提升公路勘察设计质量的BIM技术运用分析

　　来源：交通科技与管理 2022年12期

　　作者：林泽延

　　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

　　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1。

　　3.2 多细度BIM数据建模方法

　　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、橋隧围观模型，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1。

　　(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。

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文章名称： 提升公路勘察设计质量的BIM技术运用分析

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