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摘要：近年来，在社会经济持续发展的背景下，公路作为基础的交通运输通道，其对区域化经济发展有重要影响。而公路设计作为公路建设基本构成，国家对公路设计信息化需求逐渐增加，仅采用传统设计方式不能满足社会发展需求。BIM技术是数字信息化设计当中的重要手段，将其应用到道路工程设计中，可大大提高道路设计水平。
关键词：BIM技术；道路工程设计；实践
引言
城市化进程不断加快，市政基础工程项目建设数量和规模均不断增加及扩大。市政道路工程结构形式复杂，在工程设计中，传统的设计理念无法满足市政道路建设要求。BIM为新型智能化技术，通过将其应用于道路工程设计中，可发挥信息共享功能，以动态形式充分展现出道路全寿命周期，据此对道路工程设计方案进行优化调整，提高市政道路设计水平。
1、BIM技术概述
BIM技术及建筑信息模型，是上世纪70年代诞生于美国建筑业建筑施工管理理论和管理方法，其是将建筑设计、施工管理、项目协同、施工运营等诸多与建筑施工密切相关环节纳入管理范畴内，将建筑视为一个完整的生命体，通过合理规划、模型建构、协调运营的方式将建筑整体工程细化、量化，通过优化建筑施工的各个环节来推动建筑工程整体质量的提高。现代BIM技术是在原始BIM技术基础之上结合了现代计算机技术、三维数字技术、多媒体建模技术基础上发展而来的一种信息化、数字化、集成化的建筑信息模型系统。将其搭载在计算机设备之上，通过专业的软件进行建筑信息数据编辑即可将建筑工程的数据信息转化为可视化的2D或3D模型，从而帮助设计师或工程施工人员进行工程方案设计或施工管理。现代BIM技术将原有的需要实地考察的工作内容转化为可视化的信息数据，从而能够大大提高建筑工程作业的效率，因此在建筑业中广泛使用。截止到目前为止，在发达国家BIM技术已广泛应用于市政工程、道路交通、房屋建筑、开山探矿等工程作业中，成为了现代建筑工程施工、规划、设计、管理的首选技术手段。随着我国的经济发展、科技进步，BIM技术逐渐在我国建基建行业落地生花并取得了相应成效，在提高施工效率、完善工程质量管理中有着活跃表现。
2、BIM技术在道路工程设计的实践
2.1方案比选
道路工程建设项目多为政府投资基建项目，项目能否立项很大程度上取决于项目可行性报告。报告中所体现的区域经济发展规划状况、交通经济预测、建设技术标准和推荐建设方案，将最终决定项目资金配置和实施方案。政府部门将召集相关国土、水利、环境和建设管理部门对多方案进行可行性探讨，最终做出决策。探讨决策过程中，常因各部门关注点差异或沟通隔阂问题，使方案的不确定性很大，所需调整内容繁杂，缺少集中交流平台。而BIM技术所提供的多因素电子3D虚拟社会中包含的各影响因子均可灵活调整变动，并能实现可视化实时对比，。相对于常规文字方案比选，更能提高交流对比论证效率。
2.2 BIM在工程管理中的应用
在实际的工程作业中，工程并非单个单元工程，而是包括了桥面、桩基、梁体、基础等诸多工程单元，因此工程是一个多单位共同参与的多元工程。有些时候根据工程的大小，整个工程也会被划分为不同的工程阶段并分包给不同的工程队，对于各工程队之间的协调是工程管理的重要内容。BIM其也包含了建筑工程管理的环节，将BIM技术应用于工程施工有助于提高管理效率，促进各个施工单位之间的沟通、加强各个施工单位之间的协调性，从而实现精准沟通，以降低因施工人员不协调造成的工程误差。同时BIM技术对各单位的协调管理不仅仅局限于企业外部，还可应用与企业内部。比如一个施工单位可以将所有参与工程的人员信息录入，然后演示施工现场，设计师就可根据这些内容及时作出调整和优化，从而大幅度提高团队的工作效率。
2.3道路工程的多专业设计校核
道路工程设计包含、涵洞、隧道等多方面设计，一些特殊的道路工程其涵盖设计专业也并不相同。传统设计工作在设计阶段结束后，仍然存在大量的设计改动及变更，流程较为复杂，影响最终设计对施工的指导效果。一些设计中的专业内容，如构件埋深、涵洞标高、道路高程等，无法精确定位，现场施工中还存在诸多不确定因素。故在设计当中应落实可靠的设计校核，提前发现潜在问题，规避设计失误，确保设计为施工提供的全方面指导。以a城市某段高速道路合纵段设计为例，其全线三维设计按照标段划分，选择Bentley平台结合2007版CAD三维平台建模，为简化建模过程，基于Revit平台工具再次开发，最后以项目集成平台，对各项BIM数据融合，提高模型功能性。设计阶段利用实地地形及无人机摄影技术得到初步的BIM模型，设计人员考虑现场情况及道路建设要求，综合设计模型，以综合对比分析、路线限界校核、碰撞检测等方式提高设计校核质量。多阶段的设计同步开展专业的设计校核，有效规避设计失误、净空不足等。优化后的模型可为后续工程施工提供全面、准确的参数支持，避免施工中出现诸多设计变更。
2.4管网优化设计
在市政道路工程项目规划建设中，还需综合考虑各类复杂管网结构，包括给排水管道、电力管道、燃气管道、通信管道等，各类管道均属于地下隐蔽工程，因此，在市政道路工程设计中需做好不同专业之间的协调设计。在传统设计方式的实际应用中，如果需针对不同专业管网进行碰撞检查，则工作量比较大，而且不可避免地会出现偏差。对此，可利用BIM技术对市政道路工程管网进行优化设计，通过利用BIM技术创建3D模型，对各类管网的排布形式进行模拟分析，保证管网设计和施工的合理性。BIM技术具有可视化特征，在管网优化设计中，可从专业角度出发，对不同专业管网之间的碰撞问题进行分析，避免对市政道路工程施工质量和美观性造成不良影响。另外，通过应用BIM技术，还可避免管线碰撞，同时合理预留套管。在市政道路工程施工过程中，雨水管道与其他管道之间容易发生冲突，因此，需适当增加雨水管道的埋设深度。BIM技术还具有设计优化功能，在对管道设计方案进行优化调整时，要先全面了解施工现场实际情况，然后再优化设计方案。
2.5协同设计
BIM技术在道路工程设计中的最大特点是能够实现协同设计。基于BIM技术平台所搭建的共享信息模型，能让道路工程设计和施工多方人员共同参与，如图5所示。在同一信息模型平台上，各方发挥各自专业技术特长，共同进行模型协作、业务协作、文档协作和任务协作，尽可能地降低交流难度，实现高效率、低错误率协同设计。设计项目的平面、纵横断面和地形曲面可直接传达给各方。各方信息集合完成后，BIM技术构造的协同设计平台将对其进行综合性碰撞检查，计算地形曲面和路线平面、纵断面和横断面等设计要素的可执行性。
结语
综上所述，在道路工程设计中应用BIM技术，可以看出工程设计的可靠性、安全性、时效性大大提高。目前，BIM技术在我国道路交通设计中应用越来越广泛，配套技术逐渐成熟，其推广应用是一项长期发展的过程。文章通过分析BIM技术在道路工程设计各个方面的应用，为更好地开展道路工程设计提供借鉴，也促进了新一代的数字化三维技术，为国家建设发展提供更好的应用。
参考文献：
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