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摘要：随着经济社会的进步，我国的工程建设取得了较大的发展，公路工程建设的规模不断扩大。公路工程的设计工作是公路工程建设中的重要环节，对于降低工程造价，提升施工效率具有重要意义，将BIM技术应用到公路工程设计中，可以提升设计的精确度和效果，有利于提升公路工程建设质量。
关键词：BIM技术；公路工程；设计；应用
引言
BIM是Building Information Modeling的简称，中文名为“建筑信息模型”。它是在信息化时代背景下诞生的一种创新工具和生产方式。以国内说法，BIM简称建筑信息模型是一种新工具，被定义成有充足信息构成以支持生命周期管理，并由计算机应用程序直接解释的建筑或建筑工程信息模型。它能有效协调项目各参与方的工作，为各参与方提供畅通的交流平台。但是，由于我国的BIM技术起步比较晚，尤其是在公路设计当中刚刚开始使用BIM技术，由此可见，加强BIM技术在我国公路设计中的应用研究是非常具有现实意义的。
1公路工程设计阶段BIM应用的重要性
BIM技术就是指的建筑信息建筑模型，通过工程项目的信息数据创立模型，并且通过数字信息数据模拟建筑物体的实际信息，它可以深人的了解整个建筑工程的施工阶段的信息和数据。初期，B1M技术在建筑行业中，应用的十分广泛，现阶段，各行业领域也在不断研究和应用BIM技术。将BIM技术应用到公路工程设计中，是基于BIM技术的特点，实现公路工程建筑模型可视化模拟。
BIM技术的价值是要通过BIM在建设项目策划、设计、施工、运维等各个阶段中的应用来实现。在公路工程建设过程中，设计阶段是一个既要反映业主方建设意图，同时也要将设计方案提交给施工单位进行建设的承前启后的关键阶段。设计的科学性、合理性对整个工程起到决定性作用。如今，交通运输部也把设计阶段作为推广BIM技术在“提升公路设计水平、提高公路建设管理水平、推进公路养护管理信息化”3个阶段的首阶段任务，可见BIM技术在设计行业的推广应用的迫切性及重要性。
2 BIM在公路设计中的应用
2.1公路构件结构树的建立
在公路设计当中，构建整体BIM模型的前提是要建立系统的公路构件结构树，这样以来可以使得BIM模型显得更加的轻量化，从而更好地建立建筑模型。在实现工程项目的整个生命周期的构建过程中，还能够对相关信息进行准确的查找，这样可以有效提升信息管理的水平。建立公路构件结构树最常用的方法为：面向对象。主要的原则为：按照功能对构件进行拆分。可以将公路构件结构树分为四个层次，第一层次：通过对公路工程的地质、地貌以及里程等相关特征进行分析，并进行科学的分段；第二层次：对以施工缝为界的功能组合进行细化；第三层次：通过对工程量的统计，重新对功能组合体进行构建；第四层次：根据方便建模的要求，按照单元将构建进行细化，之后完成构件树的建立。
2.2建立三维路线模型
公路设计中的平纵线设计功能是当前BIM应用软件的重要功能，其能够实现路线平纵的实时动态调整，从而大大提升设计效率。但是，这种方式目前并未在我国公路工程设计中的广泛应用。二维线路设计软件是我国道路工程设计中必不可少的工具，其能够提升工程设计与实际地形的匹配程度，提升路线设计的灵活性。恢复已有路线方案和路线方案的微调，是当前BIM应用软件路线设计功能的主要应用方式，因此，对BIM应用软件进行深入开发从而使其更加适应我国当前公路工程设计的特点是现阶段最为迫切及重要的任务。
2.3路基路面模型的建立
公路工程的路基路面模型是通过定制横断面模板对三维路线“戴帽子”的方式生成。横断面模板由路面结构层、路缘石、绿化带、人行道、边沟排水沟、边坡、挡墙等构件组合而成，它可以根据不同段落的构件尺寸定制相应的模板，以生成与实际设计内容相符的模型。最终可通过模型中的构件特征属性，精确统计出各个构件的工程数量。
2.4生成道路模型
BIM模型包含项目中所有构件的几何特征和构件非几何信息，被共同定义为构件，软件中包含了丰富的道路部件库，也自带编辑器，编辑所需部件。设计中，构件所需的几何与非几何信息构件的属性列表是设计交付成果中非常重要的部分。运用BIM模型提供的快捷方式，设计师提取所需构件信息通过模型建立和部件的装配，生成具有三维模型的道路模型，通过三维模型可直观看到各专业之间的交叉和存在的问题，并能实时修改。
2.5工程量统计和方案对比
应用BIM技术，能更加准确计算出公路工程的工程量，这是因为BIM技术能够为公路设计的整个生命周期提供详细的三维模型，从而根据现实地形和公路模拟计算出来工程量。比如：在对路基挖方和填方量的计算统计、路面工程量的计算统计和护栏、栏杆量的计算统计等，这些工程量都能够对施工方案的组织设计产生非常重要的影响，并且对于建造材料的选用和使用也具有非常重要的参考作用。BIM模型能够通过模拟工程施工对各项工程量进行精确的统计，这样一来可以有效节约大量的时间和资源，提高工程造价管理的水平，降低工程成本，提高工程的经济效率。另外，由于BIM技术可以高效、快捷地对工程量进行统计，因此，借助BIM模型对初级阶段的设计方案进行比选是非常适合的，能够一目了然地分析出不同设计方案之间的经济性优劣，同时，也为不同路线的比选设计提供了科学的参考依据，以有效选出最合理的设计方案，并且在公路工程施工过程中，还能够便于对方案的调整和修改，从而更好地促进公路施工的组织和开展，提高施工的效率和质量。
2.6碰撞检查
公路工程在施工过程中会涉及到众多专业领域，如给排水、强弱电系统等，对设计人员的空间想象能力提出了非常高的要求。如果在设计过程中，不能够对相互干扰的系统进行及时的调整及改正，就会对施工阶段的人力、材料、工期等造成重大损失。利用BIM碰撞检查的技术可以大幅较少此类问题的出现。①BIM模型让设计人员和施工人员清楚的了解工程结构内容，在对结构物虚拟可视过程中，事先排除施工隐患。②利用BIM模型进行碰撞检测，能够提前发现结构内部的碰撞问题，避免在以后的施工过程中造成不必要的损失，起到工程预防的作用，从而对设计图纸进行了校审，确保图纸的准确性。③利用模型所见即所得的特点，及时发现在空间上构件间的冲突与碰撞，对出现的问题及时解决，防止在设计阶段的错误传递到工程的施工阶段，致使出现施工返工现象。
结语
随着城市化进程的推进，我国公路工程建设取得了较快的发展。BIM技术具有较强的可视性、协同性、模拟性和准确性，能够大大提升公路工程设计的效率与质量。当前，我国工程建设中对于BIM技术的应用尚处于初级阶段，因此，应该加强BIM技术的研究，实现BIM应用软件的不断优化，为我国公路工程设计奠定坚实的基础，推动我国的现代化建设进程。
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