BIM在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉利

摘 要：BIM技術(shù)在公路設(shè)計(jì)工作中的有效落實(shí)，一方面能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)工作提供更全面的模型審查平臺(tái)，由此通過完善的空間模型，降低工程疏漏等問題出現(xiàn)的概率；另一方面憑借BIM數(shù)據(jù)的互通性，更能夠增強(qiáng)公路各專業(yè)的溝通質(zhì)量，通過實(shí)時(shí)化的模型構(gòu)建，更增強(qiáng)了公路設(shè)計(jì)的可控性。本文基于BIM技術(shù)應(yīng)用展開分析，在明確公路設(shè)計(jì)優(yōu)勢同時(shí)，期望能夠?yàn)楹罄m(xù)工程體系的構(gòu)建提供良好參照。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；市政公路；道路設(shè)計(jì)；應(yīng)用分析

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是基于我國現(xiàn)代工程體系構(gòu)建需求提供的新型設(shè)計(jì)軟件。在該項(xiàng)技術(shù)落實(shí)期間，既能夠根據(jù)詳細(xì)的數(shù)據(jù)判定工程設(shè)計(jì)環(huán)境狀況，由此提供更加精準(zhǔn)的場地審核平臺(tái)，同時(shí)基于空間模型構(gòu)建的特性，也能根據(jù)工程質(zhì)量要求進(jìn)行反復(fù)調(diào)整，避免了傳統(tǒng)二維數(shù)據(jù)的差異性，更增強(qiáng)了設(shè)計(jì)專業(yè)對(duì)數(shù)據(jù)的把控力。而從BIM技術(shù)可延續(xù)角度來看，此項(xiàng)技術(shù)源自先進(jìn)的網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)，能夠通過簡單的數(shù)據(jù)構(gòu)建設(shè)計(jì)模塊，由此快速構(gòu)建工程模型，以便設(shè)計(jì)者審核工程結(jié)構(gòu)關(guān)系，進(jìn)一步優(yōu)化整體工作的效率與質(zhì)量。由此可見，BIM軟件在技術(shù)可持續(xù)發(fā)展方面仍具備極大的潛力，并且從逐漸豐富的輔助軟件角度來看，更豐富了工程數(shù)據(jù)核查手段，有效降低了工程設(shè)計(jì)偏差的概率。

在市政公路工程體系中，因其結(jié)構(gòu)體系與環(huán)境因素較為復(fù)雜，BIM技術(shù)的落實(shí)，更能夠通過大范圍模型的構(gòu)建，使設(shè)計(jì)師從整體角度分析公路系統(tǒng)的設(shè)計(jì)，如此也規(guī)避了傳統(tǒng)工程平面與節(jié)點(diǎn)設(shè)計(jì)繁瑣的問題，為整體設(shè)計(jì)質(zhì)量水準(zhǔn)奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

2 BIM技術(shù)在工程準(zhǔn)備期的應(yīng)用

2.1 立項(xiàng)階段

在公路立項(xiàng)處于前期準(zhǔn)備工作時(shí)，需要進(jìn)行工程上的可行性研究，在宏觀角度上對(duì)項(xiàng)目的可行性和必要性進(jìn)行論證，并提出對(duì)項(xiàng)目的線路走向、接線方案和主要技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)等的初步意見。BIM在前期立項(xiàng)階段，可以構(gòu)思出一個(gè)集成了地理信息系統(tǒng)的三維可視化模型通過收集項(xiàng)目所在區(qū)域的路網(wǎng)信息、社會(huì)經(jīng)濟(jì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，在一個(gè)區(qū)域內(nèi)建立路網(wǎng)三維模型并且在其中進(jìn)行交通量的預(yù)測，確定公路建設(shè)的必要性，公路的定位等功能，提出最初線路的大體方向并且利用GIS進(jìn)行空間分析，結(jié)合線路走向，線自然特征的影響因素，就能夠很明確的對(duì)道路平面走向的走廊帶進(jìn)行確認(rèn)。

2.2 外業(yè)階段

公路設(shè)計(jì)的外業(yè)工作包括初步勘察和詳細(xì)勘察兩個(gè)階段可以借鑒BIM，以公路三維模型為基礎(chǔ)，建立一個(gè)存儲(chǔ)各專業(yè)外業(yè)勘測數(shù)據(jù)的中央數(shù)據(jù)庫，如GPS掃描的地形地物數(shù)據(jù)、橫斷面數(shù)據(jù)、地質(zhì)情況數(shù)據(jù)、橋涵水文資料等等。同時(shí)規(guī)范外業(yè)過程中各專業(yè)內(nèi)業(yè)工作的流程，細(xì)化各專業(yè)間互提資料的接口，各專業(yè)可以在平臺(tái)中實(shí)時(shí)錄入、編輯本專業(yè)的勘測數(shù)據(jù)，并且其他相關(guān)專業(yè)可以隨時(shí)了解和查看該專業(yè)數(shù)據(jù)變化的結(jié)果將全部基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采集到BIM模型中，為設(shè)計(jì)工作提供依據(jù)。

2.3 設(shè)計(jì)階段

設(shè)計(jì)階段是整個(gè)項(xiàng)目在建設(shè)過程中的過度階段，也可以說BIM在公路設(shè)計(jì)階段的其在該領(lǐng)域的突破口。我們將公路設(shè)計(jì)分為初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)，各專業(yè)間需進(jìn)行頻繁和海量的設(shè)計(jì)信息溝通。通過建立BIM模型之后，在設(shè)計(jì)中如果完成標(biāo)注橫斷面圖、縱斷面圖和土方施工圖等，即可結(jié)合模型中的數(shù)據(jù)信息，利用BIM模型與之相同的圖例生成施工圖紙。就算BIM模型中數(shù)據(jù)有變動(dòng)，施工圖紙也會(huì)根據(jù)關(guān)聯(lián)性快速更新我們依照路線走向自動(dòng)完成圖紙，圖幅線的布局，布局生成平面，縱斷面圖紙，地圖冊(cè)功能等幾方面就能夠妥善的安排項(xiàng)目的圖紙并且還能夠生成針對(duì)整個(gè)圖紙集的重要地圖和圖例BIM不僅實(shí)現(xiàn)了在有限的設(shè)計(jì)周期內(nèi)，完成多方案比選并以更直觀的方式呈現(xiàn)，即便非專業(yè)人員也能一目了然，而且通過BIM手段，實(shí)現(xiàn)了各專業(yè)之間數(shù)據(jù)的協(xié)同與共享。避免傳統(tǒng)設(shè)計(jì)中可能出現(xiàn)的差錯(cuò)漏現(xiàn)象，大大提高出圖效率。

3 BIM在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢

通過以上分析，BIM在公路設(shè)計(jì)中的作用主要體現(xiàn)在：

（1）可視化的建模技術(shù)

傳統(tǒng)公路設(shè)計(jì)的圖紙繪制工作通常停留在二維線條，需要平立剖等多方面的圖紙比對(duì)分析，才能確保整體市政公路體系構(gòu)建完善，以此降低后續(xù)工程質(zhì)量受到的影響。但從現(xiàn)階段公路設(shè)計(jì)的實(shí)際狀況來看，設(shè)計(jì)者通常需要根據(jù)復(fù)雜的地質(zhì)狀況判定工程道路體系構(gòu)建的形式，并且基于工期等因素的影響，極易對(duì)公路設(shè)計(jì)工作的開展帶來阻礙。

而BIM軟件在公路設(shè)計(jì)中的有效落實(shí)，則能夠憑借可視化建模技術(shù)將工程地形數(shù)據(jù)展現(xiàn)，由此便于設(shè)計(jì)者審視工程環(huán)境，以便工程設(shè)計(jì)方案更貼合工程構(gòu)建的需求，由此提升整體工程設(shè)計(jì)質(zhì)量水準(zhǔn)。

（2）工程量數(shù)據(jù)更明顯

BIM技術(shù)能夠借助模型構(gòu)建為設(shè)計(jì)師提供更加完善的數(shù)據(jù)審核平臺(tái)，在確定巖土質(zhì)量、生態(tài)環(huán)境、工程尺度的過程中，借由材料造價(jià)和空間占比判定整體工程量數(shù)據(jù)，不但能夠?yàn)楣こ填A(yù)算工作的開展提供更全面的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)，以便于工程項(xiàng)目的考慮更加全面，縮短預(yù)算與實(shí)際工程損耗的數(shù)值偏差，同時(shí)更可以借由數(shù)據(jù)系統(tǒng)，增強(qiáng)工程設(shè)計(jì)造價(jià)的可控性，由此極大提升了工程方案構(gòu)建的效率，也避免了數(shù)據(jù)偏差等問題的出現(xiàn)。

另外，在BIM技術(shù)落實(shí)期間，更能夠基于時(shí)間軸等概念，將三維數(shù)據(jù)管理賦予四維理念，由此更增強(qiáng)了設(shè)計(jì)師對(duì)施工流程的把控力，更為后續(xù)項(xiàng)目成本造價(jià)的開展奠定了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

（3）數(shù)據(jù)管理平臺(tái)的構(gòu)建

BIM是基于網(wǎng)絡(luò)信息化平臺(tái)創(chuàng)建的新型數(shù)據(jù)模型管理技術(shù)，一方面能夠?yàn)樵O(shè)計(jì)師提供更加完善的設(shè)計(jì)環(huán)境，將原有二維線條設(shè)計(jì)轉(zhuǎn)化為三維模型，以確保整體公路結(jié)構(gòu)體系的設(shè)計(jì)不會(huì)出現(xiàn)疏漏；另一方面憑借數(shù)據(jù)平臺(tái)的構(gòu)建，更能夠?yàn)楦鱾€(gè)專業(yè)體系搭建可延續(xù)渠道，由此多專業(yè)數(shù)據(jù)信息模型的融合，更能便于各方面數(shù)據(jù)的審核，由此降低圖紙沖突的概率，同時(shí)更能夠提升工程構(gòu)建的整體性能。

（4）增強(qiáng)公路可持續(xù)利用性

BIM技術(shù)可借由完善的模型系統(tǒng)增強(qiáng)設(shè)計(jì)人員對(duì)公路功能體系的把控能力，通過內(nèi)置環(huán)境模擬軟件，能夠有效辨別公路結(jié)構(gòu)與功能設(shè)計(jì)中潛在的問題，同時(shí)更能夠通過軟件荷載力環(huán)境判定公路可持續(xù)利用性能，由此在確保道路使用安全性的同時(shí)，為后續(xù)生態(tài)環(huán)境體系的構(gòu)建提供更全面的數(shù)字化保障，以此判定可持續(xù)等理念的落實(shí)質(zhì)量，才能使工程功能與環(huán)境體系得到協(xié)調(diào)。

4 結(jié)束語

BIM技術(shù)在市政公路設(shè)計(jì)工作中的有效落實(shí)，不但能夠通過完善的數(shù)字平臺(tái)增強(qiáng)整體工程設(shè)計(jì)體系對(duì)數(shù)據(jù)的控制力度，降低外界環(huán)境對(duì)公路工程的影響速率，同時(shí)更可以構(gòu)建較完善的數(shù)據(jù)溝通平臺(tái)，由此將公路設(shè)計(jì)、造價(jià)、施工等部門結(jié)合，避免因?yàn)椴块T溝通不足導(dǎo)致的設(shè)計(jì)疏漏。故而，在論述BIM在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用期間，必須明確BIM軟件的優(yōu)勢與可延續(xù)性，判定軟件應(yīng)用的難點(diǎn)與優(yōu)勢，才能為后續(xù)我國工程體系的構(gòu)建提供更全面的技術(shù)保障，并避免對(duì)工程質(zhì)量造成損害。

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