BIM技术在公路设计中的应用

赵旭

（中交公路规划设计院有限公司，北京 100010)

0 引言

BIM 技术是当前一种全新的工程，施工技术主要是以三维的数字技术作为基础，能够将建筑工程项目的各个阶段信息和数据进行系统的整合。可以实现各个环节之间的数据共享，也可以提高工程建设的效率和质量。将BIM 技术应用于工程建设之后，可以有效地提高市场竞争力，可以实现多层次的施工管理和可视化的管理模拟，全面推动行业的进步和发展。

1 BIM 技术在公路设计中的应用优势

1.1 可视性

BIM 技术之所以在公路工程建设中得到了广泛的应用，是因为相对于其他的技术而言，BIM 技术具有一定的应用优势。较明显的应用优势是可视性，在传统的公路设计中，相关施工人员要想清楚的了解工程施工单位的基本情况和路面线路的基本情况，就需要通过人工的方式对工程施工现场进行实际测量、绘制相关的图纸。这种操作方式不仅需要较多投入人工成本和经济成本，还会导致整体的时效性相对较差。基于这种情况，相关人员应该不断进行了解和找寻一种更加便捷、高效的先进技术，如果能够通过一种可视化的模拟创建，让施工人员通过模型了解工程项目的基本情况，就可以切实解决这一问题。相对于传统的公路图纸设计模式而言，BIM 技术的设计技术能够对工程施工中的基本情况进行直观的反应，也可以利用智能化和自动化的技术，构建复杂的三维模型图。参照三维模型图之后，设计人员可以更加清楚直观地了解到自己的设计成果和实际的设计情况。而且能够更加直观的找出传统图纸，施工建设中可以降低出错率。将BIM 技术应用于工作设计之后，能够真正实现传统和现代结合的转变，可以有效地提高公路的施工质量和建设质量，提高工程的施工时效性。

1.2 确定性

在实际进行公路建设和施工设计的过程中，充分发挥BIM 技术的作用能够得到相对准确的数据和资料信息，而且利用BIM 技术进行数值和资料计算的过程中，能够对工程的各个环节和具体的施工情况进行系统、全面的把握。了解工程施工的体积和横纵的断面，对这些环节中所涉及的数据进行系统的调配和计算。可以充分发挥BIM 技术的作用对具体的工程量进行核实计算，从而为后续的材料采购和设备采购提供一定的参考。在实际进行挖坑的过程中，要对距离进行仔细的核算，分析具体的距离和模式。在进行设计的过程中也应该充分发挥BIM 技术的作用，相关人员要根据模型进行系统的分析，提取施工的材料。加大项目的应用力度，分析控制模式和发展模式，全面提高公路建设过程中施工效果，尽可能降低施工的成本消耗。对于施工企业而言，降低施工过程中的成本消耗，可以给企业带来更大的经济效益，达到更加理想的施工建设效果。相关设计人员还可以借助BIM技术生成的模型，对施工材料进行系统的提取，分析施工的基本内容和基本细节，能够为后续的施工建设提供一定的参考依据。

1.3 优化性

从当前我国公路设计的实际情况来看，很多环节中依旧存在一些问题，这些问题如果不能得到系统的整改就会影响整个工程项目的建设和发展。所以相关设计人员在这一过程中，应该基于当前公路设计中存在的问题进行系统的分析，设计的模式和内容进行调整和修改。在传统的公路设计中，如果需要对方案和内容进行调整的话，就需要针对与内容相关的所有图纸和信息进行系统的修改。要进行系统的修改，不仅会增加整体的时间，还会投入更多的人力和资金。但是如果利用BIM 技术进行问题修改的话，相关人员就可以通过直观的三维图对公路设计过程中存在的问题进行查看和调整，找出具体的问题点之后再进行变更，这样能够有效地加强整体的调整效果。而且可以通过三维视图的模式快速的进行反映，找出需要修改的点，及时进行修改。

1.4 共同性

在传统的公路设计模式背景下，相关人员需要对工程的各个环节和各个细节进行系统的研究，而且各个环节的设计与应用工作模式大都是单一的，这些模式之间缺乏一定的联系。正是由于这种情况导致在实际进行工程应用和建设的过程中出现了一些矛盾。在现代化的公路建设和施工技术使用的过程中，充分发挥BIM 技术的作用，可以让建设的模式呈现多元化的特点，改变之前传统单一的设计模式，使整体的设计成为共同性和系统性。在实际进行公路应用设计的过程中，可以充分发挥BIM 技术的作用，搭建统一完善的系统平台，让各个环节的工作者和施工人员都能够通过平台进行及时的沟通和交流，了解作业中存在的一些问题，切实做好技术交底工作。对公路项目建设过程中所涉及的各类数据和资料进行共享分析，各个环节的设计人员能够在同一个工作过程中保持联系。导出工程设计和建设过程中存在的一些问题，针对这些问题进行系统的讨论和解决，可以从根本上避免出现实际应用过程中的冲突情况，也能够保证整体的施工速度和施工进度，保证工程建设能够在预期的工期内完成。

2 BIM 技术在公路设计中的应用现状

BIM 技术其实就是信息建模的建造技术，主要是根据建筑工程项目的基本情况和相关的数据信息，建立起一个相对完善的系统模型，然后根据现有的信息和数据进行分析，根据建筑物的基本情况进行模拟建造。借助智能化和自动化的技术之后能够真实的展现出建筑物的实际情况[1]。BIM 技术可以看作是对工程基本特征和功能的一种数字化的表现，可以看作是一种表现方式，也可以看作是一种技术模式。从21世纪初我国就开始采用这种技术，从当前的实际情况来看，BIM 技术在我国建筑工程行业中的应用十分广泛，应用BIM 技术之后有效地提高了整体的工程建设效果和建设质量，也推动了整个工程行业的发展与进步。BIM 技术的应用还提高了工程管理的效率，而且减少了施工建设过程中人力、物力的成本支出，提高了企业的经济效益。

3 BIM 技术在公路设计中的应用

3.1 应用于工程设计

对于公路设计发展而言，BIM 技术的应用非常广泛，首先较明显的是将其应用于工程设计中。对于公路的建设和发展而言，设计阶段是基础阶段，也是非常重要的阶段。如果在设计阶段没有做好相关的工程工作的话，可能会导致后续施工建设过程中出现一些问题，甚至会导致整个工程项目的失败。所以相关设计人员应该要意识到构成设计的重要性，充分发挥BIM 技术的作用，真正将其应用于工程的设计领域中。进行公路设计主要分为初稿设计和图纸设计，在各个设计期间和环节中，都涉及大量的信息研究和信息探究。为了实现各个环节之间的有效连接和贯通，应该对大量的信息进行研究，研究的过程中需要借助BIM 技术的作用，加大BIM 技术设计力度。建立初步的模型，完成相关的目标，实现断面图和实际施工图的结合。还应该仔细分析模型中所包含的一些信息，要生成最终的施工图纸，在实际使用BIM 技术的过程中，如果BIM 技术模型中的信息有所改动，那么相关的图纸也会进行相应的更新。

3.2 应用于项目初期

在进行公路建造的过程中，前期需要做好系统的准备工作，了解工程项目前期的制作内容和工作模式。除了严格按照相关的计划内容开展项目设计工作之外，还应该切实做好充足的准备工作，了解工程项目的研究内容和研究模式，要对项目的可行度进行系统的论证。明确工程的具体发展方向和发展走向，明确后续工程建设过程中的相关标准，还要了解基本的方案内容。在实际进行公路工程建造的过程中要加大BIM 技术的应用力度，首先应该搜集建筑工程中所涉及的各类数据信息和资料，了解到基本的数据之后，要建立一个相对完善的地形模拟图，而且应该对当地的车流量进行系统的预测。分析公路建设的必要性以及当前国内公路发展情况的基本定位和基本方向，要明确公路建设的基本功能性。只有了解基本的应用功能和应用模式之后，才能够充分发挥公路建造项目的质量和效果。

3.3 应用于工程外业

对于公路设计工作而言，在进行设计和施工作业的过程中，应该要了解几个方面的内容，首先应该根据工程项目的实际情况进行系统的调研和分析。要明确基本的公路勘测方法，在实际进行工程勘测的过程中，如果采用传统的勘测方法，会耗费大量的人力和物力，也会给整个工程的施工和建设带来一定的不利之处。开始采用BIM 技术之后就可以有效地缓解这一问题，利用BIM 技术进行操作之后，不仅能够根据公路的基本情况进行信息模拟和模型的创造，也能够对各种数据进行系统的整合，将其整合归纳成一个完整的数据库[2]。在BIM 技术过程中可以积极引入智能化和自动化的技术，对各种数据进行智能化的扫描。还可以充分发挥BIM 技术的操作优势，在实际应用BIM 技术进行操作的过程中，应该对行业内外的各种工作流程进行严格的规范和把握，才能为后续的施工和建设奠定一定的基础，给相关施工人员带来更多的信息价值和参考价值。

4 BIM 技术在公路设计中的应用发展展望

4.1 培养人才

将BIM 技术应用于公路建设和施工之后，相关人员和相关部门应该从整体行业的发展趋势出发，了解公路在施工和建设过程中存在的一些问题。从当前学校方面的发展情况来看，很多学校在发展的过程中都开设了有关BIM 技术的研究课程。但是这种院校大多是专科院校，而且整体的专业教学模式和教学方法依旧有待提升。从我国整体的发展情况来看，一些建筑类的专业院校在实际进行建设和发展的过程中并没有开设相关的课程。为了能够实现所有学生的共同进步与发展建筑类的专科学校，应该基于当前建筑工程行业和公路建设施工发展的实际情况进行分析，要积极引进现代化的专业技术和教学模式，真正开设有关BIM 技术的相关课程。开设相关课程的过程中还应该加大对BIM 技术的技术应用，了解人才培养的主要内容和主要要求，开展系统的专业人才培养工作之后，能够达到更加理想的建设效果。

4.2 推动项目建设

将BIM 技术应用于公路建设施工之后，虽然可以取得相对理想的建设效果，但是在这一过程中的成本投入是非常高的[3]。相关人员和施工单位不仅要投入较多的经济成本，还需要投入较多的精力和人力资源成本。所以在实际使用的过程中，应该要考虑施工单位和当地的实际经济发展水平，要从全方位的角度出发，权衡利弊，进行系统的研究和分析。项目的启动人应该要了解BIM 技术的实际应用价值和应用方式，根据收益承担的相关原则，启动人应该要承担最初的成本支出。要将获得的资金和收入按照一定的比例下发给下方的其他项目的合伙人，在这一过程中也应该要抓住相关的机会，积极的参与到BIM 技术的工程建设中，要全面推进BIM 技术的具体发展，充分发挥BIM 技术的作用和价值。还应该考虑BIM 技术工程建设过程中存在的一些问题，要对这些问题进行系统的分析，了解BIM 技术在建筑行业中的实际发展情况。了解当前建筑行业发展的实际趋势，从整体出发全面促进建筑行业的发展与进步。

4.3 了解法律法规

将BIM 技术应用于公路建设施工的过程中，对于BIM 技术项目的负责人和启动人有一定的要求。首先应该要严格遵守PM，DB，Bot 等不同种类项目的基本运作原理和要求，应该考虑在不同模式下的标准合同文本内容。要考虑BIM 技术的具体应用价值和应用方式，在实际应用的过程中可能会因为模型和数据出现错误，导致后续出现争论和赔偿的情况。所以相关人员应该严格遵守相关的法律规定和要求，对相关的内容进行系统的研究和把握。了解问题出现之后的解决原则和规定，严格按照法律依据和归属权进行分析，必须切实做好BIM 技术的归属权法律规定和把握工作。

4.4 完善BIM 技术软件

从当前我国的实际经济发展情况和科学技术发展情况来看，虽然出现了一些现代化的技术和软件，但是整体的研发程度依旧有待提升。因此我们在实际使用BIM 技术的过程中，除了要充分发挥现有的价值之外，还应该在此基础上不断进行创新和优化。从我国对于软件的研发程度和实际的研发结果来看，技术层面上依旧与先进的发达国家存在一定的差距。为了切实解决这一问题，相关软件开发公司和技术人员应该基于当前行情发展的实际情况进行分析，要切实做好软件的研发和创新工作[4]。技术人员应该充分借助BIM 技术的规定和要求，加大对BIM 技术软件的完善速度和完善模式。了解当前行业发展的实际情况，应该在现有的基础上进行大力的创新和优化。分析当前国内市场的实际发展情况，要占领更多的国内市场和国际市场。

5 结语

伴随当前公路技术的不断发展和完善，相关单位在进行公路施工和建设的过程中，应该提出更加明确的要求。从我国建筑工程行业发展的情况来看，各大行业和相关单位不断加大对BIM 技术的应用力度，使得BIM 技术在使用的过程中模式更加成熟，但是从当前BIM 技术的发展情况来看，依旧存在一些问题，这些问题和难点需要及时进行解决。施工单位和技术人员应转变传统的思维观念，对这些问题进行及时的指导和处理，加大软件的研发力度和创新力度，全面推进整个行业的发展与进步。