提升公路勘察设计质量的BIM技术运用分析.docx

《提升公路勘察设计质量的BIM技术运用分析.docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《提升公路勘察设计质量的BIM技术运用分析.docx（7页珍藏版）》请在第一文库网上搜索。

1、提升公路勘察设计质量的BIM技术运用分析扩建工程，论述了公路勘察设计的BIM技术特点，全面、系统地分析了公路勘察BIM的3D模型建模要求、方法、信息采集方式、协同设计要求等各方面内容，实现了公路3D可视化设计及施工图协同设计,对同类工程勘察设计具有较强的借鉴意义。关键词BIM技术；公路勘察；质量；提升中图分类号U412文献标识码A文章编号2096-8949(2022)12-0056-03收稿日期：2022-05-20作者简介：林泽延(1983),男，本科，工程师，研究方向：工程地质勘察设计。0引言公路勘察设计作为工程建设的关键环节，直接决定工程质量。提升公路工程勘察设计质量，可保证公路工程建设

2、质量1。BIM技术可利用建筑工程基本数据信息，建立建筑结构模型，利用计算机数据信息模拟系统，对建筑结构的全部信息实施仿真模拟，在房建、公路、桥梁等建设工程领域得到广泛的应用。基于公路勘察设计质量对公路工程质量的重要影响，结合BIM技术在建设工程领域中展现的应用优势,该文结合具体工程，对公路勘察设计阶段BIM技术的运用展开研究，对提升国内公路工程整体质量具有实际意义。1公路勘察公路勘察是项目建设前期，对公路沿线地质、水文进行勘探测试作业活动，可揭露沿线土体结构、水文信息，以便设计阶段针对不良地质、特殊岩土等，采取针对性技术措施。勘察设计单位多通过CAD二维模型建立公路勘察设计地质信息，难以全面收

3、集、整合现场勘测信息,勘察成果的准确性、时效性也相对欠缺。BIM技术克服了传统CAD二维模型的不足，信息收集效率、准确性、全面性显著提升，并能够实现可视化管理，有效保证公路勘察质量2。2公路勘察设计的BIM技术特点(1)可视化。在公路勘察设计阶段，利用BIM技术，可实现互相交流、决策的可视化3。(2)可协调性。公路工程勘察设计涉及诸多方面，需要多专业共同参与、多方协调，BIM协调性功能能对项目参与各方实施科学协调,结合协调信息，有效防止矛盾的产生。(3)可模拟性。公路勘察设计阶段，BIM系统能结合施工组织设计，对现场具体施工情况实施模拟，以制定出科学有效的施工方案。(4)优化性。BIM系统能够

4、提供详细的公路勘察数据，包含公路线形、几何、构造等。利用BIM技术各类优化功能，可解决公路设计、施工阶段的难点问题。3公路勘察BIM的3D模型建模3.1公路勘察3D模型建模要求BIM技术本质上是利用一系列的数据化工具，将建筑自身信息、周围信息数据化，建立建筑3D数据化模型的技术4。公路勘测3D模型建模，应完整的吸收、反映工程勘测信息，符合道路设计、施工需求，具体要求如下：(1)选线设计。利用DEM/TIN模块实现对道路周边景观、地形以及地质状况等环境实施模拟，运用宏观公路3D模型，对道路整体布局中的桥梁、隧道、休息区以及道路等设施进行突出展示，通过改变模型色彩达到施工进度3D模拟标准。(2)细

5、化设计交流。结合实际勘察线路，建立简单的3D模型，并完成与工程地形、地貌的3D模型相互融合，满足各参建方的互动交流需求。(3)关键工序细节建模。针对道路全线的隧道、桥梁等关键部位应构建微观3D模型，全面凸显构造物等关键物体，并在模型中增加桥梁、隧道等模型，能够有效满足公路施工质量、安全、进度、成本管控要求，并确保满足交通沟通要求。(4)增加模型属性信息。公路3D模型既具有几何信息，也能增添属性信息，具体属性信息包含道路栏杆、铺设材料等常规指标等，有效满足了道路工程质量、进度、成本的管控需求，并在一定程度上实现对道路维护、使用、施工以及管理环节的资源配置。建模层次见图lo3.2多细度BIM数据建

6、模方法公路工程具有线路长、工程量大、作业范围广、分部分项工程多等特点，运用多细度BIM施工模型，可有效保证工程设计质量，见图2。其内容主要包含三个层面，即桥隧段微观模型、标段中观模型、整体宏观模型。桥、隧微观模型，指对道路工程包含的桥梁、隧道等节点工程，进行精细化建模、管理；中观模型具体针对路面施工各个标段实施建模与管控；宏观模型针对整个道路工程施工的全过程进行建模与管控5。道路宏观模型中，将道路沿线桥梁、隧道、普通路基段，用不同颜色线段描述，概述道路宏观信息;标段中观模型，利用标段工程资料、进度信息等，建立标段所包含桥、隧、路的简化3D模型，表征单个标段进度等信息;精细3D模型，根据项目详细

7、信息、详细工程资料等,建立的桥梁、隧道、道路精细化3D模型，可精确反映具体单位工程详细信息。道路宏观模型、标段中观模型、椅隧围观模型，共同构成项目完整的BIM模型。3.3公路勘察道路信息采集方式公路勘察道路信息采集方式主要包含下列几个方面:(1)卫星测量：地形3D模型能够借助卫星图像实现三维图形构建,地面构造制作可通过卫星测量完成;采用卫星遥感技术，可快速、准确解码、翻译地质灾害信息，建立灾害3D模型;也便于获得范围更大的DEM,数据更加多样直观，更加适用于公路地形6。(2)3D激光测量：3D激光测量技术充分利用了激光技术、计算机技术、机电技术优势，具有穿透性强、数据处理速度快的特点；通过激光

8、照射，可快速得到采集目标的三维激光点云，在实际应用时可有效穿透植被等障碍，在公路3D建模中应用普遍。通过不同测量平台的3D激光测量信息见表lo(3)小型设备运输机低空测量;该技术在DEM、DOM数据采集中应用较多，能够最大限度地完成地面信息的收集和整理;通过车载3D激光测量，能有效完成对路面附属结构的信息收集和整合；通过地面3D激光测量，能够完成各个位置地面物体的信息收集和整合。通过卫星及激光测量技术，能够科学有效的获得地表物体表面的3D数据，并借助收集到的地表物体彩色影像信息，进一步丰富和充实模型属性空间。3.4勘察设计阶段BIM管线综合设计要求运用BIM技术，可将收集到的各专业数据，有机整

9、合到工程BIM模型,通过3D模型实现管线综合布设。BIM管线在公路施工图设计环节，实现管线综合设计，可有效加快施工进度，缩短建设周期，降低施工成本。3.5勘察设计阶段BIM协同设计要求BIM技术通过3D公路模型，实现公路勘测、设计、施工信息的共享、转换，保证了项目实施各阶段的信息连续性，打通了项目参与各方沟通壁垒，有效提升了协同设计的科学性、高效性7。(1)公路全寿命周期，勘察设计主要包含交通、桥梁、隧道、线路等多个BIM子模型，因此公路鼓:计实现了由传统2D技术向3D可视化模型的转变，有效完成了各专业的协同设计，其工作的根本是模型可视化展示、信息精准化呈现。协同设计实现流程见图3。(2)统一

10、模型空间坐标。设计阶段，应根据工程勘测资料，统一公路3D模型、DEM,沿线配套设施平面、高程坐标，保证空间坐标的统一性，便于对其实施模型交流检测、研究和使用管理。(3)模型建模精度。公路勘测BIM模型，以工程勘测信息、设计信息为建立依据，是工程勘测、设计的成果资料，模型精度应满足设计、施工精度要求8。(4)模型可视化。BIM模型包含公路几何信息、属性信息、进度信息等项目信息，可通过Revit系统，将项目建筑、管道、设备协同设计，借助LOD分级模型，通过3D技术，能够全面、高效地对各种要素信息进行可视化管理。4BIM勘察设计应用实例某高速公路改扩建工程，全长约201km,沿线共设互通立交15座,

11、该道路工程车流量大，结构形式多样，纵、横向施工缝较多，地理环境较为复杂9。通过车载激光3D测量系统对路面基础设施及附着物等重要信息进行采集，并通过BIM可视化技术对公路信息实施分析和处理，表2所示为公路BIM技术应用地表数据采集信息。信息采集测量时，D0M信息、激光点云平面坐标系一致，通过对采集信息进行分析、整理，建立DEM模型。通过对比不同方案DEM模型,对不同线路设计方案进行综合比选、调整，使线路线形方案更适应沿线地形特征。在DEM模型中，利用Bentley系统导入彩色DOM,完成公路信息的3D可视化显示;设计师按照桩号获取相应的路面信息，最终获得路面3D地表线，实施路面设计，并将设计效果

12、传送至CAD系统。应用Bentley系统，结合桥梁、隧道精细化模型，实现公路BIM模型可视化设计。依托道路3DBIM模型，运用可视化系统，实现各专业协同设计10。5结论该文结合某高速公路改扩建工程,研究了BIM技术在公路勘察设计阶段的应用。通过卫星测量和3D激光测量等高端技术手段，构建了某高速公路改扩建工程的BIM3D模型，借助Bentley系统对模型信息进行细化，实现公路工程3D可视化设计及施工图协同设计。同类工程在进行公路勘察BIM技术运用过程中，应结合公路勘察3D模型建模流程、要求，合理选择道路信息采集方式，保证信息采集、分析的质量和效率，科学建立道路3D可视化模型，保证管线综合设计质量

13、，提升协同设计效率。参考文献1孙恒.公路勘察设计中BIM技术的应用J.交通世界,2022(34)：84-85.2周锋.BIM技术在公路勘察设计中的应用J.四川水泥,2022(6)：259-260.3单超.公路勘察设计中BIM技术的应用J.交通世界，2022(8)：28-29.4曹敬昕.基于BIM的公路勘察设计与实践公.智能城市,2022(11)：39-40.5龙小林.基于BIM技术的公路勘察设计品质提升方法研究刀.工程技术研究,2022(1)：204-205.6魏青瑞.新时代BIM技术在提升公路勘察设计质量中的运用解析J运输经理世界，2022(10)：64-66.7司维平.基于BIM的公路勘察设计与实践J.科技资讯，2022(20)：72-7376.8陈旭飞.BIM在公路勘察设计中的应用研究J.交通世界，2022(19)：40-41.9任娜娜，周鹏光.BIM技术在岩溶区公路勘察设计中的应用J.低温建筑技术,2022(3)：156-159.10郭家芳BIM技术在提升公路勘察设计质量中的应用研究j工程技术研究,2022(24)：211-212.