楊得鴻

摘 要：在公路工程建設(shè)中，公路勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量，直接影響到工程的建設(shè)質(zhì)量，隨著科學(xué)技術(shù)的應(yīng)用，BIM技術(shù)通過對(duì)公路勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量進(jìn)行研究，對(duì)公路勘察設(shè)計(jì)技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，建立3D模型，按照設(shè)計(jì)要求，采用衛(wèi)星監(jiān)測(cè)、3D激光測(cè)量技術(shù)，進(jìn)行3D可視化設(shè)計(jì)，在可視化設(shè)計(jì)平臺(tái)下，實(shí)現(xiàn)施工圖協(xié)同設(shè)計(jì)，有效提高公路勘察設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

關(guān)鍵詞：BIM3D模型；公路勘察；協(xié)同設(shè)計(jì)；應(yīng)用

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2018.04.113

近年來(lái)我國(guó)高速公路新增里程不斷增加，國(guó)家經(jīng)濟(jì)形勢(shì)也在發(fā)生新的變革，現(xiàn)代化的交通建設(shè)已經(jīng)開啟，隨著信息化程度的不斷應(yīng)用，高速公路的發(fā)展也需要朝著智能化、綠色化、信息化發(fā)展，這就對(duì)高速公路的勘察設(shè)計(jì)提出了巨大的挑戰(zhàn)。本文主要通過對(duì)BIM模型技術(shù)在公路勘察中的特點(diǎn)及協(xié)同設(shè)計(jì)進(jìn)行研究，通過具體實(shí)例闡述BIM3D模型在公路勘測(cè)中的應(yīng)用情況。

1 公路勘察的BIM技術(shù)特點(diǎn)

1.1 可視化特點(diǎn)

公路BIM模型技術(shù)在公路勘察中具有可視化特點(diǎn)，通過可視化我們可以看到公路構(gòu)件之間全過程的互動(dòng)，通過可視化可以有效地展示效果圖與報(bào)表，同時(shí)可以實(shí)現(xiàn)公路勘察中的相互溝通與決策的可視化。

1.2 可協(xié)調(diào)特點(diǎn)

由于公路設(shè)計(jì)過程中，各專業(yè)之間的設(shè)計(jì)師可能存在溝通不暢或不充分，導(dǎo)致各專業(yè)之間出現(xiàn)沖突，出現(xiàn)一些問題，采用BIM可以有效規(guī)避這樣問題的發(fā)生，BIM協(xié)調(diào)性服務(wù)可以通過協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，避免各專業(yè)之間問題的碰撞與沖突。

1.3 可模擬性特點(diǎn)

BIM模型具有可模擬性能，由于在公路勘察設(shè)計(jì)中，存在許多現(xiàn)實(shí)障礙，導(dǎo)致公路模型或現(xiàn)實(shí)中不好操作的事物。但是BIM可以結(jié)合施工組織計(jì)劃，模擬實(shí)際施工，從而制定出合理的施工方案。

1.4 優(yōu)化性特點(diǎn)

BIM模型可以勘察到公路的具體實(shí)際信息，包括公路的幾何、物理等，在復(fù)雜的具體情況下，通過各種優(yōu)化工具，對(duì)各種具體問題進(jìn)行分析優(yōu)化。

1.5 可出圖性特點(diǎn)

BIM具有很強(qiáng)的糾錯(cuò)性能，在模擬、協(xié)調(diào)、優(yōu)化后，設(shè)計(jì)中存在的問題及錯(cuò)誤會(huì)及時(shí)被消除掉，并將出現(xiàn)的問題及時(shí)報(bào)告出來(lái)，并修改方案。

2 勘察設(shè)計(jì)階段BIM協(xié)同設(shè)計(jì)要求

BIM設(shè)計(jì)貫穿于公路模型建立的整個(gè)過程，勘察設(shè)計(jì)只是其中的一個(gè)重要階段。此階段性BIM的組成部分應(yīng)該包括路線、橋梁、隧道、交通工程等多個(gè)專業(yè)組成。因此在對(duì)2DCAD模型進(jìn)行轉(zhuǎn)換時(shí)，已經(jīng)達(dá)成可視化協(xié)作基礎(chǔ)。在具體實(shí)現(xiàn)公路勘察設(shè)計(jì)階段BIM協(xié)同設(shè)計(jì)時(shí)，應(yīng)該參考以下條件：統(tǒng)一模型空間坐標(biāo)系統(tǒng)、保證道路模型的建模精度、模型的可視化管理以及專業(yè)的協(xié)同設(shè)計(jì)。

2.1 統(tǒng)一模型空間坐標(biāo)系統(tǒng)

在空間坐標(biāo)的使用上，應(yīng)該做好DEM、公路設(shè)計(jì)三維模型、交通附屬設(shè)施等的統(tǒng)一工作。具體在設(shè)計(jì)過程中，對(duì)于工程野外勘測(cè)使用的平面坐標(biāo)系和高程坐標(biāo)系既要包括中國(guó)公路現(xiàn)有的設(shè)計(jì)習(xí)慣，也要包括模型的碰撞檢測(cè)分析結(jié)構(gòu)以及后期的運(yùn)營(yíng)管理。

2.2 保證對(duì)現(xiàn)有道路模型的建模精度

就目前而言，公路改建項(xiàng)目對(duì)測(cè)量精度的要求越來(lái)越高，中國(guó)公路項(xiàng)目在施工以及養(yǎng)護(hù)方面的要求，應(yīng)該通過對(duì)現(xiàn)有路面三維模型幾何精度的控制保證能夠滿足施工圖紙的精度要求。具體在我國(guó)項(xiàng)目中可以使用三維激光測(cè)量技術(shù)滿足精度上的要求。

2.3 模型的可視化管理

在信息內(nèi)容的含量上，BIM模型包含的幾何、屬性信息比CAD更加廣泛。同時(shí)還可以使用相應(yīng)的軟件對(duì)BIM應(yīng)用做出進(jìn)一步的開發(fā)。信息組織對(duì)象包含項(xiàng)目的所有幾何、屬性信息，同時(shí)以分級(jí)模型為基礎(chǔ)，可以根據(jù)實(shí)際需要更加便捷、高效、豐富地完成信息的三維可視化展示，這種特點(diǎn)也是BIM3D模型在公路勘察中的重要優(yōu)勢(shì)。

2.4 專業(yè)BIM的協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM項(xiàng)目設(shè)計(jì)完成后，應(yīng)該對(duì)整個(gè)項(xiàng)目設(shè)計(jì)流程進(jìn)行優(yōu)化，具體要以數(shù)據(jù)共同使用為核心，通過建立數(shù)據(jù)模型交付標(biāo)準(zhǔn)、數(shù)據(jù)共享以及數(shù)據(jù)更新等條件完成相關(guān)工作。在同樣的硬件配置條件下，BIM的應(yīng)用效果跟操作者的使用熟練程度有很大關(guān)聯(lián)。因此，為保證協(xié)同設(shè)計(jì)的順利進(jìn)行，在保證硬件基礎(chǔ)設(shè)備質(zhì)量的基礎(chǔ)上，應(yīng)該不斷提高人員素質(zhì)，提高BIM模型的使用效率。

3 基于BIM3D模型的公路勘察協(xié)同設(shè)計(jì)的具體應(yīng)用

以某高速公路改擴(kuò)建工程為例，該高速公路改建線路里程約300km，其沿線設(shè)互通13座，其公路的特點(diǎn)是交通流量比較大，建筑形式結(jié)構(gòu)復(fù)雜，施工難度大。項(xiàng)目采用了車載激光3D測(cè)量技術(shù)，對(duì)道路基礎(chǔ)設(shè)施信息、道路構(gòu)造物等信息進(jìn)行獲取，同時(shí)對(duì)公路BIM的可視化進(jìn)行應(yīng)用。公路BIM應(yīng)用地表數(shù)據(jù)采集信息如表1所示。

在整個(gè)建立模型過程中，DOM數(shù)據(jù)和激光點(diǎn)云采用的平面坐標(biāo)系是一致的。具體通過使用數(shù)字正射影像、地表激光點(diǎn)云等建立DEM模型，從而建立設(shè)計(jì)路線的對(duì)比和選擇。通過在特定平臺(tái)下的DEM模型導(dǎo)入，可以完成BIM3D可視化處理。設(shè)計(jì)人員通過對(duì)載入信息的處理，能夠完成對(duì)路面信息的獲取，在可視化平臺(tái)的作用下，完成了施工圖紙的協(xié)同設(shè)計(jì)，最終提高了公路勘測(cè)設(shè)計(jì)質(zhì)量，為公路改建提供重要便利條件。

4 結(jié)語(yǔ)

本文通過對(duì)BIM技術(shù)在公路勘察設(shè)計(jì)中的應(yīng)用進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效提高公路勘察設(shè)計(jì)的質(zhì)量。通過對(duì)BIM的技術(shù)特點(diǎn)進(jìn)行分析，建立公路勘察BIM的3D模型，BIM技術(shù)的各項(xiàng)應(yīng)用可以有效地指導(dǎo)現(xiàn)場(chǎng)施工。根據(jù)精細(xì)模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行公路3D可視化設(shè)計(jì)，有效提高了公路勘察的設(shè)計(jì)質(zhì)量，改善了公路的施工情況。

參考文獻(xiàn)：

[1]郭永誼.公路勘察設(shè)計(jì)中的協(xié)同設(shè)計(jì)[J].交通標(biāo)準(zhǔn)化，2014（05）：112-114.

[2]陳文勇.山區(qū)高速公路勘察設(shè)計(jì)中的關(guān)鍵技術(shù)問題[J].黑龍江交通科技，2014（08）：101-102.endprint