徐海楠

遼寧省公路勘測設(shè)計(jì)公司 遼寧沈陽 110166

BIM技術(shù)的應(yīng)用主要使用在房屋建筑方面，在道路交通中特別是高速公路中使用的時(shí)間較短，很多技術(shù)還不是非常成熟，從事道路建設(shè)的工作人員對BIM技術(shù)整體掌握的熟練程度不高，在設(shè)計(jì)中，還不能達(dá)到真正熟練的應(yīng)用，很多應(yīng)用目前還處在翻置模型階段，主要體現(xiàn)在方案優(yōu)化、可視化方案展示方面。

1 BIM 概念

所謂的BIM技術(shù)就是通過構(gòu)建可視化模型，從而在整個(gè)工程中得以進(jìn)行使用，可以完整的展示整個(gè)施工生命周期，主要包含整個(gè)施工項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、施工和投入施工。換句話說，BIM技術(shù)的使用是采用數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆绞剑軌蛟谑┕龅貙?shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享，參與工程的各個(gè)單位都可以對設(shè)計(jì)的數(shù)據(jù)模型信息進(jìn)行訪問，并對其進(jìn)行操作，數(shù)據(jù)模型之間的關(guān)系性較強(qiáng)，如果單一信息發(fā)生了改變，那么就會對整個(gè)模型的整體內(nèi)容產(chǎn)生影響。過去的建筑工程管理是以紙面上的圖紙、報(bào)表進(jìn)行展現(xiàn)的，而BIM一體化的工程管理可以對這些進(jìn)行直觀化的管理，從而做到對整個(gè)項(xiàng)目的全過程分析[1]。

2 BIM 技術(shù)特點(diǎn)

BIM技術(shù)的應(yīng)用特點(diǎn)較多，主要分為關(guān)聯(lián)性、協(xié)調(diào)性、模擬性、可視化以及完備行，其這些特點(diǎn)的實(shí)行是以工程項(xiàng)目施工過程中的各個(gè)有關(guān)信息數(shù)據(jù)作為處理基礎(chǔ)，然后進(jìn)行三維數(shù)字化模型的構(gòu)建，并將這些信息輸入到整體的數(shù)據(jù)模型中，從而展現(xiàn)出需要設(shè)計(jì)的建筑的完整、真實(shí)信息。BIM的數(shù)據(jù)關(guān)聯(lián)性指的就是信息之間的共享以及各項(xiàng)數(shù)據(jù)的之間的操作，而可視化模型直觀一點(diǎn)就是所見所得，將這一特征應(yīng)用到建筑行業(yè)，發(fā)揮的作用非常重要。

3 在曲港高速公路輔助選線中的應(yīng)用

3.1 設(shè)計(jì)難點(diǎn)

xx高速公路在山區(qū)和平原的交界處，整體的地形較為復(fù)雜，控制因素較多，其選線方案存在多種可能，為了找到更加有價(jià)值的方案，經(jīng)過商議，本次方案選線設(shè)計(jì)采用BIM幾技術(shù)進(jìn)行方案的設(shè)計(jì)以及優(yōu)化。

3.2 BIM 技術(shù)應(yīng)用

BIM技術(shù)在該項(xiàng)目中的應(yīng)用包括3D路線設(shè)計(jì)模塊，結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)模塊，大場景平面顯示模塊和整體裝配模塊。3D路徑設(shè)計(jì)模塊可以加快設(shè)計(jì)概念的實(shí)現(xiàn)。

圖1 BIM 設(shè)計(jì)流程

其動態(tài)編程和3D工程模型有助于快速完成現(xiàn)場設(shè)計(jì)。所有道路，橫斷面，縱斷面，注釋等都是動態(tài)鏈接的。在設(shè)計(jì)過程中，水平剖面的調(diào)整可以自動連接坡度，土地，地面和其他部分，并顯示有價(jià)值的統(tǒng)計(jì)報(bào)告，從而可以更快，更輕松地評估設(shè)計(jì)方案，做出更明智的決策，并且可以生成最新的圖紙（見圖1）。

在路線3D設(shè)計(jì)模塊中，可以導(dǎo)入傳統(tǒng)的路線設(shè)計(jì)軟件數(shù)據(jù)或直接布線，以快速生成道路路基模型，并快速布置大中型橋梁和隧道。建模完成后，將使用線長，橋梁和隧道長度，拆除面積統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，土方統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)以及各種設(shè)計(jì)指標(biāo)的選擇進(jìn)行比較和選擇[2]。

通過GIS平臺顯示軟件，可以在實(shí)際場景中生成整個(gè)項(xiàng)目的視覺模型，并可以在真實(shí)場景中顯示項(xiàng)目的設(shè)計(jì)3D模型，從而可以直觀地了解項(xiàng)目情況，發(fā)現(xiàn)其他問題并進(jìn)行優(yōu)化。路線優(yōu)化的思路是：在滿足設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)和盡可能滿足控制條件的前提下，以節(jié)省投資為目標(biāo)，根據(jù)地形和控制條件綜合選擇路線，并選擇有價(jià)值的路線選擇進(jìn)行深入比較。這些選項(xiàng)包括線平面圖，縱向截面，中心線坐標(biāo)，線曲率，縱向坡度以及填充和開挖，以及成本分析報(bào)告，即沿線和橋梁的填充，挖掘，借入，運(yùn)輸和擋土墻。

在選擇涵洞時(shí)，要減少線路的土方量，并努力填補(bǔ)和挖掘平衡點(diǎn)。諸如橋梁之類的關(guān)鍵項(xiàng)目的布局是經(jīng)濟(jì)合理的，并且路線方案的投資被最小化。在優(yōu)化決策過程中，通過對各種約束條件設(shè)置不同的權(quán)重，可以實(shí)現(xiàn)工程師在選線過程中的多目標(biāo)決策目標(biāo)。優(yōu)化路線圖是基于工程師設(shè)計(jì)思想的一系列路線圖，可以在滿足社會發(fā)展，公共需求，工程，水文，自然環(huán)境和自然環(huán)境等方面的約束的前提下，為工程師制定決策提供參考。用戶提出的其他限制。

3.3 與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法對比

該項(xiàng)目采用了BIM技術(shù)比較和顯示路線圖。與傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法相比，在短時(shí)間內(nèi)安排了更多的方案并進(jìn)行了比較，并對許多有價(jià)值的方案進(jìn)行了詳盡的分析。有效地幫助決策者了解最佳計(jì)劃，有效提高工作效率，減少重復(fù)工作。作為設(shè)計(jì)工程師的輔助工具，BIM技術(shù)線的選擇與工程師的經(jīng)驗(yàn)和智慧是分不開的，并且可以通過人機(jī)結(jié)合來獲得最佳解決方案。

4 結(jié)語

通過xx高速公路的路線優(yōu)化過程，可以看出BIM軟件在路線選擇方面的優(yōu)勢，特別是在山區(qū)項(xiàng)目中。在預(yù)可行性研究階段，建議將NASA（約1:50，000）或BING（約1:10，000）用于山區(qū)項(xiàng)目。數(shù)字模型用于識別走廊區(qū)域。在初步設(shè)計(jì)階段，根據(jù)1：2000數(shù)字模型在工程走廊區(qū)域內(nèi)選擇線。在設(shè)計(jì)師理解項(xiàng)目之后，最終確定了初步設(shè)計(jì)線和有價(jià)值的比較線的位置。

一言以蔽之，計(jì)算機(jī)技術(shù)和設(shè)計(jì)師的有效結(jié)合可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)思想的發(fā)展，多走廊和高低布線方法的比較選擇，設(shè)計(jì)師自身經(jīng)驗(yàn)的結(jié)合可以得到最佳方案和各種組合領(lǐng)導(dǎo)者做出決定。