-BIM技术在道路工程中的应用

BIM技术在道路工程中的应用摘要：道路建设是我国基础建设中非常重要的组成部分，最近几年发展非常迅速。随着道路工程数量不断增多、规模不断扩大，传统的设计方式已经不能满足工程质量需要，随着科学技术的不断发展，BIM技术被广泛应用于各项工程之中。道路工程应用BIM技术相结合，通过构建立体的三维模型，提升工程设计水平，降低工程施工成本，确保工程施工质量，实现企业经济效益与社会效益的同步提升。

关键词：BIM技术；道路工程；应用

引言

我国道路建设自改革开放发展至今已经取得了非常不错的成就和成果，BIM技术已经成为建设工程领域的关键技术手段，行业企业也在不断探索BIM技术的具体应用，早期BIM技术还属于建筑行业的专利，随着技术进步，BIM技术已经延伸到建设工程的各行各业，在道路工程当中，BIM技术也得到了广泛推广和应用。

1BIM技术基本概述

BIM技术主要依托于计算机技术、大数据技术，构建建筑工程三维立体模型，具有直观性、清晰性的特点，既是模型，也是一种新型的工程理念。BIM技术基础大数据技术，对工程进行数据信息收集，将数据信息转变为立体模型，通过模型将工程每个施工阶段内容充分展现出来。设计人员通过对模型的观察与分析，能够检查出设计中存在的问题，并及时改正。同时，是设计人员设计工程施工方案的重要依据，能够提升工程施工设计效率与水平，避免出现工程设计与工程实际施工不相符的问题。综上所述，BIM技术应用在工程设计之中，意义十分重大，推动我国工程朝着技术化、体系化、规范化、现代化方向不断深入发展。

2道路工程特点分析

道路工程分城市道路系统和公路系统，道路工程的平面线位需严格遵循总体路网规划，但其他附属工程复杂，需考虑沿线交叉口、非机动车、行人、两侧建筑物以及地下管线等，主要设计难点是兼顾道路横断面、平面以及纵断面设计的同时考虑沿线交叉口功能、路基路面设计、沿线桥涵的设计、景观绿化、交通安全、监控、给排水以及地下管线的铺设等多个专业；公路的选线考虑因素有地理位置、社会情况、自然条件和工程的难易等，主要设计难点在于线路选取是否为最佳位置。道路设计过程中的每一个专业、每一个指标都有严格的规范，各专业之间相互限制、约束，须相互协调。交叉节点分为平面交叉和立体交叉，平面交叉设计的重点是交叉口尺寸，立体交叉的设计牵扯因素较多，形式较多，在空间存在交叉，设计难度较大，需要考虑的专业也较多。其中最关键的步骤在于立交选型，BIM技术可以帮助搭建空间结构，进行空间分析，实现专业自身和与其他专业的衔接自查，包含专业较多、精度较高，深度探索方案实施的可行性，定量分析方案各项指标，有助于设计人员定性分析方案的优缺点，对于选出最佳方案很有帮助。

3BIM技术在道路工程中的应用

3.1三维设计

BIM在道路设计中的应用，最关键的就是建立道路模型，一般包含如下几个关键要素。其一，地形地质模型，地形模型是一个可见的包含地面模型、道路模型、桥梁模型、隧道模型、地下管线等模型的一个综合模型。在选线当中基于GIS系统，确定具体路线后，按照电子地图，地下管线设计资料，竣工图等，以及实测结果设计一个概略模型，其中涵盖地质条件，地下管线情况，周边建筑情况等。引入地形影响，作为模型的表面纹理，叠加至地形图，由此呈现较为真实的一个道路周边地形地质情况的三维场景。在场景中添加道路模型，而道路模型应当细化为道路路线、桥梁（如高架）、隧道、立交以及附属设施，分别建立各自的子模型，然后依据选线情况确定模型在场景中的具体位置，并拼合为一个完整的道路模型，并赋予模型具体的物理参数，包括平纵横参数，路基、护栏、中间带、绿化带等参数。

3.2BIM技术在道路工程的正向设计研究

桥梁是公路工程中重要的一部分，与前期道路的设计要素精密相关，但传统的桥梁设计通常都是单独设计，独立于道路的设计系统之外，在各设计阶段完成后通过CAD图纸和离散的工程资料文件进行交付。不同于传统的桥梁设计方法，利用BIM技术进行桥梁模型的正向设计时，桥梁位置和桥型前期方案的确定可以在Civil3D已完成的道路与地形三维模型中进行比选，完成的桥梁BIM模型是一个设计信息数据库不但包含了桥梁的三维模型、所有设计视图、结构详细设计等信息，还可以按照不同规则（材质，构件族属性）生成明细表，统计构件的体积、面积参数信息和桥梁的工程量，大大提高了设计的效率和精度。

3.3场地规划设计方面

在道路工程设计中，场地规划是一项尤为重要的内容，直接决定工程施工质量的好坏，应引起设计人员的重视。传统的道路工程场地规划主要是依靠人工进行土地测量，得出的数据精准度较低，影响市政道路工程施工质量。使用BIM技术能够极大的提升工程场地划分、测量的精准度，是确保道路工程质量的重要保障。应用BIM技术进行道路工程场地划分，能够将较为抽象的平面图形，以立体、可视的形式展现出来，设计人员能够清楚的对工程各个部分的场地划分具有直观、清晰的认知。有利于设计人员提出合理设计与布置场地，优化道路工程设计方案，避免出现多次设计方案的修改，从一定程度上降低工程施工成本，提升企业经济效益。

3.4协调水、电、暖管线

道路工程中一个比较大的难点是地下管线的协调问题，需要基于BIM构建相应的管线模型，并整合为一体。为了确保管线布置科学合理，必须要进行碰撞检测，一般采取多专业综合碰撞检测（注意，各专业构建好模型后，需要各自完成各自专业模型的碰撞检测），暖通、水电、道路、结构等各专业要协同进行综合碰撞检测，但是一个完整的道路工程模型实体数量庞大，排布复杂，如果一次全部碰撞检测，可能需要超级计算机来进行，一般计算机可能会非常慢，因此为了提高效率，一般要求在完成功能前提下，尽量减少显示实体的数量，进而快速得到碰撞检测结果，然后根据碰撞检测结果去优化水、电、暖管线布置方案，确保最优。

3.5BIM技术在市政道路地势地形的分析应用

在工程项目的分析环节中，利用BIM技术结合具体的数据信息建立相匹配的3D模型来设计道路工程。在建立道路工程项目模型时，需要分析项目施工地的地形地势、环境因素、测量数据等，包括施工个重要地形点的高程等数据，更重要的是结合整个施工地的初始地形分析，为BIM技术的应用奠定可靠的数据基础。相关的工作人员通过BIM技术对道路收集的数据做出相应的模拟，合理高效地控制整个工程施工过程。以工作人员收集的市政道路的工程数据进行整合，建立工程数据资源信息库，通过软件整合分析，将数据导入工程的信息化模型之中，进而保证道路的工程设计可行性的提高，而且避免了各种设计所带来的风险，使道路工程顺利进行施工。

结语

目前根据建筑项目的经验可知，工程设计三维化是大势所趋，将BIM技术运用在道路、公路建设项目的各个分支上并进行整合，数字模型和三维视频终将替代图纸出图，设计成果直观呈现，同时设计和施工过程紧密联系，相互制约，提高建设项目的可行性、科学性、经济性，建设工程将会实现伟大的革命转变。

参考文献

［1］冯俊峰，常明辉，孙洪阳.基于BIM的市政工程施工进度管理研究［J］.工