浅谈BIM技术在公路设计中的应用

浅谈BIM技术在公路设计中的应用

王永高

王永高

西安公路研究院710065

摘要：近年来，各地也陆续开展了各种类型的公路建设，公路施工不同于普通施工，时间长，工程技术难度大，涉及到许多方面，基本的设计必须高效到位，这样不仅能提管理水平，而且还能很好的保障公路建设的基本质量，在这一点上，BIM则很好的满足了设计方面的要求。

关键词：BIM；公路；设计；应用研究

引言：大量的实践证明，公路设计是整个施工过程中的一个重要组成部分，设计的好，不仅保障公路施工的基本质量，而且还能很好的降低施工方的工程费用投入。随着科学技术的发展，关于公路设计的一个热门技术就是BIM，这种方式在欧美发达国家比较流行，也有相当的实践经验，当前，正以各种不同的方式融入到我国公路设计的过程中，对于深化各种类型的施工技术、工程进度等方面的发展建设体现出了很好的作用。

1当前公路项目在施工中呈现出来的基本特点

1.1总体来说，公路不同于其他的工程项目建设，整个施工过程中前后持续的时间比较长，投入的各种人力、物力和财力也绝非普通的建设工程能够比拟的，而且在施工过程中有众多的环节和流程需要相当复杂的施工技术，整个施工中需要大量的专业技术人才作为支撑。公路建设在选址建设之前，需要对公路所在地方的基本的地形、水文、自然气候等各个方面进行充分的调查研究，如果存在着严重影响安全施工的地方，是否推进工程建设就需要进行统筹谋划和判断。在专业需求上，存在专业技术知识交叉的地方比较多，通常在整个施工中会大量应用到建筑、风、雨等多个专业方面的知识，这些知识在施工之前必须进行严格的技术交底，确保整个工程建设过程中需要的知识都一一具备，只有这样，才能保证公路施工建设的顺利推进。在当前不少地方的公路建设中，公路线路经过的地方有许多建筑、管线等，有的需要进行搬迁处理，整个过程非常的复杂，需要多个工作部门的参与，更需要沿线人民群众的理解和支持。所有的公路建设项目都会提前制定专门的工程技术施工方案，但是，由于所在地方地形的复杂性，在施工的过程中可能随时需要进行调整，这样也就容易造成各种类型的不可预知的变更，这种情况在公路施工中是经常会出现的，这就会使得最初的各种设计出现了不能满足后续施工需要的情况。公路前后的投入量是相当大的，非个别人员的力量能够完成，必须是国家性的行为，只有一次成功，才能使得公路项目建设与当地经济社会的发展很好的结合起来，也能积攒相当的工程建设经验，这对于以后开展相关的公路建设项目也是大有裨益，这些情况的存在都对施工方、管理方等提出了相当高的要求，只有具备了一定的施工经验、管理能力等也才能保证公路建设项目的顺利推进。

2BIM技术在当前公路建设项目设计中的实际应用

2.1在整个施工过程中的技术管理方面。BIM作为一种管理工具，它的作用主要体现在可以协助各个环节的管理人员对不同的项目进行科学有效的管理。由于整个公路建设项目的复杂性，使得公路建设的管理工作也变得非常艰难，需要处理和协调的问题非常多，远不是简单的管理能够完成的，而且在整个施工过程中，涉及到的部门非常多，很多技术管理上需要多个专业领域的相互配合，因此，对于整个公路建设工程的质量、安全、进度等都会有非常重要的影响，一旦处理不好，很容易诱发相关安全事故的发生。项目管理人员需要借助BIM技术在相关的专业技术管理等方面进行协助，这样有助于更好的提高相关的管理效率。无论是国内还是国外，在众多的应用BIM进行管理的案例中可以发现，BIM技术在技术管理方面的一些应用现状如下：如果公路施工图纸存在不完善的地方，施工单位可以参照CAD图纸进行过程模拟，在这个过程中，完全模拟了后续相对逼真的施工环境，可以很好的发现当前图纸上没有进行正确标注或者标注不完善的地方或者是一些明显存在矛盾的地方，目前在这种相对先进的模拟环境下，基本上可以解决在施工中图纸上遇到的各种问题。三维场地布置通过BIM三维建模手段，可以根据了解的现场情况，结合高清的地图资源（百度地图、谷歌地图）等对整个施工现场进行精准的规划，这样可以很好的对临建设施工程量进行初步的预估计算。从当前的实际使用情况来看，该功能主要是应用在最初的投标阶段，这对于投标方投标有一定的帮助作用，可以通过模拟对于整个工程建设项目的基本情况有一个更加准确深入的把握，这也对管理方有一定的帮助作用，有助于他们选取更好的施工单位，这样看来也是一种双赢的结果。在投标阶段，投标方案动画主要通过BIM技术对项目的施工规划进行三维动态展示，该功能也是主要应用于投标阶段，当然由于技术的复杂性，在实际应用上并不是特别广泛。施工流水段的划分通过BIM的流水段划分功能进行施工流水段的提前划分。该功能只在少数几款平台上才有，在实际应用上也不是特别广泛，许多施工企业还是主要依靠传统方法进行流水段的划分。三维碰撞检查将不同专业的三维模型整合到一起，然后进行碰撞检查，可以检查出各个专业之间的碰撞点，而且还可以在三维模型中进行相关的调整，该功能可以解决实际工程中的一系列问题。

2.2在公路施工成本管理方面。无论何种类型的工程建设，成本管理都是施工方高度重视的一个问题，BIM技术可以借助自身的优势帮助管理人员从各个层面进行科学有效的管理，依托BIM技术为支撑，实践证明，可以很好的减少基本的工作量，也能有效的提升整个管理工作中的效率。在国内公路建设中，BIM在成本管理方面的应用还是有一定的局限性，但是，其中的一些比较好的功能项目则有了一定的适用范围，在实际应用中主要体现在以下几个方面：制定材料用量计划三维模型与时间、成本接受后可得到包含成本信息的5D模型，通过在计算机上对建筑模型的模拟建造出各种类型的基本资源需求明细表，这样可以帮助施工单位提前掌握各种材料资源的实际使用情况，这个功能对于优化材料资源的使用配置具有非常好的帮助作用，当然，在实际的材料应用上也是存在着一定的问题，主要是由于建模精度方面的技术跟不上导致的，在应用上比较成熟的方面主要是混凝土、沙土等的基本用量计划上。

2.3在基本的公路设计中。公路建设的社会影响比较大，人民群众都非常关注公路能够按时交工，因此，把握好整体及各个环节流程的基本进度，对于工程建设是非常重要的。基于BIM的4D管理模型已经在很多项目上进行了大量的应用，也发挥了相当的辅助作用，在实际应用中主要呈现出以下特点：在帮助安排基本的施工进度方面，4D管理模型可以提供可视化的4D虚拟模型，进而检验进度计划的合理性。这个方面的应用还是比较成熟的，也具有非常强的实际操作性，在实际的进度应用中也大量存在。进度分析总结通过模型进行一段时间内计划进度与实际进度的关系进行比较分析，进而分析实际进度的推进情况，针对情况做出问题原因分析。大量的工程实践证明，通过BIM进行进度管理，可以帮助管理人员准确把握基本的工程推进到何种程度，而且在实际施工中是否存在着影响进一步施工的问题，如果发现了问题，可以协助其他部门进行整改，从而更好的保证基本的工程进度，最大限度的确保按时交工验收。

结束语：随着社会的发展，各地的公路建设将会大量出现，通过运用BIM技术可以很好的提升施工的管理水平，主要体现在技术管理、成本管理、进度管理等相关的方面，在实际应用中还有待进一步强化，通过使用BIM技术可以很好的减轻管理人员的工作负担，而且还能很好的提升管理水平，对于保障公路建设意义重大。

参考文献：

[1]杨文海，《BIM在公路设计中的应用研究》，2015

[2]李国宾，《BIM技术在公路项目设计中的应用》，2016