BIM技术在提升公路勘测设计质量中的应用

BIM技术在提升公路勘测设计质量中的应用

李梦文

湖北交投建设集团有限公司 湖北 武汉 430000

摘要：进入新时代,我国社会和经济的快速发展,高速公路作为我国公路运输的重要基础设施,有很大的区别,随着我国公路建设面积逐步扩大,人们的日常生活,工作和外出更方便,也不断促进我国社会经济水平的提升。公路是我国公路建设的一个重要分支。近年来，我国公路建设的步伐逐渐加快。同时，在现代科学技术的帮助下，我国公路建设也朝着科学化、信息化的方向发展。在高速公路施工阶段，必须进行勘察设计工作。解决高速公路三维模型标准化的难题已成为现代研究的热点。将BIM技术应用于高速公路勘察设计，有利于提高高速公路施工速度和质量。

关键词：BIM技术；公路勘测；设计质量；应用

1 BIM技术概述

BIM技术也被叫做建筑信息模型技术，该技术的应用能够实现将数字信息资源转化为三维建筑模型。建筑信息模型技术能够将任何一种建筑物以三维模型的样式展现出来，在现代社会中该技术被广泛使用在建筑施工中的各个环节。BIM技术是建立在数字技术基础上形成的一种新型的计算机模拟技术，一方面能够为建筑物进行建筑规划提供帮助，另一方面还能够为项目建设阶段以及工程管理工作中提供指导。在实际应用过程中，建筑信息模型技术能够有效地保障建筑施工全周期保质高效地完成，也能够发现建筑物建设中的风险并及时采取措施。建筑信息模型技术具有较强的完整性、相关性、一致性以及可视化等特征。

2基于BIM技术的公路勘测设计研究

2.1公路三维模型的建模规则

在高速公路准备施工到最终的施工结束，在整个建设周期内都需要使用BIM技术，在进行高速公路的勘测与设计方案制定时，BIM技术能够满足施工单位的路线选择、基础调查以及图纸设计等一些规则，努力在建设、管理以及使用等环节满足将来使用者的应用需求，最大程度发挥建筑信息模型技术的可视化特性，为工程项目各个阶段的交流、开展工作提供便利，不断提升工程项目的建设速度和品质，防止在建设施工过程中产生重大问题。每个高速公路建设项目中，随着工程建设的进展建筑三维模型也会不断地进行更新，要在设计初期阶段确定最终的三维模型难度非常大，但是在进行设计阶段的三维模型建立时要更多地考虑公路建设各个阶段的三维模型使用需求，在实际进行三维模型创建时需要注意以下2个方面：一方面要符合选线设计以及工程管理方面的要求。通过利用DEM/TIN模式，可以在三维模型中显示出地形、地貌以及经济等生态与社会环境，采取简易的模型显示出公路、下穿桥、高架桥以及服务区等部分的区域规划，也可以将不同的功能渲染成不同的颜色，进而为建设预期管理提供帮助。另一方面要符合精确设计交流的要求，将详细的设计方案数据导入到模拟软件中，计算机可以自主地完成详细三维模型的创建，能够精准地显示内部的机械机构以及电气设备等部件，从而方便设计人员与业主之间的交流，快速并精准地寻找到其中的问题，及时地进行修改重建。

2.2数据建模方法

根据道路工程学中的相关标准，可以将公路区分为新高速公路以及复兴高速公路。划分的依据主要是以地形、道路、桥梁以及隧道等重要部分的建筑结构。现阶段我国高速公路在进行到勘测与设计工作末期环节时，一般情况下都不能够符合各个BIM技术的应用需求，然而能够利用LOD层次建模标准，最大程度降低后期多次建模以及信息冲突等现象发生。现阶段，以路径设计结果为基础的三维模型自主建模技术效果较好，可以将生成的模型直接导入到BIM公路设计中。地形以及当前路径模型的几何信息与纹理性质通常采用高分辨率卫星测量、航空摄影测量以及三维激光测量等方式完成。

3公路勘测设计过程中提高节能环保的主要措施

3.1选择合适的设计速度，提高节能环保性。在对公路进行勘测设计时，不但要从公路等级、交通量以及功能等方面对设计速度进行选择，还应该综合考虑现场的地形和地质等。一般情况下，车辆节能水平随着设计速度的增加而提高，因此设计速度越高，越具有明显的节能效果。基于此，在选择设计速度时，应该对比各项因素，选择最高的速度，实现节能。

3.2制定节能环保评价指标。在对公路进行勘测设计过程中，设计人员应该制定节能环保评价指标，定量和定性地评价公路的节能环保效果。例如，在对节能指标进行制定的过程中，勘测设计人员应该比较公路施工、运营过程中的能源消耗以及车辆的燃油节约数量，选择最佳的施工方案，使公路项目施工得到优化和改进。

3.3提高布局的合理性。为了使布局更加合理，在进行勘测设计的过程中，应做到以下两点：第一，在选址的过程中，设计人员应避免公路穿越人口集中的地段。第二，对公路结构的分布进行合理的规划，以现有的公路为依据，对后建公路的布局进行规划。例如，在对曲线公路的布局进行设计的过程中，设计人员应有效控制弯曲度，为车辆转弯预留足够的空间；在对直线公路布局进行设计的过程中，为了减少车辆滞留，使车辆能够畅通无阻的形式，设计人员应适当拓宽路面，减少尾气污染。

3.4合理设计水土保持方案。在对公路进行勘测设计的过程中，设计人员通过分析水土流失问题，了解其主要危害，合理设计水土保持方案，以地质条件、路基挖深和填高等为依据，设计防护措施。例如，在对路基进行填筑的过程中，取土场应该选在坡地或者岗地，不可占用农田和高产田以及林地，当林地被破坏时，技术人员应该对其进行修复，避免造成环境污染。

3.5培养设计人员的节能环保意识，主要有以下三点：第一，勘测设计单位应普及和宣传环保知识，从细节入手，使其节能环保意识得到提高；第二，在对公路进行勘测设计时，勘测设计单位应该对单位中的人员进行培训，使其节能环保意识得到强化，使节能环保与设计能够得到有效的融合，使节能环保理念与设计人员的思想融为一体；第三，勘测设计单位应提高骨干员工的培养水平，使设计单位专业性进一步提高，保障环境、社会与人之间的协调发展。

3.6完善公路防护措施。在对公路工程进行施工过程中，由于勘测设计单位的疏忽，导致其缺乏防护措施，进而造成了环境的破坏。因此，为了提高施工中的环境保护水平，勘测设计单位应该采取必要的防护手段对施工过程进行处理。一方面，在对公路进行建设过程中，勘测设计单位应该有效地保护和预防环境资源，避免出现资源浪费或环境污染等问题。另一方面，在对工程进行勘测设计的过程中，勘测设计单位应严格勘测水土流失、地貌、地质等因素，为施工奠定基础。例如，当遇到土地暴露面时，设计人员应以标准为前提，种植植物，使暴露的土地得以覆盖；表土需要被清除时，取完土后，施工人员应该将土坑填平，并恢复植被。

结束语

本文作者结合自己的实际工作经验，对BIM技术在公路勘察设计中的应用进行研究和分析，希望能为广大公路设计人员和施工单位提供参考，提高我国公路施工的效率和质量。

参考文献

[1]王柳.公路勘测设计的常见问题与应对措施[J].华东公路,2016(5):85-86.

[2]王海刚.公路勘测设计的节能环保理念[J].商品与质量,2017(42):205.

[3]董立红.公路勘测设计的节能环保理念[J].产业与科技论坛,2017,16(15):43-44.

[4]王刚,于永正,范莉莉.浅谈节能评价在公路建设项目中的意义和方法[J].中国科技财富,2011(6):35-35.

[5]徐志坤.讨论环保理念在公路工程设计中的应用[J].商品与质量·建筑与发展,2014(1):117.