BIM 技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

劉秀娜

阜新市通達(dá)公路設(shè)計(jì)咨詢有限公司 遼寧阜新 123000

如今，我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)發(fā)展飛快，我國城市基礎(chǔ)設(shè)施建設(shè)日趨完善，公路在城市發(fā)展建設(shè)中起著至關(guān)重要的作用，特別是在交通壓力巨大的今天。所以，為了不斷優(yōu)化公路設(shè)計(jì)方案，減少公路施工造價(jià)成本，促進(jìn)公路施工質(zhì)量和施工效率的不斷提升，相關(guān)公路設(shè)計(jì)人員必須重視和關(guān)注BIM 技術(shù)。當(dāng)前我們正處于信息時(shí)代，因此，工程設(shè)計(jì)工作必須順應(yīng)時(shí)代發(fā)展，合理運(yùn)用BIM 技術(shù)是未來公路設(shè)計(jì)發(fā)展的主流趨勢[1]。

1 BIM 技術(shù)的優(yōu)勢

在土木工程領(lǐng)域中BIM 技術(shù)是目前最先進(jìn)的技術(shù)，相對(duì)于傳統(tǒng)土木工程建設(shè)手段，BIM 技術(shù)具有非常顯著的技術(shù)優(yōu)勢，具體體現(xiàn)在以下幾方面：①模型參數(shù)化，BIM 信息模型是在各種參數(shù)基礎(chǔ)上建立的，所以，在進(jìn)行設(shè)計(jì)計(jì)算時(shí)，如果想要調(diào)整構(gòu)建信息，只需要在計(jì)算機(jī)平臺(tái)快速調(diào)整相應(yīng)參數(shù)即可，同時(shí)BIM 模型還具有一次創(chuàng)建一處修改多處智能更新的巨大優(yōu)勢，極大提高了設(shè)計(jì)人員工作銷量和效率。②結(jié)構(gòu)可視化，BIM 技術(shù)可以通過三維模型充分顯示結(jié)構(gòu)特征和細(xì)節(jié)，同時(shí)極大方便了施工維護(hù)技術(shù)以及相關(guān)建設(shè)過程等，從而有效地改善了項(xiàng)目建設(shè)中各方之間的溝通交流；③不斷提升經(jīng)濟(jì)收益，BIM 技術(shù)可以非常詳盡地比較各個(gè)設(shè)計(jì)和施工方面。其中也涵蓋了施工進(jìn)度和工程量，并準(zhǔn)確估算施工成本，從而不斷優(yōu)化調(diào)整各方案、工種之間的關(guān)系，加速工程建設(shè)速度，節(jié)約生產(chǎn)成本，有效提升工程經(jīng)濟(jì)收益；④為了提高工程質(zhì)量，在BIM 技術(shù)中，可以使用施工過程控制、碰撞檢查以及結(jié)構(gòu)安全分析來有效地改善現(xiàn)有工程技術(shù)的不足，同時(shí)不斷提高工程施工質(zhì)量和效率[2]。

2 BIM 技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的問題

BIM 技術(shù)作為一種新型技術(shù)，擁有諸多優(yōu)勢，但是由于BIM技術(shù)在中國起步較晚，加上應(yīng)用范圍狹窄，在實(shí)際運(yùn)行過程中，極易遇到以下問題：

2.1 受公路工程本身限制

通常情況下，公路工程具有工程點(diǎn)多、線路長以及覆蓋范圍廣泛等特點(diǎn)。因此，在設(shè)計(jì)公路時(shí)，必須考慮目標(biāo)取得地形地勢以及自然條件等因素影響。但是，BIM 技術(shù)在此方面發(fā)展并不完善，難以在大跨度、覆蓋面積廣的地區(qū)發(fā)揮巨大優(yōu)勢。

2.2 缺少BIM 標(biāo)準(zhǔn)

雖然在建筑行業(yè)，BIM 技術(shù)取得了一定成就，但在公路方面，BIM 技術(shù)仍處于低級(jí)層面，正面臨著眾多難題需要解決。除了自身缺陷外，BIM 技術(shù)在其他行業(yè)中，尚未形成統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)和接口。就公路設(shè)計(jì)領(lǐng)域來說，有必要思考BIM 出圖具體標(biāo)準(zhǔn)，明確應(yīng)用BIM技術(shù)能夠獲得哪些成效，這些都需要制定一套規(guī)范的、具體的行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)[3]。

2.3 專業(yè)技術(shù)人員匱乏

專業(yè)技術(shù)人才匱乏是BIM 在公路設(shè)計(jì)推廣應(yīng)用過程中面臨的最大難題。BIM 技術(shù)是一種新型技術(shù)理念，尚未得到廣泛認(rèn)可。一部分設(shè)計(jì)人員認(rèn)為公路設(shè)計(jì)屬于線性工程。不像建筑不可避免地會(huì)出現(xiàn)管線碰撞、專業(yè)沖突等問題。他們錯(cuò)誤認(rèn)識(shí)，應(yīng)用和推廣BIM技術(shù)沒有必要?？梢?，這種錯(cuò)誤觀念極大阻礙了BIM 技術(shù)的推廣和應(yīng)用。

3 BIM 技術(shù)在公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 在立項(xiàng)階段，合理運(yùn)用BIM 技術(shù)

公路立項(xiàng)環(huán)節(jié)是一個(gè)不可輕視的重要階段，因?yàn)樵诖谁h(huán)節(jié)，公路設(shè)計(jì)人員需要準(zhǔn)確分析公路工程的可行性，只有確定此公路工程是可行的，才能繼續(xù)開展后續(xù)工作。此外，在理想階段，公路設(shè)計(jì)人員還需要合理規(guī)劃公路工程施工方案和公路線路走向。充分利用BIM 技術(shù)進(jìn)行仿真模擬，能夠非常直觀地分析公路工程的可行性，同時(shí)去除很多復(fù)雜繁瑣的計(jì)算論證過程。

3.2 在外業(yè)工程中，科學(xué)運(yùn)用BIM 技術(shù)

在設(shè)計(jì)公路之前，外業(yè)測量同樣重要。外業(yè)人員主要負(fù)責(zé)實(shí)地考察施工地點(diǎn)，之后詳細(xì)記錄各種數(shù)據(jù)，假設(shè)沒有這些數(shù)據(jù)的支持，后續(xù)的道路設(shè)計(jì)工作必然無法順利進(jìn)行。公路設(shè)計(jì)需要大量數(shù)據(jù)，通過科學(xué)使用BIM 技術(shù)，可以很好地集成各種數(shù)據(jù)以供設(shè)計(jì)人員使用，并且BIM 技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)共享，從而大大改善了設(shè)計(jì)工作。

3.3 在設(shè)計(jì)階段，合理運(yùn)用BIM 技術(shù)

公路設(shè)計(jì)過程中，相關(guān)設(shè)計(jì)人員必須給予高速重視，不容馬虎，在環(huán)節(jié)，可以通過BIM 技術(shù)及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中存在的諸多不足和問題，并能第一時(shí)間加以糾正。而且即使要變動(dòng)某些數(shù)據(jù)，BIM技術(shù)也能自動(dòng)調(diào)整，必須要求設(shè)計(jì)人員重新繪制設(shè)計(jì)圖紙，大大節(jié)約了人力和工作時(shí)間。另外，設(shè)計(jì)人員還可以根據(jù)實(shí)際需要，利用BIM 技術(shù)直接生成圖例或地圖，方面設(shè)計(jì)人員深入分析。

3.4 確立完善的公路構(gòu)件結(jié)構(gòu)樹

公路設(shè)計(jì)期間，建立系統(tǒng)全面的公路構(gòu)建結(jié)構(gòu)樹是構(gòu)建整體BIM 模式的基礎(chǔ)和前提，這樣，可以BIM 模式變得更加輕量化，進(jìn)而確立科學(xué)合理的建筑模式。在構(gòu)建整個(gè)工程生命周期時(shí)，需要準(zhǔn)確尋找相關(guān)信息，這樣，才能有效提高信息管理技術(shù)水平。面向?qū)ο笫谴_立公路構(gòu)建結(jié)構(gòu)樹最常用的方法。在此過程中，必須按照功能拆分構(gòu)建。并將公路構(gòu)建結(jié)構(gòu)樹大體分成四個(gè)層次，第一層次，系統(tǒng)分析公路工程的地貌、歷程以及地質(zhì)等相關(guān)特征，同時(shí)完成科學(xué)分段；第二層次，細(xì)化以施工縫為界的功能組合；第三層次，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)工程量，重新構(gòu)建功能組合體；第四層次，嚴(yán)格按照建模要求，以單元為單位細(xì)化構(gòu)建，之后順利建成構(gòu)建樹。

3.5 信息化管理和優(yōu)化

在公路設(shè)計(jì)過程中，合理運(yùn)用BIM 技術(shù)，能夠大大提高公路工程信息化管理水平。比如，在公路設(shè)計(jì)過程中，利用BIM 技術(shù)碰撞測試各項(xiàng)設(shè)計(jì)構(gòu)建，及時(shí)查找問題，利用此方式，可以設(shè)計(jì)出更加科學(xué)、合理、可行的施工方案，同時(shí)大大降低施工難度，方面修改BIM 模型。

4 結(jié)語

綜上所述，在社會(huì)經(jīng)濟(jì)不斷進(jìn)步發(fā)展下，公路行業(yè)競爭越來越激烈，對(duì)施工單位和公路部門都提出了非常嚴(yán)苛的要求。當(dāng)前，國家大力推廣和應(yīng)用BIM 技術(shù)，很多政府部門及相關(guān)行業(yè)也積極貫徹相應(yīng)，將BIM 技術(shù)引入行業(yè)中，這使BIM 技術(shù)在高速公路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用不斷進(jìn)步發(fā)展。針對(duì)當(dāng)前高速公路設(shè)計(jì)中存在的問題，只有持續(xù)創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，培養(yǎng)更多BIM 技術(shù)人才，才能促進(jìn)相關(guān)行業(yè)的快速進(jìn)步發(fā)展。