BIM技术在水运工程勘察设计中的应用

吕林凯

（中交武汉港湾工程设计研究院有限公司，湖北 武汉 430040）

1 BIM技术特性

BIM技术能够对工程建设项目全过程的效率提升、成本的有效利用以及资源的合理配置等进行保障。这一技术可以收集整理与工程相关的各种信息，在进行工程施工过程中，从设计直到全寿命周期的结束，BIM技术都可以对各个环节的信息进行充分整合，由此也可以为施工团队以及实际运营部门的工作人员提供更加科学与合理的数据信息基础条件。其特性主要体现在两个方面。

1.1 信息集成

BIM技术有着一个比较显著的优势，那就是可以对各个不同层次的信息进行收集、处理以及整合。从信息整合的角度来说，其针对的主要是以下方面：（1）对工程结构的整体设计中所有环节的信息数据进行处理；（2）对工程设计中整个设计过程需要的各方面信息进行收集与整理。在进行工程结构设计时使用BIM技术开展数据模型工序构建，需要有关人员保证构建的模型使所有的工序都能合理开展，促使整体的数据建模可以有序开展。进行数据建模过程中，主要是发挥计算机三维度的作用，整合各个环节信息，之后开展具体的建模相关工序。在建模工作进行的过程中需要注意，在工程结构施工时着重选取适宜的工程材料充分投入使用，并且对建模过程涉及的工程材料的具体使用方式与方法等相关问题也要引起重视。要有效解决与改善上述问题，一定注意在建模的前提条件下开展数据建模。就我国有关各类建模技术的发展历程来看，可以窥探出我国工程领域在工程结构设计中有着非常显著的进步与突破。

1.2 推动工作传递

在建模过程中，BIM技术的优势主要体现在对与这一技术相关的数据进行传递与统一，促使系统的管理逐渐趋向于自动化。例如，在进行数据修改之时，可以在不对其他数据产生影响的前提下直接调取需要整改的数据，极大保证了系统的运行效率，减少不必要的工作量和由于修改数据而出现错误的概率。以上优势可以充分凸显BIM技术在工程结构设计中实行的必然性。

2 BIM技术在水运工程中的应用

在开展水运工程的施工时，BIM技术的作用十分显著，对于提升水运工程计算量精度具有非常重要的作用。我国的水运历史悠久，但是在有关数据计算等方面存在着一些难以避免的不足与缺陷，因此提升数据计算精度显得十分急迫。使用BIM技术，不仅对于提升计算正确率发挥着重要的作用，对于提升其工作效率也具有十分重要的积极意义。随着经济全球化的发展，将这一技术应用到水运工程中，可以有效促进工程实现与国际的接轨。使用BIM技术可以促使工程施工目标通过可视化的方式展现在人们面前。从设计人员的角度来说，其主要做的工作就是开展基础的建模，之后将其提交给施工单位。BIM技术主要是以三维可旋转模型的方式展现出来，而这一模型对于施工人员的考察以及研究工作的开展提供了非常有利的条件与基础，对于后续精细化工作的开展也具有重要积极作用。另外，在水运工程中使用BIM技术能够更加高效与高质量地进行各项检查类相关工作。

3 BIM技术在水运工程勘察设计中的应用

3.1 勘察环节的应用

在水运工程勘察环节，BIM技术的应用非常广泛且重要。传统的勘测就是对各方面的数据进行记录，但是这种记录方式不太直观，并且也不能将勘测的实际情况客观地反映出来，因此需要额外进行分析，在这种情况下，会拖慢工程的进度。但是将BIM技术应用其中，录入勘测后的数据之后可以逐渐形成一个比较全面的地质图，使用这一地质图可以帮助下属的团队对各方面的情况进行客观与全面的分析与观察，帮助设计人员合理地制订施工计划，引导水运工程更加顺利地进行，合理缩短建设工期。

3.2 地形测绘环节的应用

使用BIM技术进行地形测绘时，主要应用三维成图技术，该技术是对以往比较传统的测绘方法的一种改进。以往在进行地形测绘时主要使用到的手段是人工处理方式，将得到的一些数据使用手绘的方式展现在平面的地形图中。但是这种地图不能将施工的地形明确与客观地展现出来。应用BIM技术之后，不管是GPS还是GIS技术所得到的数据，都可以发挥BIM技术的作用来进行全方位三维图的绘制，将地形更加真实与客观地展现出来，对于后期施工工作的顺利开展发挥着重要的积极作用。

3.3 场地设计环节中的应用

这里所说的场地主要指的是水运相关项目在实际建造的过程中所使用到的基坑开挖工程区域、陆域形成区域等不同环节的位置，此类位置涉及的相关环节主要包括疏浚、开挖以及回填等。在进行场地相关设计工作之前，工作人员一定要对施工现场进行详细的勘察，进而制定合理与科学的测量模型，以为设计与施工人员提供有利的工作条件与基础性数据。使用BIM技术开展数据的分析，可以逐渐实现水运项目疏浚工程，建造多种涉及水域场地、开发与回填等工作的基坑开发类的工程。在开展水运工程设计相关工作时，设计人员还可以将地震信息类的信息充分利用起来，继而逐步实现收集坡度、土质分类等相关参数的目的。

3.4 水工结构设计环节中的应用

水运工程设计的主要成果是水工结构图纸，不同项目中的水工设计图纸的种类比较复杂，需要使用到的人工用量也比较大，由此也出现了设计效率较低的问题。在传统设计方式中，设计与图纸的参数处于分离的状态，多图纸间的数据对应关系出错的概率较高。与此同时，过去的设计方式难免或多或少会受到人为先验性经验的干涉，从而在很大程度上增加有关计算机自动化处理的难度系数。BIM技术主要体现的是三维结构设计理念，能够将结构工程不同专业设计一体化的过程充分体现出来，避免出现较为复杂的设计相关工作，继而逐渐完成专业数据成果的共同使用，设计人员的工作效率可以得到有效提升，工作方面出现误差的概率也会随之降低。使用BIM技术可以有效实现水工与其他专业之间的协同设计。在完成水工结构总图建造之后，可以由三维模型产生二维图纸，将二维图纸的平、立、剖面以及任意视角的局部样图提取出来；依据不同的构件类型，将需要使用的线性、线宽与填充方式等在剖面进行表达，能够培养二、三维同步一体的工作模式，实现二维图纸与三维模型之间的智能联动。

3.5 总图设计环节应用

（1）管网综合。分析总设计图与合网管专业的规范要求以及相关布置原则，能够对管网综合设计功效开展合理有效的整合。但是也要注意，在实际操作的过程中相关施工人员要对行业相关规定进行严谨遵守，同时依据管线排布的实际要求开展更加详尽的操作工序。为了将管线布置间的冲突性控制在可控的范围之内，从工作人员的角度来说，在开展有关管网综合性的相关操作之前，需要进行碰撞性检查，检查的实际内容主要是管线与管线之间、管线与结构间的碰撞以及无法满足安全距离要求的软碰撞。管网之间的综合性操作能够促使所有的操作过程都具有非常显著的优势特征，大体包括高效性、专业性与便捷性等。另外，管线布置的工作需要保证综合配套，促使管网设计的相关成果逐渐趋向于标准化，进而逐渐达到缩小占地面积的目的。

（2）水域、陆域布置。在开展工程总体设计时，BIM技术可以建立水域与陆域范围中的三维场地模型。在完成此类范围场地模型构建之后，统计与查询相关信息之后，逐步设计出符合标准要求的图纸以及工程量。对于设计与施工人员来说，想要深入地了解水域或者陆域范围内的三维地质模型，一定注意导入前期收集的各方面资料，之后再读取地质信息。

4 BIM技术在水运工程施工中的应用

BIM技术不仅代表的是一种简单的工程软件设计，具体来说它是集中了工程设计、造价与施工管理等多种综合性因素的多元软件。其自身包含的综合化的效应以及效用，可以有效实现对各种水运工程需求，直到如今已经被相对广泛地应用到了具体的实践操作中。

在水运工程施工中使用BIM技术，能够有效实现对以往传统成本控制工作的改善，促使其不断改善为可调控式的动态成本的相关控制工作。在以往的传统技术条件下，一般图像都是以二维施工图的形式呈现的，但是这种图像呈现形式在很大程度上存在着一定的问题。要实现此类问题的改善与解决，一定要将BIM技术的效用充分利用起来，促使工程造价逐渐趋向于动态化的发展方向。举例说明，由于受到各种恶劣天气的影响，多数建筑物的原材料都会出现变质与失效等现象，在此情况下一定要对原材料进行重新购置，但是这种动态性的支出一般情况下都很难通过传统技术呈现出来。而对于BIM技术来说，可以及时对其进行更新与反馈。在以往的传统水运工程中，图像的不完善会促使施工过程出现许多很难避免的失误，而对其进行财力成本与时间等方面的弥补也很难进行下去。但是发挥BIM技术的效用，可以促使相关内容通过动态化的形式呈现出来，并且在实现资源共享的前提下，促使各个施工人员都能够更有效率地发现存在的问题，同时在设计阶段实现对其的设计与调整，继而保证工程中避免出现诸多不必要的财政支出。

5 结束语

综上所述，在水运工程中使用BIM技术，能够有效提升工程的集成化程度，同时这也是水运工程行业转型与升级的重要条件。要对BIM技术进行创新研究，继而为水运工程建设提供有力发展条件。