高兵勇

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道路工程是我國社會建設(shè)中的基礎(chǔ)工程，因此必須保證道路工程建設(shè)質(zhì)量能夠達(dá)到國家標(biāo)準(zhǔn)需求。BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的應(yīng)用，在很大程度上提高了道路工程設(shè)計水平，使設(shè)計方案更加科學(xué)合理，且通過BIM技術(shù)的多項優(yōu)勢，能夠使道路工程設(shè)計方案得以全面的優(yōu)化。BIM技術(shù)的可視化技術(shù)、三維建模技術(shù)以及數(shù)據(jù)分析技術(shù)等多項技術(shù)，與道路工程設(shè)計需求有著很高的匹配度，因此近些年來BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的應(yīng)用愈加廣泛，對我國道路工程建設(shè)產(chǎn)生了重要的推動作用。

1BIM技術(shù)內(nèi)涵以及應(yīng)用優(yōu)勢分析

BIM技術(shù)是建筑信息模型的簡稱，是將道路工程設(shè)計領(lǐng)域中的新型工具。BIM技術(shù)能夠?qū)Φ缆饭こ淘O(shè)計進行數(shù)據(jù)化和信息化處理，從而建立道路工程設(shè)計方案的三維數(shù)據(jù)立體模型，在模型中對道路工程設(shè)計中所包含的所有信息進行全面的處理和分析。

BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的應(yīng)用主要具有以下幾個優(yōu)勢：（1）道路工程設(shè)計可視化處理。道路工程可視化處理是BIM技術(shù)最為明顯的優(yōu)勢，尤其是在道路工程設(shè)計的應(yīng)用。傳統(tǒng)的道路工程設(shè)計是在平面中開展的，通過道路工程設(shè)計在平面上繪制建筑結(jié)構(gòu)圖紙的方式，這種模式存在著一定的局限性，不能最真實的展現(xiàn)出道路工程的真實信息。而通過道路工程設(shè)計可視化處理，能夠?qū)⒍S平面設(shè)計圖紙轉(zhuǎn)變?yōu)槿S的立體模型，從而使道路工程設(shè)計方案更加直觀[1]。（2）道路工程設(shè)計模擬化處理。通過將道路工程設(shè)計中的信息和數(shù)據(jù)輸入到BIM的系統(tǒng)之中，能夠形成道路工程的三維立體模型，而且在三維立體模型中還能夠通過模擬的方式對其中的信息進行處理，將道路工程開展流程進行全方位的模擬，進而能夠發(fā)現(xiàn)道路工程設(shè)計中可能存在的不合理之處，或道路工程建設(shè)過程中無法完成的部分，從而對道路工程設(shè)計方案進行調(diào)整[2]。（3）道路工程設(shè)計優(yōu)化處理。在道路工程設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)，能夠準(zhǔn)確的發(fā)現(xiàn)道路工程設(shè)計中存在的不足，進而通過技術(shù)人員研究與討論，對道路工程設(shè)計方案進行全面的優(yōu)化，還可以通過將道路工程中實際存在的多種信息輸入到BIM系統(tǒng)程序之中，通過BIM系統(tǒng)的程序?qū)Φ缆饭こ淘O(shè)計方案進行優(yōu)化，從而使道路工程設(shè)計方案更加科學(xué)合理。

總體來說，BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)的道路工程設(shè)計技術(shù)具有更加突出的優(yōu)勢和特點，通過可視化處理、三維建?；幚?，能夠?qū)崿F(xiàn)對道路工程設(shè)計方案的整體優(yōu)化，且可以將道路工程施工現(xiàn)場的天氣參數(shù)、環(huán)境參數(shù)以及車流量等參數(shù)輸入到BIM程序中，在BIM程序中對道路工程實際使用情況進行最直觀的模擬，能夠有效提高道路工程設(shè)計方案的科學(xué)性和合理性[3]。

2 道路工程設(shè)計特點與BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 公路工程設(shè)計特點

道路工程設(shè)計是一項復(fù)雜的工作，其中包含許多信息，具有高度的復(fù)雜性，例如道路工程、隧道工程、橋梁工程等，這些工程會受到來自內(nèi)部、外部等多種因素的影響，因此在道路工程設(shè)計方案中需要將能夠影響到道路工程質(zhì)量的所有因素考慮進去，才能夠確保道路工程設(shè)計方案質(zhì)量達(dá)到標(biāo)準(zhǔn)要求。隨著我國道路工程建設(shè)質(zhì)量要求的不斷提高，傳統(tǒng)的二維設(shè)計圖紙已經(jīng)不能夠滿足設(shè)計要求，在道路工程建設(shè)施工實際開展過程中，會因為實際施工情況進行多次調(diào)整，而每次施工調(diào)整都會造成成本增加，傳統(tǒng)二維圖紙設(shè)計中所包含的信息不夠全面。通過采用BIM技術(shù)，將道路工程開展過程中的參數(shù)輸入到系統(tǒng)中，就能夠?qū)崿F(xiàn)去全過程模擬，對于提高道路工程設(shè)計質(zhì)量有著重要的作用[4]。

2.2BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的應(yīng)用分析

結(jié)合BIM技術(shù)的特點以及其優(yōu)勢，在道路工程設(shè)計中能夠取得很好的應(yīng)用效果。第一，BIM技術(shù)能夠通過建立道路工程設(shè)計模型，為道路工程設(shè)計提供全過程分析，提高道路工程設(shè)計方案的科學(xué)性；第二，通過BIM技術(shù)所建立的數(shù)據(jù)模型，能夠?qū)Φ缆饭こ淌┕ぎ?dāng)?shù)氐慕煌ㄇ闆r進行分析，在準(zhǔn)確把握該地區(qū)的交通流量基礎(chǔ)上，能夠提高道路工程方案設(shè)計的針對性，從而提高道路實際使用安全性，還能夠通過三維建模技術(shù)對施工質(zhì)量進行檢測，準(zhǔn)確掌握影響道路工程施工質(zhì)量的因素，從而進行調(diào)整；第三，BIM數(shù)據(jù)模型能夠?qū)Φ缆饭こ探ㄔO(shè)過程中不同環(huán)節(jié)的工程量進行統(tǒng)計和分析，從而為工程造價預(yù)算、設(shè)計方案對比、經(jīng)濟效益轉(zhuǎn)化等提供更加科學(xué)的依據(jù)，從而在優(yōu)化設(shè)計方案的基礎(chǔ)上，提高道路工程建設(shè)經(jīng)濟效益，對于道路工程建設(shè)長遠(yuǎn)可持續(xù)發(fā)展具有重要的意義[5]。

3BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的具體應(yīng)用分析

3.1 工程概況

在2019年H市某地區(qū)開展的道路工程中，本次道路全長10公里，分為八個車道，開工日期為2019年3月1日，竣工日期為2020年6月1日，總工期為465天，有效合同價格5325萬元。該項目為H市的重點工程，建成之后為H市道路主要干線。在H市本次道路工程設(shè)計中，廣泛且深入的采用了BIM技術(shù)，取得了很好的應(yīng)用效果，本次道路工程施工質(zhì)量較高，主要得益于BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的應(yīng)用，使得道路工程施工過程中沒有出現(xiàn)意外，且提前完成，施工成本降低約15%，以下是BIM技術(shù)在本次道路工程設(shè)計中的應(yīng)用分析。

3.2 道路工程設(shè)計中參數(shù)建模的應(yīng)用

參數(shù)建模是BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的主要應(yīng)用，將道路工程施工過程中的參數(shù)輸入到BIM系統(tǒng)中就能夠?qū)Φ缆饭こ淘O(shè)計方案進行三維立體建模。負(fù)責(zé)本次道路工程設(shè)計的XS設(shè)計團隊將施工現(xiàn)場的地質(zhì)信息、環(huán)境信息、氣候信息以及社會交通信息等參數(shù)進行了全面的調(diào)查與統(tǒng)計，在得出科學(xué)的參數(shù)后將其輸入到BIM系統(tǒng)中，從而得出了道路工程設(shè)計方案的參數(shù)模型。首先，XS設(shè)計團隊在BIM系統(tǒng)中建立了該段公路的平縱線形參數(shù)化模型，其中主要包括了平曲線值、豎曲線值、坡度值、坡長值、緩和曲線值以及直線數(shù)值等多個方面的參數(shù)，通過這些參數(shù)建立了完整的道路工程設(shè)計方案參數(shù)模型。例如在本次道路工程中的某縱斷面設(shè)計中，XS設(shè)計團隊通過地面線與另一條設(shè)計線的模型建立，采用豎曲線擬合的方式得出了空間曲線，再結(jié)合三維模型計算和參數(shù)關(guān)聯(lián)耦合關(guān)系，得出了科學(xué)的三維模型。

3.3 道路工程設(shè)計中工程量統(tǒng)計的應(yīng)用

BIM技術(shù)在道路施工工程量統(tǒng)計方面具有明顯的優(yōu)勢，通過三維建模技術(shù)，可以實現(xiàn)對道路施工工程量全面的統(tǒng)計。XS設(shè)計團隊對本次道路工程施工中的挖方量、填方量、路面工程量、護欄數(shù)量以及維護工程量等多個方面進行了全面的統(tǒng)計和計算，從而根據(jù)不同施工環(huán)節(jié)的工程量選擇了最為合適的施工材料，在很大程度上降低了本次道路工程施工成本，并且節(jié)約了工程量統(tǒng)計時間，BIM技術(shù)在道路施工工程量統(tǒng)計方面發(fā)揮了重要的作用。除此之外，通過對工程量的統(tǒng)計以及科學(xué)的預(yù)算編制，XS設(shè)計團隊對所制定的三種施工方案進行了對比，在保證道路工程施工質(zhì)量的基礎(chǔ)上，通過對施工人員的調(diào)配、施工材料的優(yōu)化以及其他多種資源的合理優(yōu)化，確定了經(jīng)濟效益最高的道路工程設(shè)計方案，本次道路工程施工總體經(jīng)濟效益有了很大的提升。

3.4 道路工程設(shè)計中信息化施工的應(yīng)用

信息化施工是現(xiàn)代道路工程建設(shè)中的主要發(fā)展方向，能夠全面提高道路工程施工管理的準(zhǔn)確性。BIM技術(shù)除三維建模技術(shù)以及可視化技術(shù)之外，還提供了完備的信息化管理系統(tǒng)，通過將施工人員信息、施工材料信息、施工設(shè)備信息以及施工工期、施工質(zhì)量參數(shù)等輸入到信息化管理系統(tǒng)中，就能夠?qū)崿F(xiàn)對道路工程設(shè)計方案整體的優(yōu)化，使各個施工環(huán)節(jié)的資源配置更加合理。此外，BIM信息管理系統(tǒng)還能夠?qū)Φ缆饭こ滩煌┕きh(huán)節(jié)的構(gòu)建設(shè)計進行檢測和碰撞檢驗，從而使施工設(shè)計方案整體設(shè)計更加科學(xué)，還能夠降低施工難度，在現(xiàn)有的施工技術(shù)水平基礎(chǔ)上，對道路工程施工細(xì)節(jié)進行更加完善的管控。

3.5 道路工程設(shè)計中多方協(xié)同管理的應(yīng)用

本次道路工程施工過程中的參建單位較多，通過BIM技術(shù)實現(xiàn)了對建設(shè)單位、監(jiān)理單位、設(shè)計單位、材料供應(yīng)單位等多方位的協(xié)同管理。借助BIM的統(tǒng)一項目管理平臺，各參建單位在BIM系統(tǒng)中錄入自身的信息，就能夠獲得在參建單位自身權(quán)限范圍內(nèi)的信息和數(shù)據(jù)，從而對自身的工作內(nèi)容、職能進行調(diào)整，使得本次道路工程實現(xiàn)多方位的協(xié)同管理，有效提高了管理效率，降低了管理成本，提高道路工程的綜合管理效率和施工效益。協(xié)同管理作為道路工程設(shè)計方案中的主要內(nèi)容，XS設(shè)計團隊通過BIM技術(shù)對各個施工參建方進行了統(tǒng)一的調(diào)配，各不同參建方之間的工作實現(xiàn)了緊密連接，從而有效提高了道路工程設(shè)計方案的合理性。

結(jié)束語

綜上所述，本文詳細(xì)闡述了BIM技術(shù)在道路工程設(shè)計中的應(yīng)用方案，希望可以對我國道路工程建設(shè)行業(yè)給予一定幫助。