贵州省建筑设计研究院有限责任公司 贵州省贵阳市 550081
摘要：BIM全称“Building Information Modeling”，即建筑信息模型。该技术以数字化的三维模型为核心，可实现建筑工程中建筑物几何信息、现场状态信息、施工运动行为信息等一系列重要信息的立体化、动态化呈现。将BIM技术运用到建筑工程的建设体系中，对相关实践活动具有颠覆性的变革改善作用。据此，我们有必要对基于BIM的道路工程设计与施工优化展开探究讨论。
关键词：BIM技术；道路工程；设计优化
1、国内外BIM技术应用与发展分析
国外在BIM技术研发及应用方面均较早，并取得了显著成果，如英国高铁二号线（HS2）铁路伯明翰三角型交通枢纽、日本邮政大厦、新加坡黄廷芳医院等，均是较为成功的案例。在国内，BIM技术研发及应用预期远不如国外形势乐观，主要原因包括以下几个方面：一是企业业务模式偏重短期利益、管理方式粗放、现场方案变动率较高；二是企业人力支持力度不足，设计思路易受传统设计思想固化的影响；三是缺少技术支持，无相对成熟的BIM研发平台和成体系的设计软件；四是对BIM技术认知较晚，政策支持推行较为迟缓。可喜的是，目前国内BIM技术逐渐得到了一定的发展，开始迎来前期发展的爆发期。
2、BIM技术在道路工程设计中的流程
道路设计是一项复杂的系统工程，特别是市政道路，需要多专业相互配合，具有系统性、复杂性、统筹性、交互性等特点。在道路工程设计中，主要设计内容包括基础资料整理、道路平纵横设计、各专业交互设计以及设计成果输出等。在BIM设计中，其设计流程与传统设计流程基本一致，这样在设计思路上也更容易被理解和接受，设计流程详见图1。道路设计的开始工作是基础资料的整理与分析，设计基础资料整理包括明确业主需求、上位规划分析以及现场情况调查等。基础资料整理完毕后便可进行道路平纵横方案设计，道路平纵横设计的主要目的是在各种控制因素下，选择合理的平纵面线形及横断面搭配，避开不利因素，在保证符合规范及质量要求的前提下，寻求工程安全、适用、经济及美观的辩证统一合理性。
3、BIM技术应用于道路工程设计时期的积极作用
3.1、推动道路工程设计时期的建模成效
在道路工程项目设计期间运用BIM技术，设计师可以在相关模板中对道路项目进行建模工作。在建模工作中，道路工程的各个部位都有非常详细的数据和信息，并且还可以显示模型中各个部件的位置，这有效地提高了建模工作的有效性和质量。模型信息可以有效地与实际施工相关联，即4D技术。基于4D技术的实际应用，模拟道路工程的整个施工过程，将不同的专业模型和施工方案导入Autodesk Navis Works软件中，进行专业的施工进度计划设计和模拟，明确施工进度计划的合理性。
3.2、强化提升数据模型的计算速度
BIM技术在道路工程实际设计中的有效应用，可以提高道路工程相关模型数据计算的速度。道路工程相关的计算是非常特殊和复杂的。因此，计算过程将消耗大量的时间和同时。容易产生计算误差。然而，通过BIM技术在道路工程的实际计算中应用，工人可以对简化的桥梁结构进行计算。例如，在公路的实际设计项目中，合理有效的判断和设置通常是实现互连的公路项目，这样的信息和数据模型可以传播和沟通，然后可以进行数据和信息的计算。
3.3、强化提升道路工程相关设计的表达成效
BIM技术在道路工程实际设计中的应用可以加强和增强道路工程相关设计的表达效果。在道路工程的实际设计中，道路工程项目各组成部分之间的尺寸关系是极其重要的，而各组成部分之间的尺寸关系是对施工经营者提供具体指导的实际施工指标。
基于BIM技术的实际应用，维路项目中的各个组件之间的关系可以显示在数字形式，以便施工操作符可以有效地阐明道路工程和道路建设之间的关系可以更有效地进行建设。
3.4、强化提升道路工程的统计成效
BIM技术的应用在实际的发展道路工程相关统计工作可以加强和改进工程额定数据的统计计算在实际公路工程的设计，而且它还可以做出合理的统计数据的实际应用材料在公路工程的所有领域。另外，在基于BIM技术进行工程量信息实际统计时，也可以以桥梁为单元进行工程量统计。
4、在道路工程的实际设计中应用BIM技术的有效措施
4.1、BIM技术模型的实际应用
BIM技术在道路工程实际设计中的应用，要求所有相关工作者都能够整合道路工程项目的实际设计。相关工作人员应收集和整合道路工程实际设计中涉及到的信息和数据，然后根据桥梁结构的具体情况选择相应的BIM技术应用。如果在实际应用过程中，发现软件平台还有不足之处，就必须及时进行调整。如果在道路工程项目的实际设计中，需要相关设计人员对道路工程的结构件进行提取，可以基于BIM技术实施固定形式的提取。在现代道路工程的实际设计工作，如果连接所有的链接的公路工程项目图纸的输出方法，它会增加道路工程结构设计工作的困难，最后对实际的质量有负面影响公路工程的设计，相关工作者需要在BIM模型的基础上构建，以促进道路工程建筑设计水平的整体提高。
4.2、对道路工程的设计方案进行持续优化
在BIM技术的应用背景下，道路工程设计人员可直接对已生成的三维模型进行形态检验、冲突排查，并通过数据修改、图块编辑等方式，进行设计成果的直接调整。例如，设计人员可将已设计完成的道路工程土建模型与安装模型同步提交、导入到BIM软件平台当中，并启用平台的碰撞检查模块，对同一工程背景下两类专业模型的匹配情况进行排查检验。在模块运行完成后，碰撞检查的结果会自动输出到可视化界面上，并提供出具体细致的报告文本，其内容包括碰撞点总数、硬碰撞点数量、间隙碰撞数量以及碰撞部分的具体点位、图纸编号、处理建议等。在此基础上，设计人员即可根据碰撞检查报告对三维模型的相关参数、结构进行优化调整。其后，对于调整后的三维模型，重复进行碰撞检查与优化调整，直至无碰撞情况存在，即代表图纸方案达到最优状态，不会在道路工程的建设过程中出现土建施工与安装施工相冲突的问题。
4.3、在工程量统计工作中应用BIM技术
公路工程设计阶段最关键的任务是工程量的统计。过去在计算道路工程量时，一般采用CAD图纸和工程造价相关软件。这种工程量统计方法存在许多不足之处，其准确性不高，统计工作的成本相对较高。BIM技术应用到工程质量统计工作，相关人员可以根据对应的工程数量计算BIM模型，当进行道路的实际设计项目中，如果一个特定的数据模型需要调整，BIM技术将应用有针对性的调整可以显示数据信息，如混凝土，钢筋的数量，和所需的预应力钢链表的形式。此外，相关设计人员可以有机结合配额和材料的具体统计量在实际统计工作的发展，然后调整材料根据定额数据的数量，从而加强和改进工程质量成本控制的能力和水平。保证工程量统计与道路工程实际情况合理匹配。
结束语
BIM技术在道路设计乃至在整个行业的应用与发展，还处于初步发展阶段，但其技术应用已经能够实现，并且技术应用带来的积极效果显而易见，可应用性强、可发展性好，已成为未来发展对象。但在未来的发展中，还需通过大量实践吸取经验，逐步改善和创新，实现技术成熟。
参考文献：
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