BIM技術(shù)在公路路線設(shè)計(jì)的應(yīng)用

張鍇 謝可

摘 ? 要：隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，我國(guó)運(yùn)輸業(yè)得到了前所未有的發(fā)展，為了更好地保障我國(guó)運(yùn)輸業(yè)的繁榮，在公路工程中，線路設(shè)計(jì)對(duì)其質(zhì)量有著非常重要的影響。隨著近年來(lái)BIM技術(shù)在各類(lèi)工程領(lǐng)域的應(yīng)用與推廣，其在公路設(shè)計(jì)中也逐漸得以應(yīng)用，不過(guò)由于該技術(shù)仍處于初級(jí)階段，有待進(jìn)一步完善。基于此，本文針對(duì)當(dāng)前BIM技術(shù)在公路線上設(shè)計(jì)中的應(yīng)用展開(kāi)了詳細(xì)的分析與研究。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù) ?公路 ?線路設(shè)計(jì) ?應(yīng)用

中圖分類(lèi)號(hào)：U442 ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-098X（2020）02（b）-0034-02

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，科學(xué)技術(shù)迅速發(fā)展，很多新技術(shù)出現(xiàn)，并逐漸在很多領(lǐng)域得以應(yīng)用，加之社會(huì)不斷發(fā)展，各類(lèi)工程項(xiàng)目快速興起。公路工程作為道路交通的基礎(chǔ)保障性工程項(xiàng)目，自然屬于繼續(xù)發(fā)展的一項(xiàng)，而為了更好地保證工程施工建設(shè)質(zhì)量，提升公路路線設(shè)計(jì)的科學(xué)性，合理性，在開(kāi)展公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，引入了BIM技術(shù)。該技術(shù)的應(yīng)用，可以有效地實(shí)現(xiàn)相關(guān)設(shè)計(jì)信息的可視化，并通過(guò)建立公路線路三維模型，從而更方便地對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化與調(diào)整，為后續(xù)的公路工程施工建設(shè)奠定良好的基礎(chǔ)。

1 ?BIM技術(shù)在公路線路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

1.1 為公路線路設(shè)計(jì)提供技術(shù)與數(shù)據(jù)支撐

公路工程中線路設(shè)計(jì)是一項(xiàng)十分復(fù)雜的設(shè)計(jì)項(xiàng)目，在開(kāi)展期間可能會(huì)遇到這樣或者那樣的問(wèn)題，并對(duì)公路工程項(xiàng)目的建設(shè)質(zhì)量造成一定的影響，同時(shí)還有可能影響到其施工建設(shè)進(jìn)度。BIM技術(shù)則可以實(shí)現(xiàn)整個(gè)公路線路設(shè)計(jì)可視化，通過(guò)在公路線路設(shè)計(jì)過(guò)程之中運(yùn)用BIM技術(shù)可以更加準(zhǔn)確詳細(xì)地進(jìn)行控制，使設(shè)計(jì)調(diào)整更加便捷。通過(guò)BIM技術(shù)可以對(duì)公路線路進(jìn)行三維模型建立，并將設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)與其他施工建設(shè)等各個(gè)環(huán)節(jié)聯(lián)系在一起，從而更加方便地了解各環(huán)節(jié)之間的作用關(guān)系。另外BIM技術(shù)還支持虛擬仿真，通過(guò)在公路線路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)進(jìn)行虛擬仿真，可以有效地提高公路線路設(shè)計(jì)精度，并與其他工程設(shè)計(jì)以及施工相關(guān)指標(biāo)等相關(guān)數(shù)據(jù)建立仿真，進(jìn)而可以實(shí)現(xiàn)虛擬仿真。經(jīng)過(guò)對(duì)公路線路進(jìn)行虛擬仿真，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)公路線路的數(shù)據(jù)化分析，實(shí)現(xiàn)公路工程設(shè)計(jì)與施工朝著綠色經(jīng)濟(jì)的方向發(fā)展。

1.2 實(shí)現(xiàn)公路線路設(shè)計(jì)的集中和簡(jiǎn)約化管理

借助BIM技術(shù)，可以將公路線路設(shè)計(jì)的先進(jìn)理念展現(xiàn)出來(lái)，并實(shí)現(xiàn)在實(shí)際公路線路設(shè)計(jì)與施工過(guò)程中的數(shù)字化與精確化分析，并能夠?qū)⒃O(shè)計(jì)過(guò)程之中存在的潛在問(wèn)題直觀地表露出來(lái)，然后根據(jù)相關(guān)的數(shù)據(jù)信息，提供更加合理的解決措施與優(yōu)化方案。在公路線路設(shè)計(jì)過(guò)程之中，可以直接借助BIM技術(shù)對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程進(jìn)行建模分析，并對(duì)設(shè)計(jì)過(guò)程之中涉及到的參數(shù)進(jìn)行自定義設(shè)置。

2 ?BIM技術(shù)在公路線路設(shè)計(jì)中存在的問(wèn)題

2.1 公路線路設(shè)計(jì)自身限制

由于公路工程屬于自身具有與其他工程項(xiàng)目所不具備的特點(diǎn)，其在實(shí)際施工建設(shè)過(guò)程之中受到環(huán)境，地質(zhì)，地形地貌等的因素影響更加嚴(yán)重，因此在開(kāi)展公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，必須加以重視。不過(guò)由于BIM技術(shù)多應(yīng)用于建筑工程項(xiàng)目之中，在大跨度區(qū)域面積廣泛的公路線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用還不是很廣泛，其技術(shù)還有待進(jìn)一步完善與優(yōu)化。

2.2 缺乏必要的技術(shù)標(biāo)準(zhǔn)

當(dāng)前，BIM技術(shù)在建筑領(lǐng)域已經(jīng)得到了非常廣泛的應(yīng)用，且相應(yīng)的標(biāo)準(zhǔn)與制度已經(jīng)逐漸完善。但是在公路領(lǐng)域BIM技術(shù)還處于剛剛開(kāi)始階段，仍有很大的發(fā)展空間，尤其是當(dāng)前公路領(lǐng)域?qū)τ贐IM技術(shù)相關(guān)的使用標(biāo)準(zhǔn)與規(guī)范進(jìn)一步進(jìn)行規(guī)定與完善，在使用過(guò)程之中導(dǎo)致難以實(shí)現(xiàn)有據(jù)可依。

2.3 BIM技術(shù)方面人才不足

由于BIM技術(shù)在公路線路設(shè)計(jì)過(guò)程中的應(yīng)用仍處于初級(jí)階段，也就是推廣階段，因此當(dāng)前這方面的人才并不是很充足，尤其是當(dāng)前一部分公路設(shè)計(jì)人員認(rèn)為公路線路設(shè)計(jì)是線性工程，而B(niǎo)IM技術(shù)是應(yīng)用于建筑類(lèi)工程，這種心態(tài)也在一定程度上阻礙了相關(guān)設(shè)計(jì)人員學(xué)習(xí)BIM技術(shù)的積極性與主動(dòng)性。

3 ?BIM技術(shù)在公路線路設(shè)計(jì)中具體應(yīng)用

3.1 環(huán)境模型處理方面的應(yīng)用

環(huán)境是影響公路線路設(shè)計(jì)的一個(gè)重要因素，因此在應(yīng)用BIM技術(shù)過(guò)程中，需要借助BIM技術(shù)對(duì)公路線路進(jìn)行環(huán)境模型建立。從而更好地保證設(shè)計(jì)工作的順利展開(kāi)。在進(jìn)行公路線路環(huán)境模型建立的過(guò)程之中，需要通過(guò)三維網(wǎng)格對(duì)公路線路所經(jīng)過(guò)區(qū)域的地形進(jìn)行模型構(gòu)建，并借助三維點(diǎn)云數(shù)據(jù)以及矢量化的CAD地形圖對(duì)所建立的環(huán)境模型進(jìn)行精準(zhǔn)分析與計(jì)算，確保其與實(shí)際情況相符。另外海科技借助衛(wèi)星圖片等，將公路線路所經(jīng)過(guò)區(qū)域的地形地貌更加直觀地展現(xiàn)出來(lái)，以更加準(zhǔn)確。快速地對(duì)公路線路相關(guān)的環(huán)境模型進(jìn)行構(gòu)建。而通過(guò)應(yīng)用BIM技術(shù)，將地質(zhì)參與融入到環(huán)境模型之中，使得數(shù)字環(huán)境模型得以應(yīng)用，在線路發(fā)生變動(dòng)時(shí)，能夠快速地獲取與之相應(yīng)的地質(zhì)、地形、地貌等參數(shù)信息，從而實(shí)現(xiàn)了公路線路設(shè)計(jì)的方案的快速、準(zhǔn)確調(diào)整與優(yōu)化，提高了公路線路設(shè)計(jì)質(zhì)量與可行性。

3.2 工程量統(tǒng)計(jì)以及方案對(duì)比方面的應(yīng)用

在進(jìn)行公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，設(shè)計(jì)人員在完成基礎(chǔ)設(shè)計(jì)之后，可以借助BIM技術(shù)對(duì)相關(guān)設(shè)計(jì)進(jìn)行分析，從而實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)、模型的整合，為整個(gè)公路線路設(shè)計(jì)提供更加詳細(xì)的三維模型。通過(guò)構(gòu)建三維模型，可以有效地提高工程量的統(tǒng)計(jì)質(zhì)量與效率，這主要是由于BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)公路線路設(shè)計(jì)三維模型與實(shí)際環(huán)境模型的對(duì)比，從而獲得更加精準(zhǔn)的結(jié)果。除此之外，通過(guò)借助BIM技術(shù)構(gòu)建三維模型，可以很快地生產(chǎn)多條公路線路設(shè)計(jì)方案，并且對(duì)比每一種設(shè)計(jì)方案在各方面的優(yōu)缺點(diǎn)，為方案的可行性提供依據(jù)，從而選擇一條最佳的公路線路設(shè)計(jì)方案。且如果在后續(xù)的施工建設(shè)過(guò)程之中，需要進(jìn)行設(shè)計(jì)變更，那么可以借助BIM技術(shù)快速地對(duì)其進(jìn)行變更，從而減低設(shè)計(jì)人員的工作量，提高設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量效率。

3.3 模型數(shù)據(jù)整合方面的應(yīng)用

與傳統(tǒng)的三維模型建相比，BIM不僅可以構(gòu)建相應(yīng)的三維模型使與之應(yīng)該的空間數(shù)據(jù)可視化，同時(shí)還可以獲取與公路工程相關(guān)的更多數(shù)據(jù)信息。在開(kāi)展公路線路設(shè)計(jì)時(shí)，由于其內(nèi)容相對(duì)復(fù)雜，因此會(huì)產(chǎn)生大量的數(shù)據(jù)，為了對(duì)產(chǎn)生的這些數(shù)據(jù)進(jìn)行更加科學(xué)合理的管理，則需要對(duì)這些數(shù)據(jù)文件進(jìn)行編號(hào)、整合處理。在這一過(guò)程之中，一般按兩種情況進(jìn)行分類(lèi)，一種情況是按專(zhuān)業(yè)進(jìn)行劃分，另一種則是按路線段落進(jìn)行劃分。這其中，按照專(zhuān)業(yè)對(duì)公路線路設(shè)計(jì)過(guò)程之中產(chǎn)生的數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，可以在一定程度上保障專(zhuān)業(yè)的完整性，不過(guò)需要有較高的軟件和硬件支持。而按照公路段落進(jìn)行劃分，則可以提升每一段公路設(shè)計(jì)相關(guān)數(shù)據(jù)的完整性，并可以很好地實(shí)現(xiàn)模型分段總裝，且對(duì)于軟件、硬件方面沒(méi)有較高要求。不過(guò)按照公路段落對(duì)相應(yīng)的設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)進(jìn)行劃分，工作量相對(duì)比較大，文件結(jié)構(gòu)相對(duì)復(fù)雜，比較適用于較大規(guī)模的公路線路設(shè)計(jì)中。

4 ?BIM技術(shù)在公路線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用前景

進(jìn)入21世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)公路領(lǐng)域得到了快速的發(fā)展，這對(duì)于公路相關(guān)的設(shè)計(jì)企業(yè)來(lái)說(shuō)既是一個(gè)很好的發(fā)展機(jī)遇，同時(shí)也是一個(gè)極大的挑戰(zhàn)，市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)必將不斷加劇。而隨著國(guó)家的不斷發(fā)展，對(duì)于公路工程質(zhì)量要求不斷提高。加之，近些年BIM技術(shù)不斷地發(fā)展，逐漸走向成熟。BIM技術(shù)逐漸在公路線路設(shè)計(jì)中得以應(yīng)用，但在現(xiàn)階段還存在著一些問(wèn)題，不過(guò)隨著時(shí)間的推移，以及相關(guān)技術(shù)的不斷完善，必將得以有效地解決。另外，我國(guó)很多高校已經(jīng)增設(shè)了與BIM技術(shù)相關(guān)的課程，為培養(yǎng)BIM專(zhuān)業(yè)人才奠定了一定的基礎(chǔ)。相信在不久的將來(lái)，BIM技術(shù)必將引領(lǐng)設(shè)計(jì)行業(yè)的發(fā)展潮流，在公路線路設(shè)計(jì)中得到更加充分的運(yùn)用，推動(dòng)公路設(shè)計(jì)領(lǐng)域的發(fā)展，提升公路線路設(shè)計(jì)質(zhì)量。

5 ?結(jié)語(yǔ)

綜上所述，BIM技術(shù)由于自身所獨(dú)具的優(yōu)勢(shì)，可以顯著地提高公路線路設(shè)計(jì)效率與質(zhì)量，然而當(dāng)前，BIM技術(shù)在公路線路設(shè)計(jì)中應(yīng)用仍處于起步階段，還存在著一些問(wèn)題，因此應(yīng)對(duì)BIM技術(shù)進(jìn)一步進(jìn)行研究，以實(shí)現(xiàn)對(duì)其不斷的優(yōu)化，使其更好地應(yīng)用于公路線路設(shè)計(jì)工作中。

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