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【摘要】公路工程已經成為當前現代化建設中的重點內容，是保障我國交通運輸行業繁榮發展的基礎工程。bim技術的應用，能夠提升公路工程建設質量，但是，目前BIM技術的應用仍處于初級階段，工程項目各參與方對于該技術尚缺乏全面和深刻的認識。因此，應對BIM技術進行深入研究和探索，以切實發揮其應用價值。論文通過分析BIM技術在公路工程設計中的優勢，探索BIM技術在公路工程設計中的應用方法。
【關鍵詞】BIM技術；公路工程設計；應用
1引言
信息化時代的到來促進了我國建筑行業的發展，在公路工程設計當中，越來越多的先進技術得到應用，提升了工程設計的合理性，為保障工程質量奠定了堅實的基礎。BIM技術即三維建筑信息模型，其能夠幫助工作人員全面而準確地獲取建筑信息，從而降低工程設計中存在的風險，保障公路工程設計方案符合實際施工要求。公路工程一般規模較大，其設計過程涉及的內容繁雜，如果設計人員沒有對影響施工的多方面因素予以綜合考量，那么很可能降低設計方案的可行性，導致公路工程延期或者中斷。應用BIM技術，能夠對公路工程信息進行可視化處理，通過工程模型的建立，實現設計方案的不斷調整與優化，為公路工程施工工作的開展奠定基礎，因此，BIM技術受到公路工程設計人員的廣泛應用。
2BIM技術在公路工程設計中的應用優勢
首先，BIM技術能夠實現可視化建模。對于公路工程涉及的相關信息，如周邊環境和公路路面等，應用BIM設計軟件能夠實現信息的可視化整合，反映地物的三維形態，幫助設計人員提升設計效果。其次，BIM技術能夠提升設計方案的準確性。應用較為先進的算法，快速而精確地實現土方量的獲取。自動生成土方調配圖標，有效確定棄土堆位置和土方量移動及方向信息等[1]。最后，BIM技術具有很強的模擬性。通過計算機的應用，能夠顯示公路工程的相關參數，例如，坡度、線型和周邊環境等，并在模擬的過程中實現設計方案的優化。
3BIM技術在公路工程設計中的應用方法
3.1環境模型處理
環境模型的建立，是在公路工程設計中應用BIM技術的關鍵環節，也是后續設計工作順利開展的保障。建立完善的環境模型，才能夠實現公路工程結構模型的建立，對于工程量的準確、快速獲取具有重要作用，提升公路工程建設的可行性與合理性[2]。在公路工程環境模型的建立過程中，三角網格地形模型的構建，需要借助于三維點云數據和矢量化的CAD地形圖實現精確分析和計算，以保障其符合地面實際狀況。利用航拍照片和衛星照片等，與三角網格地形模型實現疊合，能夠更為直觀地展示地物和地貌，快速實現控制性環境對象的添加，如既有鐵路、公路和規劃區等。此外，三維實景模型的構建，需要借助于傾斜測量和激光點云等方法實現。將相關地質數據加入到數字地面模型當中，能夠降低復雜地質環境對于公路工程建設的負面影響。填挖工程量與新線位也能夠借助于地質數字地面模型而快速獲取，實現設計方案的不斷優化。在不同公路工程設計當中，由于地形狀況存在較大的差異性，以及工程空間的較大跨度，使得工程建設需要穿越不同水文與地質環境單元，這給公路工程設計工作帶來了一定的困難。公路工程造價、工程的安全性和設計方案的質量等都會受到地質條件的影響。將地質數據加入到數字地面模型當中，能夠實現路線走廊帶比選效率的提升。當線路和橋隧構筑物出現變動時，數字地面模型的應用，能夠快速獲取填挖工程量、新線位和地質參數等，保障在線路變動后能夠快速實現設計方案的調整，提升設計方案的可行性。
3.2工程模型處理
3.2.1建立三維路線模型
路線平縱設計功能是當前BIM應用軟件的重要功能，其能夠實現路線平縱的實時動態調整，從而大大提升工作效率。但是，這種方式目前在我國公路工程設計中的應用較少。二維線路設計軟件是國內工程設計中的常用工具，其能夠提升工程設計的匹配程度，實現路線設計靈活性的提升?；謴鸵延新肪€方案和路線方案的微調，是當前BIM應用軟件路線設計功能的主要應用方式，因此，應該對BIM應用軟件進行深入開發，以適應我國當前公路工程設計的特點。
3.2.2建立路基路面模型
定制橫斷面模板對三維路線“戴帽子”，是建立公路工程路基路面模型的主要方式。綠化帶、路面結構層、擋墻、人行道、路緣石、邊坡和邊溝排水溝等，是橫斷面模板的主要構件組成，模板的定制可以由相應的構件尺寸決定，保障設計方案符合實際施工情況[3]。構件工程數量能夠通過構件特征屬性的分析而快速獲取，實現設計效率與精確性的提升。
3.2.3建立橋梁模型
首先，進行橋梁上部結構模型的建立。當橋梁上部結構為箱梁和T梁時，可以采用GC和revit實現參數化建模。當橋梁上部結構為鋼桁架時，結構建模過程需要應用ProStructures。其次，進行橋梁下部結構模型的建立。橋墩參數化單元的形式各不相同，應用MicroStation能夠實現單元庫的構建，不同的橋墩參數化單元對應不同的橋墩。在進行放置時需要對墩徑、墩高、樁徑和樁長等參數進行適當調整。當橋墩結構較為復雜時，需要完成單獨建模，在此過程中需要應用MicroStation的三維建模功能。圖1為特殊橋梁建模。
3.2.4建立隧道模型
首先，進行隧道主體結構模型的建立。在隧道橫斷面模板的定制過程中，需要精確獲取隧道襯砌結構和標準橫斷面尺寸信息，隧道主體結構的形成，需要通過沿路線對襯砌橫斷面放樣來實現。其次，進行橫通道、隧道洞門和通風井等結構的模型的建立。根據構件形式的不同配置于相應的空間位置，完成隧道模型的構建。
3.2.5建立交叉工程模型
建立平面交叉工程模型時，應該先確定路邊線的空間位置和平面交叉路脊線的空間位置，之后實現三角網格的建立，最終完成平面交叉豎向設計。完整的平面交叉模型的構建，還需要將人行道附加于平面交叉路邊線，將路面屬性附加于平面交叉三角網格。建立立體交叉工程模型時，對橋梁、路線和隧道等進行單獨建模，完整立體交叉模型的構建還需要進行端部處理與加減速車道設計。BIM技術的應用，提高了設計的可視化，能夠更加便捷地判斷高程等參數是否符合工程要求。
3.2.6建立交通安全設施模型
在平面圖中繪制標線，在三維路面表面完成標線的平面投影，完成三維道路標線表面模型的構建。標牌、標志和護欄等構件存儲于構件庫中，根據公路工程的實際設計要求，能夠實現相應構件的直接提取，方便快捷[4]。
3.2.7建立景觀綠化模型
為了方便景觀綠化模型的構建，可以應用LumenRT中的景觀植物模型庫，根據公路工程的實際需求實現植物模型的提取。也可以根據實際需求自定義添加制作植物模型，對于提升工程與景觀綠化的協調性起到關鍵作用。
3.3模型數據整合
相較于傳統的三維建筑模型而言，BIM除了能夠保障三維空間數據的可視化外，還能夠獲取工程相關數據信息。由于公路工程涉及的內容較為繁雜，在設計中產生的數據量也會較為龐大，為了便于內含數據的管理，需要在每一個模型文件中進行編號處理。數據文件結構分為按專業劃分與按段落劃分2種形式。按專業劃分數據文件結構時，能夠保障專業的完整性，但是需具有較高的軟硬件要求。按段落劃分數據文件結構，就是按照橋梁、路基和隧道等進行分段，提升段落中的專業完整性。這種方式能夠實現模型的分段總裝，對于軟硬件的要求不高。但是，按段落劃分數據文件結構的形式，工作量較大且文件結構復雜，在規模較大的公路工程設計中能夠發揮其應用價值。
4結語
BIM技術具有較強的可視性、協同性、模擬性和準確性，能夠大大提升公路工程設計的效率與質量。當前，我國工程建設中對于BIM技術的應用尚處于初級階段，因此，應該加強BIM技術的研究，實現BIM應用軟件的不斷優化，為我國公路工程設計奠定堅實的基礎，推動我國的現代化建設進程。
【參考文獻】
【1】何曉君.BIM技術在公路設計中的應用價值研究[J].公路交通科技(應用技術版),2018,14(8):85-87.
【2】蔣科.BIM技術在公路工程設計階段中的應用技巧[J].公路交通技術,2018,34(2):17-21.
【3】何國亮.BIM技術在公路設計中的應用與思考[J].中國戰略新興產業,2018(16):89.
【4】程興園.BIM技術在公路工程設計中的應用研究[J].公路交通科技(應用技術版),2018,14(3):33-35.
作者:王若檀 李紅陽 單位:威海市公路勘察設計院有限公司