BIM技术在道路工程设计中的应用分析

BIM技术在道路工程设计中的应用分析

戴冰

身份证号：370702198308056213

摘要：基于BIM技术的三维信息模型为公路工程设计人员提供了良好的信息交流平台。它不仅可以大大减少设计问题和设计缺陷，保证工程质量，而且可以充分发挥技术优势，提高公路工程设计与施工的方便性。目前，BIM技术已广泛应用于公路工程设计的全过程。例如，BIM技术在公路工程造价中的应用可以实现自动输出功能。通过相关软件对公路工程中的三维路由设计、路基路面模型和高速公路模型进行了优化，为BIM技术在公路工程中的应用提供了更为方便的条件。

关键词：BIM技术；道路工程设计；应用

1BIM技术的概念

BIM技术是建筑信息模型，是大数据信息的产物。其核心是数字三维模型。通过建立建筑信息模型，将数字模型产品与建筑项目信息在建筑项目各个阶段的功能特点相结合，能够准确反映现场信息和建筑动态，以信息和动态的形式发展。以实现建筑生命周期各阶段和参与者之间的信息共享。提高项目施工管理的信息化水平和效率。BIM技术在建筑工程中的全面应用，可以指导建筑施工各方的实际活动，是建筑工程技术改造的重要力量。

2BIM技术在道路工程设计中的应用路径探究

2.1组织架构

根据BIM技术的应用目标，以建设单位为主导，以设计单位为规划、运营、维护等单位，确定了公路工程的组织结构，具体任务包括：项目建设初期，施工单位负责发布BIM技术应用计划，并完成计划支持政策的制定。项目实施后，可以为BIM技术的推广创造良好的政策环境。此外，施工单位还应做好BIM应用进度管理，充分发挥BIM技术在公路工程设计中的应用价值。

2.23D路线设计模型

BIM技术可以根据测绘结果获取三维坐标，从而建立地形模型图，同时导入地层信息（简称DMT）。这是公路工程设计的基本内容。在DMT模式下获得的数字地形图可以为道路设计提供足够的数据支持。BIM技术相关的应用软件，可以提供独立的主色文件，也非常有能力创建编辑和分析地形。根据三角形施工方案，可以形成不同的文件格式，便于现场监测和修改，从而开发和设计3DBIM线形。在BIM模型的基础上，可以完成许多繁琐、费力的工作，有助于简化项目工作流。BIM技术可用于导入原始测量数据、调整最小二乘法、修改测量数据以及在一致的软件环境中自动创建测量图形和曲面。将曲面显示为等高线或三角形，以创建有效的高程和坡度信息；使用曲面作为参照，可以创建与源数据保持动态关系的智能对象。

2.3搭建电子沙盘

基于BIM技术模拟沙箱作业，可以通过BIM技术探讨公路工程起点和终点的选择是否合理，并对提出的方案进行模拟，比较不同方案的应用优势和主要缺点。在这一过程中，设计者应注重土地价值评估、环境资源分析、节能环保价值评估和社会效益评价。在满足上述要求后，选择最佳的道路施工方案。在公路工程设计中，利用BIM技术和GIS地理信息技术，通过电子沙盘，分析各种影响因素，并对关键节点进行合理选择，使工程设计效果达到合同要求。需要说明的是，采用BIM和GIS相结合的电子沙盘设计路径，可以充分考虑各种资源和条件。电子沙盘的内容主要包括地形、水文特征、地质条件、工业布局、军事设施、城市规划等，在收集掌握的施工条件的基础上，建立GIS地形模型。为设计人员选择合适的道路方案提供有效的信息支持。电子沙箱收集的数据应满足以下要求：第一，项目影响区域的地形数据。二是遥感影像与大尺度地形的对比。通过BIM技术的应用，设计者可以在计算机系统中模拟和演示施工作业过程，从而有效地评价项目的施工状态和施工方法。此外，BIM技术的应用也有助于管理者掌握公路工程设计的全过程。应用BIM三维仿真技术可以提高工程的可控性，消除安全隐患，促进工程的有序发展。

2.4快速道路模型

该模型以二维平面为基础，通过调整详细设计参数，实现三维模型的应用。在满足平面整体设计要求后，根据断面设计要求不断拉伸道路线形设计，建立道路三维模型。由于公路工程设计方案的多样性，需要采用多断面模型进行设计，包括沥青路面和水泥路面场景。利用计算机技术的计算功能，建立了最佳路线方案，并将其应用于综合公路模型。

2.5交通组织设计

在初步准备阶段，相关人员应重点分析典型工作条件，以确定研究范围和目的。通过收集和处理相关数据，促进BIM模型的建立。在建模工作结束时，引入实际数据建立仿真模型，并根据研究问题设计了相关实验，得到了队列长度、服务水平和流量等数据。结合模型标定和有效性验证结果，制作了相应的文档和动画[3]3。最后对仿真结果进行比较，确定满足工程要求的设计方案。初步设计的主要任务是利用传统技术确定路线方案和绘制图纸，因此空间关系通常无法可视化，方案比较和确定的困难是显而易见的。该项目可以利用无人机摄影、航空摄影等技术生成真实的GIS环境，大大提高了场地模型的建立速度。在设计施工图时，应注意以下几点：首先，通过模拟行车安全性，编制相应的分析报告。眩光主要发生在凹曲线段。传统的设计方法往往选用总图来绘制中带防眩光板。根据现场情况调整高度比较困难。只有在项目建成后，才能根据运行和维护结果调整眩光，使初期的防眩光设施不能发挥相应的作用。利用三维模型对夜间行车进行模拟，具体检测出有强光照射问题的路段，形成分析报告，为防眩设施的设置及后续工作提供科学指导，确保行车安全。其次，常规间隙校核采用手工校核的方法。由于交叉口匝道往往具有非常复杂的交叉关系和交叉关系，因此很难避免人工检查错误。BIM技术的应用可以保证设计方案的科学合理。在初步设计阶段，为了避免间隙不足，相关人员经常会预留大量的余量，使工程规模超出预期。基于BIM的间隙校核一方面可以有效地避免匝道纵断面间隙不足，实现经济合理的交叉关系控制，另一方面通过优化设计，使工程规模尽可能接近预期。

2.6平纵断面优化设计

道路路由设计主要采用司机法。首先，通过对地形地貌等地理条件的模拟，建立控制点等多要素，制作多条导线，找到焦点，作为曲线数据的参考，实现过渡圆-过渡曲线过程，实现平滑连接。然后进行软件测试，根据地形面积优化纵断面设计，铺设不同等级的道路和排水条件，设计和规划纵坡曲线，实时调整水平和垂直线形，减少跟踪水平和垂直线形变化的时间消耗，提高设计效率。为实现公路工程线形设计的优化。采用地基模型和路基、路面模型进行线路纵断面设计。在平面设计中，可以将控制点模型映射到平面设计视口，而在纵断面视口中可以实时观察地形起伏。在纵断面设计期间，控制点模型会根据平面线位置的垂直截面在“纵断面设计”视口中显示控制点模型截面。在设计过程中，可以在断面视图中实时观测道路坡度。平面线位置调整时，根据调整情况同步更新平面视图、纵断面视图、剖面视图、三维模型视图，实现水平、垂直、水平一体化设计，实时观察道路与控制点的关系，实现路线平面和纵断面的优化设计。

3结论

综上所述，本文以BIM技术在公路工程设计中的应用为研究方向，首先分析了BIM技术的总体思路和设计方案；其次，结合具体项目，研究了BIM技术在公路工程中的应用模式，提出了BIM团队组织结构设计的观点。最后，充分发挥BIM技术的应用价值，为公路工程施工方案的选择提供技术保障。设计单位应通过BIM三维模型的显示，看到BIM技术的应用价值，帮助公路工程科学设计。

参考文献：

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