BIM技術在公路設計中的應用與實踐研究

謝 寒，齊克娜

(山東智行咨詢勘察設計院，山東 德州 253000)

0 引 言

BIM技術就是一種模擬建筑信息的技術，最早也是在美國發明并應用的。而我國也已經使用和應用BIM技術很多年了。在設計許多大型工程建筑的時候，BIM技術通常都會被應用。在這個基礎上，研究這個技術的道路建設應用和實際方法應用就顯得十分重要。本文針對BIM技術的特點以及其在有關道路建設的過程中應用的最新情況進行研究，旨在對提高BIM技術的應用水平提出相關措施。

1 BIM技術的特點

與傳統的建筑施工技術不同，BIM技術在建筑領域有其獨特的特點。從這個意義上說，一方面，BIM技術在工程設計和執行方面有了很大的改進。另一方面，BIM在設計和施工中的應用可以讓施工建設中的工作人員能夠更加迅速的捕捉到施工過程中存在的問題并及時提出解決方案。這些特點為BIM技術的廣泛應用提供了合理的基礎。

1.1 可視化

BIM技術在實際應用中的一個主要功能是建立一個建筑物的三維模型。在我國過去很長的一段時間里，工地里的施工工程都是依靠平面的圖紙。而BIM技術的應用，實現了建筑設計繪制模型的這一目標，并在此基礎上為建筑施工設計一個更具體的3D模型。現在，隨著工程技術得到不斷提高，很多類型的工程在草案計劃和設計方法也變得越來越復雜，使用BIM技術構建的三維模型比傳統的平面圖紙要復雜得多。但是憑著其可視化的特點，公路建筑中的BIM技術的應用價值也大大提高了。舉個例子說，依據BIM技術可以讓你進行公路建造的過程中，模擬出一條高速公路，這樣你就能準確的規劃和建造橋梁和隧道，然后依據這一模型，有針對性的進行施工，增強施工工程建設的質量。

1.2 協調性

在建設公路的時候，需要更多的精通相關知識的專業技術人員。但是在過去的很長的一段時間里，這個問題一直沒有得到更好的解決，所以就導致各個系統部門之間就沒有辦法進行更好的協調和處理。但是，隨著BIM技術的應用，這一問題也有了顯著的改變。最主要的就是，BIM技術可以更好的去協調各部門之間的職責和工作，最終保證建筑工程及時有效的完成。在此同時，在BIM可以更好的協調的基礎上，它的應用也讓公路建設的整體設施有了質的飛躍，也可以更好的保障工程的整體施工進度。

1.3 模擬性

在進行公路建設的同時，BIM技術不僅能夠在相關軟件上建立一個3D立體的模型，而且也能利用這一技術，畫出工程建設的圖紙以及提出設計方案。基于此，這個技術就變得更加精細和準確。在此同時，BIM技術也可以提前對施工現場、使用的材料以及人員的分配進行提前的模擬，在模擬的同時能夠及時的發現施工建筑中存在的隱患，并且能夠及時的采取應對的措施，有效的提高道路建設過程中的施工質量。

1.4 優化性

隨著當前科學技術的飛速發展，現在的建筑工程的內容也開始變得越來越繁雜，所以，這也對全部的工作人員以及整體的工程進度有了更高的要求。因為只是依靠平面圖紙設計，并不能滿足整體的工程情況，但是BIM技術的應用，有效的解決了這一問題。設計人員可以通過設計建筑的模型，更加全面的選擇更適合這個建筑工程的施工方案，從而優化整體的施工設計方案。

2 公路設計中常用的BIM技術應用平臺

在科學與技術發展迅速的時代，只依賴一個軟件的BIM技術已經不再符合道路設計的要求。因此，不同種類的BIM技術軟件被人們開發并被人們使用，并且成為了重要的信息平臺。在本篇文章中，我們主要是簡單介紹其中幾種信息平臺，具體如下：

2.1 Autodesk

這個軟件是由Autodesk公司設計的一種基于BIM技術的應用軟件。這個軟件根據BIM技術為設計圖案進行3D建模，目的是提高整個工程技術設計的速度和質量。這個軟件與其他軟件相比的一個主要優點就是操作不是很困難，容易上手。與此同時，設計人員可以在項目草案的設計過程中看到和分辨成功的項目計劃，以此為借鑒吸收草案中好的部分，目的是完善自己的草案計劃。因此，這個軟件在道路系統設計上的應用非常普遍。

2.2 Bentley

在BIM設計軟件方面，Bentley公司主要從事道路、橋梁、機場、建筑等大型項目的設計。在這個軟件系統中，有許多獨立的BIM模型。由于道路、橋梁等大型項目的設計有許多共同之處，所以設計師可以通過對系統自身模型中的類似模型進行改變和創新來實施項目的建設工作。由此可見，該軟件的應用可以顯著減少設計師的工作量，從而進一步提高整體設計工作的效率和質量。

2.3 Nemetschek

BIM技術在軟件中的應用最早是始于Nemetschek公司。通過將BIM集成到軟件中，Nemetschek開發了一系列技術方案模型，并證明了它們在技術設計和公路建筑中找到了創造性的應用。但是這個軟件中的很多應用都和我國的使用的設計軟件不符合，所以在我國，它的應用范圍非常有限。但是目前，該軟件在美國和歐洲的大型項目中使用比較普遍。

2.4 Dassault

法國的Dassault公司也對如何利用BIM技術設計大型工程做了深入的研究。在這一基礎上產生了若干施工工程設計軟件。和其它類型的軟件相比較，這個軟件更適合設計大型建筑。比如說，北京奧運會的主辦地點鳥巢的設計和施工就受到了這個軟件的幫助。相反，這種軟件技術在道路建設中使用的相對很少，甚至是沒有。

3 BIM技術在公路設計中的應用

目前在公路建設和道路規劃等領域均廣泛使用BIM技術。因為這些技術自身的特點，使得它們進一步增強了建筑和高速公路建設的規劃能力。不過，值得注意的是，BIM技術在規劃和道路建設中的應用也逐漸暴露了很多的問題。因此，我們必須要制定相關政策幫助技術人員進一步提高研發水平和加強BIM技術的應用。本文全面研究了這些技術的應用情況，分析了它們遇到的實際問題的以及為解決這些技術問題而采取相關的措施。

3.1 應用現狀

在我國，為了提高經濟發展就實施了各種工程建設，但是在這一方面，也投入了大量的資金，所以BIM技術的軟件也越來越被優化，并且廣泛應用在各種工程建設當中。因為BIM技術自身所自有的優勢，所以它發揮了很大的作用在建筑工程當中。

目前，我國的工程設計大多數只是用平面的圖紙，但是，BIM技術的應用，大大改善了這一問題，相關專業人員可以通過3D模型去繪制三維的圖紙，并且也可以考慮到在施工的過程中可能會發生的問題等等。在這個大環境中，越來越多的建設工程開始應用這一技術，目的是提高整體的工程質量以及加快工程進度，以便按時完成整體施工計劃。

3.2 面對的問題

BIM技術在道路工程設計和施工中的應用也有著許多需要解決的問題。其中一個主要問題是，現有的BIM現在的更適用于建筑的設計和執行。由于道路設計和建筑設計之間的巨大差異，使得BIM技術在道路工程設計中沒有得到盡可能多的發展。主要就是，建筑的設計工程是有一個集中的設計體系結構，可以很容易的在性能方面標準化規劃和創建建筑。BIM技術在高速公路設計和施工中標準化的困難使得以這種方式進行設計和施工變得困難。然而，由于道路施工是在復雜的條件和地形下進行的，因此BIM施工技術的標準化就會更加困難。今天，國內外的軟件開發人員似乎在這方面的研究很少，所以就沒有實際的解決措施。

3.3 解決措施

鑒于道路規劃項目中使用BIM所面臨的現實困難，因此需要制定科學措施來糾正和處理這些問題。具體行動：第一，雖然BIM技術現在不能在道路規劃上得到很好的運用，但是它卻擁有比傳統的草案技術更為強大的優勢。所以需要施工部門要盡可能增加BIM的技術應用，并提供更多的實踐經驗,為BIM技術更久遠的發展提供可行性。這項舉措不僅能夠有效的提高自己的規劃和設計水平而且也催促了相關軟件部門加快對BIM技術應用軟件的研發。

第二，在大學引進更多的高端技術人才。大力培養高端的技術人才，通過人才的引進，實現軟件開發技術水平的顯著提高。在此基礎上，中國BIM技術的研發和應用可以進一步提高其發展水平。

4 結 語

總的來說，BIM技術應用在設計和修建高速公路方面，這不僅提高了工程建筑建設和公路建設質量,而且也幫助了建筑公司進一步提高自身素質建設和施工質量。然而，如今BIM并沒有提供設計道路的潛力，所以在實際實施中還有一定的改進空間。本研究對這一問題進行了深入分析，并提出了解決方案。通過這次研究，我們希望幫助建筑公司在實踐中進一步提高BIM的水平，從而進一步增強我國的道路建設水平。