾斜測(cè)量和激光點(diǎn)云的技術(shù)手段，在環(huán)境模型當(dāng)中詳細(xì)的添加地質(zhì)地貌數(shù)據(jù)信息[3]。在設(shè)計(jì)階段工作人員要對(duì)于地質(zhì)地貌因素產(chǎn)生的影響加強(qiáng)重視，在施工階段有效的做好準(zhǔn)備工作，避免地質(zhì)地貌因素的影響過(guò)大。在公路工程施工中一旦線路和地面狀況發(fā)生變化，環(huán)境模型也能夠第一時(shí)間進(jìn)行變化，獲得動(dòng)態(tài)變動(dòng)的數(shù)據(jù)信息，根據(jù)實(shí)際情況調(diào)整公路工程設(shè)計(jì)方案，保障設(shè)計(jì)方案可行性高。

3 BIM技術(shù)工程模型處理

3.1 構(gòu)建出三維路線建設(shè)模型

當(dāng)前我國(guó)一部分公路工程設(shè)計(jì)企業(yè)單位，仍然采用了二維線路設(shè)計(jì)效果，很少會(huì)使用到三維路線模型[4]。那是因?yàn)樵谠O(shè)計(jì)當(dāng)中采用二緯路先設(shè)計(jì)模式，會(huì)跟公路工程的相關(guān)設(shè)計(jì)內(nèi)容相互匹配在一起，應(yīng)用起來(lái)比較靈活。但是在實(shí)際的施工過(guò)程中，一旦路線的平縱出現(xiàn)熱和變化，會(huì)導(dǎo)致二維路線設(shè)計(jì)不能及時(shí)感應(yīng)到，設(shè)計(jì)方案不能及時(shí)的調(diào)整，對(duì)于施工質(zhì)量會(huì)產(chǎn)生直接影響。利用BIM技術(shù)來(lái)構(gòu)建出公路工程的三維路線模型，能夠發(fā)揮出路線平縱設(shè)計(jì)效果，調(diào)整好建筑工程的實(shí)時(shí)路線平縱，能夠減少工作人員在工作中追蹤路線平縱變化的工作壓力，提升設(shè)計(jì)效果和設(shè)計(jì)質(zhì)量。

3.2 構(gòu)建出路基路面施工模型

在公路工程路基路面模型的構(gòu)建過(guò)程中，設(shè)計(jì)人員經(jīng)常會(huì)使用定制橫斷面模板的方式[5]。在公路工程設(shè)計(jì)當(dāng)中結(jié)合橫斷面模板，工作人員要詳細(xì)分析當(dāng)前道路中綠化帶的施工位置、路面的施工結(jié)構(gòu)、擋墻施工位置和人行道寬度等施工內(nèi)容，通過(guò)計(jì)算出詳細(xì)的施工尺寸，定制出橫斷面模板，能夠有效保障后期施工的順利進(jìn)行。在施工過(guò)程中工作人員還會(huì)涉及到不同的工程量?jī)?nèi)容，工作人員都能夠在模型當(dāng)中利用計(jì)算公式進(jìn)行計(jì)算，獲得準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息。

3.3 構(gòu)建出橋梁模型

在公路工程設(shè)計(jì)當(dāng)中有時(shí)候需要進(jìn)行橋梁設(shè)計(jì)，橋梁設(shè)計(jì)的難度比較大，對(duì)于設(shè)計(jì)技術(shù)水平要求比較高，因此在橋梁設(shè)計(jì)當(dāng)中要積極研究如何使用BIM技術(shù)來(lái)優(yōu)化橋梁模型，提升設(shè)計(jì)效果。橋梁模型氛圍上部結(jié)構(gòu)和下部結(jié)構(gòu)兩部分，上下兩部分的設(shè)計(jì)重點(diǎn)也不相同[6]。具體來(lái)說(shuō)橋梁上部分結(jié)構(gòu)如果是T梁或者是箱梁設(shè)計(jì)結(jié)構(gòu)，需要使用在BIM軟件當(dāng)中的GC技術(shù)和Revit技術(shù)，工作人員獲取相應(yīng)的數(shù)據(jù)信息之后建立模型。當(dāng)橋梁上部分結(jié)構(gòu)屬于鋼桁架的時(shí)候，則需要使用ProStructures技術(shù)。橋梁下部分結(jié)構(gòu)在建立模型的時(shí)候，要分析橋梁不同的參數(shù)，并使用MicroStation技術(shù)，根據(jù)不同橋墩參數(shù)，構(gòu)建出不同的橋墩模型，優(yōu)化橋梁設(shè)計(jì)效果。

4 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在公路工程設(shè)計(jì)中結(jié)合BIM技術(shù)優(yōu)勢(shì)，能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)工作的開展提供技術(shù)支持，有利于交通運(yùn)輸行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展，提升公路工程的建設(shè)進(jìn)度和建設(shè)質(zhì)量，完善公路工程BIM技術(shù)體系，提升公路使用壽命，提升公路工程設(shè)計(jì)水平。

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