高速公路工程建設中對BIM技術的應用實踐

陳 亮

（重慶郵電大學 400065）

0 引言

隨著我國經濟社會的快速發展和科技水平的進一步提升，公路工程、房屋建筑、市政工程等基礎工程建設規模進一步擴大，投資數額不斷增加。與此同時，隨著我國信息技術和互聯網技術的不斷發展，BIM技術應運而生，為建筑工程項目設計、施工和運營維護等諸多階段中建設水平的進一步提高做出了不容忽視的重要貢獻。在此背景下，以高速公路工程建設為主要研究對象，對其實際建設施工過程中BIM技術的應用探討便有著重要理論意義和現實價值。

1 BIM應用于公路建設的優勢

1.1 高速公路設計能實現可視化

眾所周知，傳統模式下的高速公路工程建設實際過程中常采用CAD等二維設計方式，將高速公路的所有設計信息和設計內容及建設標準都在同一張圖紙上顯示，線條錯綜復雜，也給施工人員造成了一定的施工難度，讓非專業工作人員很難達到了然于胸的理想效果，進而大幅度增加了實際施工過程中的溝通難度。借助BIM技術，能通過三維模型甚至四維、五維模型，將高速公路工程的相關設計信息充分展現出來，利用建立交互式模型、內置構件等諸多手段將工程項目的整體信息有條理地顯示出來，提升了高速公路工程的實際交流效率和施工效率。

1.2 提高了工程量計算準確性

在傳統模式下的高速公路工程實際建設過程中，對自然曲面和設計曲面的土方工程量進行計算時，往往需要專業工程師憑借其以往工作經驗得出，甚至會在一定程度上出現漏算或多算的不理想狀態。而現階段借助BIM技術平臺，可進一步將各種數據導入高速公路工程模型，以此得到土方調配圖，進而在求解最佳挖土運距和填土運距的基礎上確定科學合理的土方量和位移量，確定土坑位置和土方堆放地點，最終達到科學精確地計算高速公路工程實際施工建設所需工程材料數量的目的。

1.3 能夠有效減少工作量

任何工程項目建設過程中的設計變更都是不可避免的，而高速公路工程建設出現設計變更更是兵家常事。相關設計工作人員需要對其他關聯部位進行逐一修改，且該種方法并不能計算對不同構件的影響。而利用BIM技術平臺，可借助模型的聯動性優勢，避免單一處的設計變更所造成的整個工程項目參數改變的一一修改，在減少工作量的同時保證了不同模型構件間的相互統一和高度協調，為減少高速公路工程的整體建設成本打下了堅實的基礎。

1.4 能夠實現多領域協作

高速公路工程項目在其設計過程中需要不同設計院工作人員的相互配合，但傳統模式下的各設計方大多屬于單打獨斗，各設計主體方缺乏高效科學的溝通與交流，在工作傳遞過程中很容易出現溝通不良導致的糾紛與扯皮，降低了高速公路工程設計工作效率，也給整個高速公路工程的實際建造質量埋下了一定隱患。借助BIM技術平臺，可有效建立包含了各參與方的模型，將相關專業的各種數據信息全部納入模型平臺，在方便大家協同高效工作和設計的同時，更為各方主體提供了一定的交流空間，使道路工程師、結構工程師及其他工程師能就高速公路工程的某一路段進行充分溝通與交流。

2 高速公路工程建設中對BIM技術的應用

2.1 策劃應用

BIM技術在高速公路工程建設的策劃階段的應用主要體現在BIM技術平臺和地理信息系統對設計條件的判斷分析、基于BIM技術平臺和道路信息系統的道路成本估算和實現互動漫游可視化等三大方面。就實現高速公路設計圖紙的互動漫游可視化方面而言，BIM技術平臺能有效根據相關設計人員所提供的各項數據信息和設計圖紙建立詳細的三維可視化模型，并在此基礎上分析高速公路工程項目所擁有的大量建筑物數據信息，還可進一步利用技術平臺和高速公路工程項目所在地的周邊環境對色彩、形狀、朝向等進行分析對比，為不斷優化設計方案和策劃方案奠定一定基礎。

2.2 設計應用

在高速公路工程項目的實際設計階段，道路工程師和結構工程師可利用BIM技術平臺進一步分析研究道路的幾何信息和數據信息，并對其關聯信息中存在的疑問進行充分交流和解答，以便雙方工作人員能在充分了解另一方設計意圖的基礎上，設計其他的交通結構物，從而達到多專業、多方人員協同設計的最終目的。此外，BIM技術平臺還可根據已設計的相關方案進行分析計算，進而在探討已設計完成工程技術方案所需工程量、工程成本的基礎上計算成本效益，為進一步找到更加優良的設計方案做鋪墊，以此提高整個高速公路工程項目建設水平。

2.3 施工應用

就高速公路路基實際施工過程中的三維動態進度模擬試驗而言，BIM技術平臺能有效借助與地理信息系統之間的深度合作，在利用高度標準化的結構構建數據信息和完整模型的基礎上，對整個高速公路工程建設的施工信息進行分期計算，進而搭建精確度較高的三維可視化模型，以此對整個高速公路路基的實際施工過程進行動態演示，以便駐地施工工作人員及技術管理人員根據施工現場的實際狀況調整公路路基工程的實際施工進度，保證工程項目施工進度目標符合合同要求。

2.4 運營與維護應用

在高速公路工程項目的運營和維護階段，BIM建筑信息模型能和高速公路管理局的相關運營維護管理系統充分結合，能進一步發揮BIM模型在空間定位、數據庫信息記錄方面的實際優勢，能借助實際施工信息和數據計劃表制定更加科學合理的維護措施，更能有效利用實時更新的數據庫系統為高速公路路面的實際運營維護做技術支撐，在降低運營維護難度的同時，為提升道路運營維護效率和減少道路運營維護成本打下堅實的基礎。

3 結論

總之，BIM技術平臺自身所擁有的三維技術相比傳統的二維技術更為簡單快捷和節省成本，更在一定程度上具有了科學性和預算性，能使傳統二維模式下的高速公路道路設計、施工及后期運營管理的全生命周期過程變得可視化，變得更加系統、合理和高效，更能為進一步提升設計施工水平和未來高速公路建造水平積累一定的數據資料，為提高我國高速公路建設的信息化水平做出應用的貢獻。