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摘要：BIM技术在高速公路工程建设中的应用，对于提升整个工程建设的稳定性和牢固性等方面起着非常重要作用。公路建设环境复杂，社会经济的发展对公路建设的要求也在提高。BIM技术能够对施工方案进行模拟分析，通过三维模拟探究高速公路建设是否存在问题，为设计人员和施工人员提供交流平台，促使高速公路工程建设向着科学化的方向迈进。
关键词：BIM技术；高速公路工程；应用
1 BIM技术介绍
BIM技术指的是建筑信息建模技术，它以工程项目中的相关信息数据作为基础进行模型的构建，然后利用数字信息对建筑物的真实信息进行模拟。并数字化的表达出项目建设过程中各阶段的功能特性和物理特性。在工程设计阶段，设计方案合理性对整个工程都有比较大的影响，在设计阶段应用BIM技术可以提升公路的建设管理水平、公路设计水平，所以，公路设计阶段应用BIM技术在提高设计效率、避免方案冲突、降低设计成本方面具有重要意义。
2 BIM技术在高速公路建设方面的应用优势
2.1提高了工程量计算准确性
先前在高速公路建设中，对工程量进行计算时，特别是关于曲面与设计曲面间的土方量计算，只能借助于工作经验得出，经常会出现漏算多算等情况。现在借助BIM技术把各种数据都加入到模型中，得到土方调配图表，就能求解出最佳的挖填距离、要转移的土方量以及移动方位、确定土坑土堆位置等。通过道路模型就能得出所需的工程材料数量，进而对项目成本进行分析。
2.2简化协调施工工序，降低施工管理难度
BIM技术可根据施工方案将整个工程施工工序和施工过程直观展现出来，工程管理人员能够在精细化管理理念指导下，对施工工序和施工过程进行分析。针对施工中繁复的施工环节，结合工程结构建设和质量建设等进行简化分析，根据工程建设目标对工程施工管理是否科学进行评估，及时调整施工方案中对施工技术和施工设备应用不合理的地方，简化施工环节，提升工程施工质量。此外，BIM技术能够促使各个分阶段和分部工程管理区域有效地连接在一起，促使各个施工区域人员之间相互沟通交流，在总体目标指导下，优化施工工序和施工管理，调控施工资源，促使各个区域技术人员和施工人员之间协调、合作、交流，强化技术交底工作，严格施工现场布置工作，合理规划施工现场各项工程设施，为施工进度控制和质量控制等发挥有效的促进作用。
2.3能够实现多领域协作
之前进行高速公路设计时，多数情况下都是单打独斗，各方主体间缺少有效的沟通交流，工作传递时容易因沟通不畅而出现扯皮，工作效率低下。而现在运用BIM技术建立起模型，能够把相关专业所需的各种数据信息都纳入进来，便于大家协同作业。道路工程师能够把纵断面、曲面及路线方面的信息传输到结构工程师手中，便于结构工程师对桥梁、箱形涵洞及交通结构物进行设计。
3 BIM技术在高速公路工程建设中的应用
3.1仿真建设基于BIM技术的高速公路工程管理模型
高速公路工程管理团队需要积极构建BIM技术工具平台，在结合工程各方面建设状况和建设条件、建设目标基础上，形成三维模型设计程序。程序在具体使用过程中，首先，用户通过权限可以登录到系统中进行施工建设相关数据的获取和应用。其次，针对工程各方面的设计参数进行分析，通过参数输入和各方面数据输入形成关于工程建设的三维模型。最后，程序设计要构建公共交流平台，积极采纳建设人员、设计人员和管理人员等方面的建议,促使设计程序得到有效改进，为后期程序高效使用奠定基础。
3.2合理设计施工方案
3.2.1建立三维路线模型
当前，BIM软件已经有非常完善的路线平纵设计功能，甚至可以在对动态路线平纵进行调整的同时，联动实时调整道路模型。不过这类BIM软件大部分都不是国内的软件，设计方法和思路并不符合我国设计人要的操作习惯。所以，BIM软件的路线设计功能还处于利用BIM技术的联动性和可视性比选或微调路线方案。BIM软件的优势还需要进一步进行二次开发。
3.2.2建立路基路面模型
基于BIM技术的路面模型主要是利用定制横断面模板来生成三维路线的。一般来说，横断面模板主要由人行道、绿化带、路缘石、结构层、挡墙等构件组合而成，可以根据各段落构件的实际大小进行模板的定制，进而生成复合实际情况的模型，如图1所示。最后根据模型构件的基本特征，将构件中的工程数量准确的统计出来。
图1 路基模型
3.2.3构建交叉工程模型
(1)立体交叉。在进行立体交叉模型构建时，可以单独针对立体交叉中的路面、路线、桥梁等工程进行建模，然后进行立体交叉端部和减速车道设计处理，并最终建立立体交叉模型。通过利用BIM积水进行立体交叉设计，可以将匝道端部高程设计情况直观的反映出来，保证设计质量。
(2)平面交叉。在进行平面交叉模型建设过程中，首先要将路边线空间位置、交叉路脊线位置确定出来，然后通过路边线和路脊线建立三角网络，从而实现平面交叉竖向设计。通过对平面交叉路边线附加人行道、平面交叉三角网格附加路面属性，就可以构成一个比较完善的交叉模型。
3.2.4建立环境模型
在高速公路工程设计过程中，各类结构都是将环境模型作为基础建立的，利用环境模型可以及时将工程量算出，对后续工程模型的可行性、准确性和合理性有较大的影响。在公路工程施工过程中，环境模型是利用三维点云数据或经过矢量化的CAD地图进行计算和分析，然后生成和实际地面情况最为接近的三角网络地形模型。通过在模型中加入规划区、铁路、公路等控制对象，可以将地物、地貌等直观的显示出来。而且还可以将生成的卫星照片和三角网格地形模型进行叠合，进而建立三维实景模型。在进行设计时，如果出现桥隧结构变化或者路线微调等情况时，可以利用地质数字地面模型将填挖工程量和新线位得出，提高设计方案的优化效率。
3.3施工监测管理
BIM技术用于高速公路工程施工监测管理过程中，也是其应用的重要方向之一。高速公路工程施工过程中，阶段性工程建设效果和施工质量呈现,便可以通过BIM技术对工程施工空间形态测试、实现工程质量评估,在多方面数据收集和分析基础上，对施工技术应用是否科学、施工设备操作是否合理等进行评估，整体上降低了工程施工建设管理工作量，提升了工程施工质量。
3.4提高成本管理水平
BIM技术的应用对于高速公路工程建设成本的高效管控同样有着非常重要的作用。通过应用BIM技术能够简化施工环节、优化施工方案，在施工技术选择、施工设备应用和施工材料购买引进等方面起着合理选择作用，最优化实现施工人员排列组合和分布使用。
结语
由于BIM技术软件有着庞大的功能，需要将BIM技术与高速公路实际施工情况结合起来，实现理论与实际相结合，更加深入对BIM技术在高速公路建设方面的应用探索，让BIM技术真正为我们的为高速公路工程建设带来方便。
参考文献
[1]董君,王志赫.高速公路工程建设中对BIM技术的应用实践[J].公路工程,2017,42(4):1-3.
论文作者:1李怀华,2赵凯,3宋昊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第31期
论文发表时间:2019/1/21
标签：模型论文; 技术论文; 工程论文; 高速公路论文; 日照论文; 工程建设论文; 路线论文; 《防护工程》2018年第31期论文;