BIM技术在公路工程设计中的运用研究

王中原

摘 要：当前在公路工程设计中BIM技术的应用越来越广泛，通过BIM技术的应用能够优化公路工程设计质量，及时发现设计中的矛盾和冲突，保障公路工程设计效果，为后期的工程施工打下良好的基础。本文主要分析了BIM技术的应用特点，并研究了在公路工程设计中技术的应用措施。

关键词：BIM技术;公路工程;设计应用

在信息时代发展背景下，结合信息技术的应用能够优化公路工程设计效果，提供更加科学合理的公路工程设计，促进公路工程的顺利施工。提升公路工程施工质量，能够完善我国城市交通基礎设施。但是在公路工程设计当中存在较多影响因素，可以结合BIM技术的应用来减少不确定性因素的影响，提升设计效果，保障公路工程施工的顺利进行。

1 BIM技术设计特点分析

当前在公路工程设计当中，BIM技术的应用还处于探索和研究的阶段，人们充分应用BIM技术特点和相关软件的应用，为我国公路工程的设计工作开展提供了科学合理的技术支持，有效促进了我国公路建设工程的施工进度。从整体角度来看，BIM技术具有可视性、协同性、准确性和模拟性特点。

BIM技术具有可视性特点，能够展现出实时工程周边环境的状况和公路路面的路基设计效果，结合现代化信息技术的应用，根据公路工程的情况建立起三维立体模型，详细的把所有的公路工程施工环节展示出来，便于设计人员在建筑的立体模型中寻找设计灵感，同时及时发现在工程设计中存在的问题和矛盾，达到优化设计的效果[1]。公路工程设计工作中涉及到的内容非常多，需要相关部门能够强化沟通交流，尤其是施工单位跟设计单位之前，做好协同工作非常重要。BIM技术具有很强的协同性，能够为相关工作部门提供协同服务，强化信息数据的共享，满足不同工程部门的主题表达需求，有效避免在传统施工中存在的沟通不流畅问题，减少施工成本消耗，提升设计方案的实效性和简洁性。

结合BIM技术的应用，需要工作人员获取更加精准的数据信息作为参考，这样才能够结合相关软件的应用，展示出更加直观和立体的建筑三维模型。设计人员通过大数据的分析工作，计算出工程现有的设计曲线和工程曲面之间的土方量，并声称有效的土方调配表格，明确工程挖填量、工程土方的堆放位置以及在工程中移动的方向等，准确的掌握建筑工程材料的需求量，避免在后期的公路工程施工中出现数据信息计算误差的情况。BIM技术跟其他技术不同，具有可视化特点，能够利用计算机信息技术来分析和筛选，获取有价值的数据信息，监理处公路工程三维立体模型，提升建筑工程方案设计效果。在工程设计过程中，工作人员能够利用BIM技术来计算出工程的线型、坡度和交互是平面交叉路口模型等，确保施工图纸和施工标注始终处于最新的施工状态，提升设计效果。

2 BIM技术环境模型处理应用

2.1 建立环境模型的重要性

在公路工程施工设计阶段结合BIM技术的应用，能够获得更加精准的数据信息，并建立公路工程的环境模型[2]。在公路工程结构模型整体设计当中，建立环境模型能够为公路工程设计打下良好的基础，为后期设计工作的开展质量提供保障。在环境模型设计当中，通过各种数据分析，能够科学合理的预测出公路工程的具体施工量，方便后期工程量测算工作的开展，促进公路工程的顺利施工。

2.2 环境模型建设要点分析

在公路工程设计阶段要配合进行环境模型建设，结合现代化信息技术的应用，获取三维点云数据信息，CAD地形图本身具有矢量化特点，因此可以通过准确的数据分析和计算获得公路工程的实际地面情况，并形成有效的三角网各地型模型。在工程设计阶段工作人员需要借助于航拍手段或者是卫星手段来获得航拍照片、卫星照片，跟三角网各地型模型进行详细的对比和分析，确保能够达到准确重叠位置，保障地面情况和地址情况掌握更加准确，让环境模型数据信息更加丰富。工作人员也能够利用这些内容来完善环境模型板块，了解地面实际分布的铁路和公路等信息。

在公路工程设计和施工阶段，很容易受到地形因素的影响，增加公路工程设计工作难度。公路工程的空间跨越度非常大，因此在建立环境模型的时候，需要工作人员能够结合倾斜测量和激光点云的技术手段，在环境模型当中详细的添加地质地貌数据信息[3]。在设计阶段工作人员要对于地质地貌因素产生的影响加强重视，在施工阶段有效的做好准备工作，避免地质地貌因素的影响过大。在公路工程施工中一旦线路和地面状况发生变化，环境模型也能够第一时间进行变化，获得动态变动的数据信息，根据实际情况调整公路工程设计方案，保障设计方案可行性高。

3 BIM技术工程模型处理

3.1 构建出三维路线建设模型

当前我国一部分公路工程设计企业单位，仍然采用了二维线路设计效果，很少会使用到三维路线模型[4]。那是因为在设计当中采用二纬路先设计模式，会跟公路工程的相关设计内容相互匹配在一起，应用起来比较灵活。但是在实际的施工过程中，一旦路线的平纵出现热和变化，会导致二维路线设计不能及时感应到，设计方案不能及时的调整，对于施工质量会产生直接影响。利用BIM技术来构建出公路工程的三维路线模型，能够发挥出路线平纵设计效果，调整好建筑工程的实时路线平纵，能够减少工作人员在工作中追踪路线平纵变化的工作压力，提升设计效果和设计质量。

3.2 构建出路基路面施工模型

在公路工程路基路面模型的构建过程中，设计人员经常会使用定制横断面模板的方式[5]。在公路工程设计当中结合横断面模板，工作人员要详细分析当前道路中绿化带的施工位置、路面的施工结构、挡墙施工位置和人行道宽度等施工内容，通过计算出详细的施工尺寸，定制出横断面模板，能够有效保障后期施工的顺利进行。在施工过程中工作人员还会涉及到不同的工程量内容，工作人员都能够在模型当中利用计算公式进行计算，获得准确的数据信息。

3.3 构建出桥梁模型

在公路工程设计当中有时候需要进行桥梁设计，桥梁设计的难度比较大，对于设计技术水平要求比较高，因此在桥梁设计当中要积极研究如何使用BIM技术来优化桥梁模型，提升设计效果。桥梁模型氛围上部结构和下部结构两部分，上下两部分的设计重点也不相同[6]。具体来说桥梁上部分结构如果是T梁或者是箱梁设计结构，需要使用在BIM软件当中的GC技术和Revit技术，工作人员获取相应的数据信息之后建立模型。当桥梁上部分结构属于钢桁架的时候，则需要使用ProStructures技术。桥梁下部分结构在建立模型的时候，要分析桥梁不同的参数，并使用MicroStation技术，根据不同桥墩参数，构建出不同的桥墩模型，优化桥梁设计效果。

4 结语

综上所述，在公路工程设计中结合BIM技术优势，能够为设计工作的开展提供技术支持，有利于交通运输行业的可持续发展，提升公路工程的建设进度和建设质量，完善公路工程BIM技术体系，提升公路使用寿命，提升公路工程设计水平。

参考文献：

[1]李金武.BIM技术在公路工程设计中的应用分析[J].科技经济导刊，2021，29（10）：60-61.

[2]张晓鹏.BIM技术在公路工程设计中的应用[J].河南科技，2020，39（35）：119-121.

[3]郭少云.谈BIM技术在公路工程设计阶段的应用[J].山西建筑，2020，46（18）：137-139.

[4]欧佳佳，戴玮.BIM技术在公路工程设计阶段中应用研究[J].土木建筑工程信息技术，2020，12（4）：119-123.

[5]樊康佳.BIM技术在公路隧道工程设计中的应用探索[J].居舍，2020（13）：43.

[6]徐开华，王黎明.BIM技术在公路工程设计中的应用浅析[J].黑龙江交通科技，2020，43（4）：172-174.