BIM 技术在公路设计中的应用

刘秀娜

阜新市通达公路设计咨询有限公司 辽宁阜新 123000

如今，我国社会经济发展飞快，我国城市基础设施建设日趋完善，公路在城市发展建设中起着至关重要的作用，特别是在交通压力巨大的今天。所以，为了不断优化公路设计方案，减少公路施工造价成本，促进公路施工质量和施工效率的不断提升，相关公路设计人员必须重视和关注BIM 技术。当前我们正处于信息时代，因此，工程设计工作必须顺应时代发展，合理运用BIM 技术是未来公路设计发展的主流趋势[1]。

1 BIM 技术的优势

在土木工程领域中BIM 技术是目前最先进的技术，相对于传统土木工程建设手段，BIM 技术具有非常显著的技术优势，具体体现在以下几方面：①模型参数化，BIM 信息模型是在各种参数基础上建立的，所以，在进行设计计算时，如果想要调整构建信息，只需要在计算机平台快速调整相应参数即可，同时BIM 模型还具有一次创建一处修改多处智能更新的巨大优势，极大提高了设计人员工作销量和效率。②结构可视化，BIM 技术可以通过三维模型充分显示结构特征和细节，同时极大方便了施工维护技术以及相关建设过程等，从而有效地改善了项目建设中各方之间的沟通交流；③不断提升经济收益，BIM 技术可以非常详尽地比较各个设计和施工方面。其中也涵盖了施工进度和工程量，并准确估算施工成本，从而不断优化调整各方案、工种之间的关系，加速工程建设速度，节约生产成本，有效提升工程经济收益；④为了提高工程质量，在BIM 技术中，可以使用施工过程控制、碰撞检查以及结构安全分析来有效地改善现有工程技术的不足，同时不断提高工程施工质量和效率[2]。

2 BIM 技术在公路设计中的问题

BIM 技术作为一种新型技术，拥有诸多优势，但是由于BIM技术在中国起步较晚，加上应用范围狭窄，在实际运行过程中，极易遇到以下问题：

2.1 受公路工程本身限制

通常情况下，公路工程具有工程点多、线路长以及覆盖范围广泛等特点。因此，在设计公路时，必须考虑目标取得地形地势以及自然条件等因素影响。但是，BIM 技术在此方面发展并不完善，难以在大跨度、覆盖面积广的地区发挥巨大优势。

2.2 缺少BIM 标准

虽然在建筑行业，BIM 技术取得了一定成就，但在公路方面，BIM 技术仍处于低级层面，正面临着众多难题需要解决。除了自身缺陷外，BIM 技术在其他行业中，尚未形成统一标准和接口。就公路设计领域来说，有必要思考BIM 出图具体标准，明确应用BIM技术能够获得哪些成效，这些都需要制定一套规范的、具体的行业标准[3]。

2.3 专业技术人员匮乏

专业技术人才匮乏是BIM 在公路设计推广应用过程中面临的最大难题。BIM 技术是一种新型技术理念，尚未得到广泛认可。一部分设计人员认为公路设计属于线性工程。不像建筑不可避免地会出现管线碰撞、专业冲突等问题。他们错误认识，应用和推广BIM技术没有必要。可见，这种错误观念极大阻碍了BIM 技术的推广和应用。

3 BIM 技术在公路设计中的应用

3.1 在立项阶段，合理运用BIM 技术

公路立项环节是一个不可轻视的重要阶段，因为在此环节，公路设计人员需要准确分析公路工程的可行性，只有确定此公路工程是可行的，才能继续开展后续工作。此外，在理想阶段，公路设计人员还需要合理规划公路工程施工方案和公路线路走向。充分利用BIM 技术进行仿真模拟，能够非常直观地分析公路工程的可行性，同时去除很多复杂繁琐的计算论证过程。

3.2 在外业工程中，科学运用BIM 技术

在设计公路之前，外业测量同样重要。外业人员主要负责实地考察施工地点，之后详细记录各种数据，假设没有这些数据的支持，后续的道路设计工作必然无法顺利进行。公路设计需要大量数据，通过科学使用BIM 技术，可以很好地集成各种数据以供设计人员使用，并且BIM 技术可以实现实时数据共享，从而大大改善了设计工作。

3.3 在设计阶段，合理运用BIM 技术

公路设计过程中，相关设计人员必须给予高速重视，不容马虎，在环节，可以通过BIM 技术及时发现设计方案中存在的诸多不足和问题，并能第一时间加以纠正。而且即使要变动某些数据，BIM技术也能自动调整，必须要求设计人员重新绘制设计图纸，大大节约了人力和工作时间。另外，设计人员还可以根据实际需要，利用BIM 技术直接生成图例或地图，方面设计人员深入分析。

3.4 确立完善的公路构件结构树

公路设计期间，建立系统全面的公路构建结构树是构建整体BIM 模式的基础和前提，这样，可以BIM 模式变得更加轻量化，进而确立科学合理的建筑模式。在构建整个工程生命周期时，需要准确寻找相关信息，这样，才能有效提高信息管理技术水平。面向对象是确立公路构建结构树最常用的方法。在此过程中，必须按照功能拆分构建。并将公路构建结构树大体分成四个层次，第一层次，系统分析公路工程的地貌、历程以及地质等相关特征，同时完成科学分段；第二层次，细化以施工缝为界的功能组合；第三层次，详细统计工程量，重新构建功能组合体；第四层次，严格按照建模要求，以单元为单位细化构建，之后顺利建成构建树。

3.5 信息化管理和优化

在公路设计过程中，合理运用BIM 技术，能够大大提高公路工程信息化管理水平。比如，在公路设计过程中，利用BIM 技术碰撞测试各项设计构建，及时查找问题，利用此方式，可以设计出更加科学、合理、可行的施工方案，同时大大降低施工难度，方面修改BIM 模型。

4 结语

综上所述，在社会经济不断进步发展下，公路行业竞争越来越激烈，对施工单位和公路部门都提出了非常严苛的要求。当前，国家大力推广和应用BIM 技术，很多政府部门及相关行业也积极贯彻相应，将BIM 技术引入行业中，这使BIM 技术在高速公路设计中的应用不断进步发展。针对当前高速公路设计中存在的问题，只有持续创新设计理念，培养更多BIM 技术人才，才能促进相关行业的快速进步发展。