BIM技术在道路桥梁设计中的应用分析

BIM技术在道路桥梁设计中的应用分析

刘小洋

513029199503052854，四川 成都610051

摘要：随着科学技术的发展，我国的BIM技术有了很大进展，并在道路桥梁设计中得到了广泛的应用。BIM技术是目前使用最多的先进科技，BIM通过构建道路的模型，可以在模型中发现道路桥梁设计存在的各种问题，这就会有效地降低建设工程的成本，使得建设项目拥有更加可观的经济效益。BIM技术的运用，对于道路桥梁设计有着不可忽视的影响，基于此，设计师应加强对于自身专业能力的要求，巩固对BIM技术的理解，将BIM技术科学合理地应用于道路桥梁设计当中，促进道路桥梁设计工作的顺利进行。本文首先对BIM技术相关概述，其次探讨BIM技术在交通设计领域的应用，旨在为BIM技术在交通设计领域的全面推广提供参考。

关键词：BIM；交通；公路；协同设计；信息技术

引言

在道路桥梁工程方面运用BIM技术可以有效提高道路桥梁建设效率。BIM技术通过数字化方式绘制出道路和桥梁的功能特性，打造出虚拟的数字化模型。同时，BIM技术可以利用数据信息与项目的物理属性和非物理属性进行有效结合，进而获得一个较为明确的项目描述，这样可以得到一个较为丰富的数据信息模型。在道路桥梁施工之前，打造较为详细的数字化模型可以将道路和桥梁施工的成果真实呈现，有效避免道路桥梁施工过程中的一些问题，提高道路桥梁工程的效率。

一、BIM技术相关概述

BIM即建筑信息模型，是新时期工程建设领域的关键技术之一，是信息技术飞速发展的产物。基于BIM技术，相关人员可结合工程建设需求，建立数字化的信息模型，用3D、4D乃至5D的数据模型处理建设方案，并以此通过数字化的加工与管理提升工程设计质量。道路桥梁设计中，BIM技术可贯穿项目规划设计的整个生命周期，满足不同阶段的建设要求。BIM技术的主要特点是协同化、可视化、仿真化及数据化。随着近年来BIM技术在工程建设领域的广泛应用，各类BIM软件层出不穷，为道路桥梁工程设计提供了极大的便利。

二、BIM技术在交通设计领域的应用

2.1方案比选与设计优化

公路设计方案的优劣与沿线地形地貌、地质条件、环境信息密切相关。传统的公路设计方法是利用二维CAD地形图依次进行平、纵、横设计，由于二维图纸表达不直观、信息载量有限，在方案比选与设计优化过程中往往需要结合地勘成果、外业调查成果、沿线影像等多种资料，经反复调整后才能得到满意的方案，耗时耗力。针对传统设计方法的不足，将工程BIM模型与具有GIS属性的三维地形模型、三维地质模型、倾斜摄影模型同平台集成。BIM模型结合三维地形模型可直观体现新建工程与原有地形交互关系，从而实现路基填挖和桥隧方案的快速比选；BIM模型结合三维地质模型可直观判断新建工程与地质条件的适应性，从而选择合理的路基处理方案和桥隧方案；BIM模型结合倾斜摄影模型，在仿真可视环境下，不同方案的工程量大小、工程难易程度、对周边环境的影响程度都一目了然，设计人员可快速完成方案比选与设计优化，提升设计效率和质量。

2.2实现多部门协同设计

BIM技术可以实现各单位间的同步协同设计，提高了工作效率，使得该项目的生命周期得到提升。此外，还可以搭建信息化共享平台，通过平台实现集中商讨与协同发展设计。有了BIM技术的参与，可减少设计师们的重复建模，在原有的设计模型中进行修改和完善即可。

2.3道路地形图的建立

在道路设计阶段应用BIM技术时，设计人员可基于BIM软件建立道路地形图。地形勘测是道路设计的基础性工作，BIM技术支持下的3D地形图可详细表达设计中应注意的影像因素，更直观地呈现道路设计难点。设计人员可应用BIM系列中Revit软件内的LOD100、L500等概念化设计功能，初步建立道路设计前期的地形图，在此过程中，设计人员可利用大比例尺地形图作为BIM道路地形图的基础信息。生成立体地形图后，设计人员可借助BIM技术的应用优势，更精准地规划选线，模拟分析道路设计中的各选线方案，直观地查看不同选线方案中道路与周围建筑物及构造物的碰撞情况，筛选出拆迁少、无碰撞的最佳方案。

2.4依托共享设计平台，对设计方案进行优化

BIM技术在道路桥梁工程设计中的作用主要体现在设计队伍的协同工作上。道路桥梁的设计工作较为复杂，涉及相关专业较多，且构件具有特殊性，通过BIM技术将各个专业的设计内容及信息清晰地表现在模型中，更易发现设计错误与缺陷，方便对设计文件进行修改优化。首先，它使桥梁设计工作发生了变化，由传统的平面图向三维BIM模型过渡，在项目正式启动之前，要组织各方专家对设计进行评价，从而优化设计，减少投资，并能有效地控制施工中的风险。其次，在工程开始设计前，团队应该先搭建BIM平台，并对其进行改进，以保证各专业间顺畅的交流。再次，利用相关BIM技术软件，发挥其结构应力、工程统计、碰撞探测等特殊功能，对项目的整体设计及细节进行优化。在设计后期，应从平面、立面、剖面等多个角度绘制图纸，根据图纸在较短的时间内制作出较详尽的三维立体图，以便在模型和图纸上进行相应展示。

2.5道路横断面设计

道路的横断面设计内容包括绿化带、车行道、中分带等设计内容。设计过程中还需要考虑交通监控、沿线设施等因素。随着BIM技术的应用，相关人员可利用BIM软件的仿真特点模拟道路建成后的运行、交通情况，同时根据道路周围的环境系数确定横断面的设计参数，确保道路横断面设计的科学性。在BIM技术的支持下，设计人员可直接将横断面设计、道路平面设计、纵断面设计集中在同一信息平台中，让设计人员通过各设计主体的相互关联，更直观地分析横断面组件的设计情况，进而合理调整道路横断面的设计参数。以利用BIM系列Civil Station Designer软件设计道路横断面为例。设计人员利用软件初步完成道路横断面设计后，可结合横断面的各主体结构细化设计内容，或根据各道路主体结构的BIM信息模型设计道路路基、桥梁、涵洞的横断面。在Civil Station Designer软件中，设计人员可直接利用软件中的路基模型对路基横断面进行设计，然后分别完成路基结构设计、边坡设计、护坡设计、统计工程量等工作。在此过程中，该BIM软件具有参数化道路横断面设计功能，可以为设计人员提供行车道、边坡、排水沟等设计参数的优化功能，同时生成子设计模型，以用于存储路基加固设计、防护设计等BIM信息模型，生成完整的道路路基横断面设计模型。

2.6加强施工技术指导，提升工作人员素质

首先，企业需要定期对工作人员进行培训，加深工作人员对BIM技术的认识，保证工作人员能够理解并在路桥工程中应用BIM技术。其次，企业可以聘请具有丰富BIM技术应用经验的专家指导工作人员，并在条件允许的情况下，展示BIM技术的应用场景和过程，从而使工作人员能更好地将该技术应用到道路桥梁的设计中。

结语

综上所述，随着科学技术的不断发展，BIM技术应用得越来越广泛，BIM技术能够提高道路设计的工作质量以及工作效率，为道路工程的实际现场施工奠定坚实的基础。因此，道路设计人员需要提升与BIM技术相关的专业知识，并将BIM技术积极用于道路整体设计中，使道路能够满足实际使用需求。此外，BIM技术有效地应用与道路设计工作中，不仅可以把二维平面的设计图纸转变成三维立体模型，让设计人员能清晰地查看设计中存在的问题，还能模拟道路施工的全过程，精准把控道路施工过程中出现的各类突发事件，有效提升设计质量以及设计效率，为顺利开展道路施工建立良好基础，为我国经济的蓬勃稳定发展作出坚实保障。

参考文献

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［2］殷爱国，刘明辉.BIM技术在交通领域应用分析［J］.土木建筑工程信息技术，2015（6）：113-117.

［3］闫斌.市政道路设计中无人机倾斜摄影与BIM技术结合运用分析[J].智能城市,2021,7(21):56-57.