試析BIM技術(shù)在公路設(shè)計中的應(yīng)用

楊劍偉

中交遠(yuǎn)洲交通科技集團(tuán)有限公司 河北石家莊 050000

伴隨市場經(jīng)濟(jì)的繁榮發(fā)展，我國基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日趨完善化，同時，社會對基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)的標(biāo)準(zhǔn)要求也隨之提高。將BIM技術(shù)拓展應(yīng)用到公路設(shè)計中，可以創(chuàng)建三維立體空間數(shù)據(jù)信息模型，保證設(shè)計的合理性與精準(zhǔn)性。此外，高效應(yīng)用BIM技術(shù)，也有助于設(shè)計方模擬工程動態(tài)，壓縮工期與造價，保障工程質(zhì)量安全與綜合效益。

1 BIM技術(shù)的核心內(nèi)涵

BIM技術(shù)的中文全稱是建筑信息化模型，其本質(zhì)是動態(tài)化數(shù)字建模的過程。基于BIM技術(shù)，可以整合建筑工程中各階段產(chǎn)生的數(shù)據(jù)信息，之后依靠計算機(jī)系統(tǒng)的中央處理器進(jìn)行仿真模擬。由此，便于設(shè)計師更加直觀化、具象化的辨析建筑工程中存在的各類問題，并且采取切實可行的整改處理措施。盡管國內(nèi)BIM技術(shù)的起步發(fā)展時間較晚，但應(yīng)用范圍十分廣泛，尤其是公路工程設(shè)計專業(yè)[1]。

2 BIM技術(shù)在公路設(shè)計中的應(yīng)用優(yōu)勢

2.1 可視化

在公路設(shè)計中，設(shè)計人員可以利用BIM技術(shù)與專業(yè)設(shè)計軟件，整合公路工程的相關(guān)數(shù)據(jù)信息，如公路路面工程信息、公路工程線路規(guī)劃信息以及公路工程延邊環(huán)境信息等。在此基礎(chǔ)上，構(gòu)建三維立體空間數(shù)據(jù)信息模型，如實反饋數(shù)據(jù)信息。與傳統(tǒng)的CAD制圖技術(shù)相比，BIM技術(shù)可以更加立體化、直觀化、具象化的反映復(fù)雜的三維形態(tài)信息，進(jìn)而有效降低設(shè)計失誤率。總而言之，將BIM技術(shù)拓展應(yīng)用到公路設(shè)計中，可以推動公路設(shè)計行業(yè)由以往的二維設(shè)計逐步向三維可視化設(shè)計轉(zhuǎn)變，優(yōu)化公路工程設(shè)計，提升整體工作水平。

2.2 準(zhǔn)確性

在公路設(shè)計中，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以對復(fù)合體積算法或平均斷面算法等先進(jìn)方法加以利用，進(jìn)而對原地面線與設(shè)計線之間的土方量得到準(zhǔn)確、快速的計算。與此同時，BIM軟件還能夠?qū)崿F(xiàn)土方調(diào)配圖標(biāo)的自動生成，并在填挖距離分析中加以利用，進(jìn)而就可以使缺土坑與棄土堆的位置、土方量移動及其方向得以確定。此外，通過BIM技術(shù)的運用，公路設(shè)計人員還可以利用模型對工程材料量進(jìn)行提取，并在項目成本分析與控制中加以利用，這對于提高公路工程建設(shè)成本控制水平的提升而言也有著重大作用。

2.3 協(xié)同性

在傳統(tǒng)公路設(shè)計模式下，各環(huán)節(jié)的設(shè)計工作相對獨立，缺乏緊密聯(lián)系，這無疑會導(dǎo)致在實施設(shè)計成果的過程中出現(xiàn)不同程度的沖突與矛盾。而在公路設(shè)計中運用BIM技術(shù)，則可以使設(shè)計趨于一體化發(fā)展，使設(shè)計整體的協(xié)同性得到提升。在具體設(shè)計中，BIM技術(shù)會建立起統(tǒng)一的數(shù)據(jù)平臺，項目參與各方會在此平臺的支持下協(xié)同作業(yè)，使數(shù)據(jù)共享得以實現(xiàn)，如此一來不同專業(yè)在設(shè)計過程中就可以保持緊密聯(lián)系，找到設(shè)計中發(fā)生的沖突與矛盾，通過協(xié)調(diào)使其得到解決，進(jìn)而避免在工程建設(shè)過程中出現(xiàn)問題，在保障工程進(jìn)度的同時，也使工程整體成本得到有效降低。

2.4 優(yōu)化性

不可否認(rèn)，公路設(shè)計存在很多需要修改、優(yōu)化與調(diào)整的環(huán)節(jié)。在以往的公路設(shè)計模式下，如果發(fā)生變更，就需要對與變更內(nèi)容有聯(lián)系的所有圖紙信息進(jìn)行修改與調(diào)整，這無疑會增加設(shè)計時間與設(shè)計成本。而基于BIM技術(shù)的應(yīng)用，設(shè)計人員就可以對公路工程的三維動態(tài)效果進(jìn)行查看，使靜態(tài)設(shè)計向動態(tài)設(shè)計轉(zhuǎn)變。在此背景下，就算出現(xiàn)設(shè)計變更，設(shè)計人員對工程量、工程進(jìn)度的調(diào)整也相對輕松，這對于充分發(fā)揮工程資源優(yōu)勢而言有著積極作用[2]。

3 BIM技術(shù)在公路設(shè)計中的實踐應(yīng)用形式

3.1 在公路工程立項階段的應(yīng)用

公路工程立項階段是最基礎(chǔ)且最重要的階段。在此階段內(nèi)，公路工程設(shè)計人員需要客觀分析公路工程的可行性，并在此基礎(chǔ)上，開展一系列的后續(xù)工作。另外，在公路工程立項階段，公路設(shè)計人員還要綜合考量多方面要素，對公路工程延展路線進(jìn)行規(guī)劃，編制完整可靠的公路工程施工組織規(guī)劃方案?；贐IM技術(shù)進(jìn)行動態(tài)仿真模擬，可以更加直觀化的分析公路工程的可行性，簡化設(shè)計流程，提高工作效率。

3.2 BIM技術(shù)在外業(yè)期間的應(yīng)用

為保障公路設(shè)計取得良好的設(shè)計效果，就需要在公路設(shè)計開始之前積極做好外業(yè)工作，外業(yè)的主要內(nèi)容是指對施工地點的考察，并就施工現(xiàn)場的各項數(shù)據(jù)進(jìn)行詳細(xì)的記錄，以便為后期的公路工程設(shè)計提供大量設(shè)計數(shù)據(jù)，保障公路工程的設(shè)計效果。在這一過程中將會涉及大量的數(shù)據(jù)，借助于BIM技術(shù)的強(qiáng)大計算和數(shù)據(jù)整理能力，能夠?qū)⑼鈽I(yè)工作中所獲得的大量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理歸納，以便于能夠更好地將公路設(shè)計中所需要的各種數(shù)據(jù)有機(jī)的整合在一起，以供公路設(shè)計人員使用。

3.3 BIM技術(shù)在設(shè)計階段的應(yīng)用

公路設(shè)計需要結(jié)合公路項目沿線的地理、地質(zhì)情況對公路設(shè)計方案進(jìn)行綜合性的考慮，公路設(shè)計方案中需要從公路的功用、走向、工程量、成本以及對周邊區(qū)域輻射等多種因素出發(fā)對公路設(shè)計方案進(jìn)行綜合性的考慮。對公路設(shè)計方案進(jìn)行分析需要對公路設(shè)計方案進(jìn)行建模分析，而借助于BIM技術(shù)所具有的強(qiáng)大計算能力能夠完成各設(shè)計方案的建模分析，通過分析結(jié)果可以從各方面對公路設(shè)計方案有著直觀的了解。

在公路設(shè)計過程中，BIM技術(shù)所具有的強(qiáng)大計算能力、信息實時共享能力和仿真建模能力，能夠幫助公路設(shè)計人員更加直觀的觀測公路設(shè)計情況。借助BIM技術(shù)強(qiáng)大的計算能力能夠幫助公路設(shè)計人員及時發(fā)現(xiàn)公路設(shè)計中所存在的問題，從而實現(xiàn)及時的修改。此外，在對公路設(shè)計進(jìn)行修改時，BIM技術(shù)能夠?qū)吩O(shè)計方案中與修改量自動進(jìn)行對比與調(diào)整，而無須像以往紙質(zhì)設(shè)計中需要進(jìn)行大量的繪圖修改，從而節(jié)約大量的時間[3]。

4 結(jié)語

在新時期背景下，公路運輸事業(yè)與公路設(shè)計行業(yè)得到了迅猛發(fā)展。將BIM技術(shù)拓展應(yīng)用到公路設(shè)計中，有助于提高設(shè)計效率，簡化施工流程，以此全面優(yōu)化公路工程建設(shè)水平，推動交通行業(yè)的良好發(fā)展。