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BIM 系统在公路工程中的应用

热度0票浏览274次时间：2019年11月20日 10:55

向海岳

（广州市市政集团有限公司 510060）

【摘要】公路工程是我国基础设施建设中的重要组成部分，直接关系到社会民生，一直以来是国家、社会关注的焦点。BIM，即建筑信息模型，近年来在我国工程建设领域得到了十分广泛的应用。公路工程中应用 BIM 系统，是提高公路工程建设质量，确保公路工程安全，降低公路工程建设成本的有效手段。文章主要对 BIM 系统及其在公路工程中的应用措施进行了分析，以期能够为促进公路工程的持续发展提供一定帮助。

【关键词】 BIM 系统；公路工程；应用

doi：10.12159/j.issn.2095-6630.2019.14.2210

前言

随着市场经济的发展，人们的经济条件、生活质量得到明显提高，这样的背景下，公路工程建设正在迅速发展，为满足人们的出行需求、交通事业的发展提供了良好的基础。公路工程建设质量的优劣，直接影响着我国城市化、城镇化建设水平，因此，近年来，公路工程建设质量、安全问题受到了越来越多的关注与重视。确保公路工程的建设质量及其安全性，延长公路工程的使用寿命，是公路工程发展过程中所追求的主要目标。与此同时，随着科学技术的进步，人们对公路工程建设质量的要求也在不断提高。采取有效的方法、应用先进的技术，确保公路工程建设质量，是公路工程持续健康发展的必由之路。

1、BIM 系统及其应用情况

BIM 指的是建筑信息模型，其具有可视化、模拟性、协调性、优化性以及可出图性等优势，同时随着计算机网络与信息技术的不断发展， BIM 技术也在日益成熟、完善。就目前来说，BIM 系统在各种类型的建筑工程策划阶段、设计阶段、施工阶段、运行阶段等全寿命周期内得到了广泛应用。实践证实，在公路工程设计阶段、施工阶段中应用 BIM 系统，可以提高工程设计水平，还可以为工程施工提供有效的指导与参考。与此同时， BIM 系统的应用，为工程各参与方提供了相互交流、合作的机会。

但对 BIM 系统的实际应用情况进行分析发现， BIM 系统在实际使用过程中还存在着诸多问题，如缺少技术创新意识与创新能力、缺乏专业人才以及管理模式比较落后等，无法充分发挥 BIM系统的作用。目前，我国公路工程中 BIM 系统尚未得到普及应用，主要是在工程辅助设计、碰撞检测、可视化展示、施工进度检测等方面应用了 BIM 系统。

2、公路工程设计阶段中 BIM 系统的应用

2.1 构建数字地面模型

公路工程设计阶段，明确公路路线作业范围、起讫点，对路线范围内的用地、环境、水文、地质、地形等数据进行分析。现场采集相关数据之后，以此为根据，设计工程施工图，并对数据进行编辑处理，以便于后期可以在 BIM 数字地面模型中全面、真实地将原地形地貌反映出来。不同地形，所采取的数据点采集方式也要有所不同。可以借助 AutoCAD Civil 3D 工程软件，导入相关数据，建立曲面，由软件便能自动绘出等高线，然后将所需的点添加到曲面之中，完全曲面信息，显示如水沟、树木、房屋、汇水等的具体位置。

2.2 道路设计

首先，平面设计，主要是进行选线。平面设计受到诸多因素的影响，任何一种因素出现变化，便有可能导致道路平面线性出现改变，例如沼泽地等。基于这样的原因，平面设计的时候，必须对路线平面线形进行反复修改。道路平面线形构建完成之后，还可以借助“路线布局工具”来对道路的标签、样式、超高等进行修改。其次，横断面设计。主要是根据基准路线、纵断面数据以及装配图，生成道路模型，并在此基础上添加采样线，设置向左、向右延伸的宽度以及采样线的里程，进而生成横断面。最后，纵断面设计。道路纵断面随着路线的变化而不断调整，每个纵断面图都与道路路线相关联。

2.3 建立道路模型

公路工程设计阶段，可以借助 Navisworks 模型来建立道路模型动画，并进行渲染。目前，很多软件均可以提供数据接口与Autodesk 相连，从而能够将道路模型方便地导入到 SkyLine、 3DMAX、 SketchUp 等软件之中。

3、公路工程施工阶段中 BIM 系统的应用

3.1 道路施工测量中 BIM 系统的应用

道路施工测量中，可以借助 AutoCAD Civil 3D 工程软件，对重要设计元素进行快速评定，例如计算工作量、评定分段效果等。

此外，也能快速计算出边桩坐标、中桩坐标，并在全站仪放样中导入相关数据。点击 AutoCAD Civil 3D 软件中的“道路”菜单，选择“道路点作为几何空间点”，并设置需要导出的点代码。如果要对曲面外边界的点进行放样，则勾选“daylight”，并设置为PNEZ 格式。除此之外，也可将曲线要素生成报告，全站仪放样的时候，这样的话，仅输入道路曲线要素即可。

3.2 土方计算中 BIM 系统的应用

公路工程施工阶段，可以借助 AutoCAD Civil 3D 工程软件，对公路工程的土石方进行计算，其原理是， AutoCAD Civil 3D 工程软件中，可以借助各种三维数据，建立公路工程的地形曲面。

计算土方量的时候，将曲面与曲面叠加便是土方量，计算每个高程点 z 值之差，并应用几何模型进行计算。采取这样的计算方法，便能将每期土方量快速计算出来。每个月对在建道路的土方量进行计算，并借助 AutoCAD Civil 3D 工程软件中生长月度曲面模型，叠加上个月曲面，便能准确计算出每期土方量。土方量计算完成后， AutoCAD Civil 3D 工程软件会自动生成土石方体积报告。

这样的土方量计算方法，避免了方格网法、截面法等传统计算方法的误差，大幅度提高了土方计算效率。

4、BIM 系统在公路工程管理中的应用

4.1BIM 建模

BIM 建模指的是 BIM 可视化展示设计，具体来说便是利用一些图纸及相关数据，借助专业设备对公路工程的相关设备、环节进行建模。为确保 BIM 建模的效果，应当确保公路工程相关数据信息的全面性、精准度。只有精准的、全面的数据，才能确保BIM 建模的有效性，从而为提高公路工程的建设质量奠定良好的基础。只有确保 BIM 建模的效果，才能充分发挥 BIM 系统的作用，保障公路工程的顺利开展，确保公路工程的施工进度。

4.2 工程模拟中 BIM 系统的应用

公路工程建设过程中，利用一些图纸及相关数据信息，借助专业设备对公路工程的相关设备、环节进行建模之后，在工程模拟软件检测线缆路由中运用 BIM 模型，干涉设备控制范围，检查、分析设备定位数据，便可以明确设备之间的关系，这样便能及时发现公路工程管理中的问题，为提高公路工程的建设质量提供有力支持。

4.3 成本管理中 BIM 系统的应用

公路工程施工中应用 BIM 系统，可以根据施工要求，对施工质量、施工进度进行监督与管理，同时还可以加强施工成本控制。

BIM 系统有着良好的计算功能，公路工程施工过程中，只需要登入 BIM 系统，便可以对工程需要的物力、人力进行计算，并准确分析工程成本消耗情况，进而有效开展公路工程成本管理。

结束语：

综上所述，公路工程建设中，可以在设计阶段、施工阶段以及公路工程管理中应用 BIM 系统，促进公路工程的信息化发展，提高公路工程设计质量、施工效果以及管理水平。

参考文献：

[1] 邵艳 , 丁璁 . 公路工程建设阶段 BIM 技术实施探索 [J]. 中外公路 ,2018,38(06):327-331.

[2] 张为阳 , 施建振 .BIM 技术在公路工程业主方建设管理中的应用 [J]. 居舍 ,2017(28):12+14.

[3] 赵朴花 , 左建芬 , 赵忠杰 .BIM 大系统在公路工程管理中的应用 [J]. 中国高新技术企业 ,2016(29):168-169.