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摘要：山区公路工程一般规模较大，其设计过程涉及的内容繁杂，如果设计人员没有对影响施工的多方面因素予以综合考量，那么很可能降低设计方案的可行性，导致山区公路工程延期或者中断。应用BIM技术，能够对山区公路工程信息进行可视化处理，通过工程模型的建立，实现设计方案的不断调整与优化，为山区公路工程施工工作的开展奠定基础，因此，BIM技术受到山区公路工程设计人员的广泛应用。本文在此基础上结合自身工作经验就基于BIM技术的山区公路协同设计方法进行了简要的分析和研究，仅供参考。
关键词：BIM技术；山区公路；协同设计
1对BIM的概述
近年来，信息技术的飞速发展，硬件成本的降低，软件的不断优化，为BIM技术的发展奠定了技术及硬件基础。因此，建筑行业也开始在信息技术上迈开了新的步伐。国内很多软件应用公司都在尝试BIM的本土化或BIM软件二次开发，为建筑行业的BIM应用降低门槛，不断推进BIM在我国的本土化的发展。BIM中文译为建筑信息模型。是以三维数字技术为基础，创建建筑项目详细的工程数据模型，并将该模型应用于建设项目设计阶段，施工过程，物业运维管理等全寿命周期管理过程中的技术。随着计算机的普及和CAD制图方式的引入，建筑行业经历了第一次信息化革命“甩图板”，工程技术人员开始改变传统模式，在计算机中进行建筑设计，在CAD应用的基础上，以PKPM为代表的CAE（计算机辅助分析）软件的应用，明显提高了建筑结构分析，现场管理的效率。BIM技术的出现无疑是建筑行业的又一次重大变革。与CAD相比，其主要优势有：（1）可视化。（2）参数化。（3）协调性。
2山区公路设计的特点
我国山区的特点可以概括为三复杂：第一，地貌的复杂性。我国山区存在着各种地貌景观，且地貌的变化较大，可能仅相隔一座山峰，相邻区域的地貌就存在较大的差异。第二，地形的复杂性。地形体现的是地表连续的形态与趋势的变化，地形的连续起伏在我国山区极为常见且基本上无规律。第三，地质的复杂性。由于地质历史年代久远，地下的地质变迁较为频繁，从而使得我国山区的地质条件极为复杂。在山区公路工程的设计过程当中，相关设计工作人员必须要充分考虑到山区当中特殊的地形地貌特性，并且对整体使用寿命进行综合分析，防止在施工过程当中产生不良的影响因素。公路设计工作当中，需要考虑到以下几个方面的特点：（1）充分做好山区地质勘测工作，不断提高山区地形测量准确度，同时相关工作人员还需要提高水文地质调查工作，保证工程施工现场的勘察工作质量，符合整个公路工程的施工标准。（2）充分考虑到桥梁施工结构当中的附加力，不断提高地质条件当中的转弯、斜坡等问题，对整个结构的承载力产生的不良影响。其中需要引起设计工作人员注意的是曲线桥梁的水平度和弯曲，测力的受力分布在受力程度的不同，结构所产生的影响程度也存在较大的差异，因此做好空间设计工作至关重要。
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3协同设计及其与BIM技术结合的必要性
3.1协同设计概述
随着移动互联网络技术的发展和普及，人类社会在信息论、人类学、社会学、运筹学和计算机科学以及现代管理学等学科的基础上，形成了信息时代下所特有的协同设计现象。专业分工日益细化产业间需要密切地配合与协调才能共同完成一项项复杂的生产活动。协同设计是以其所处时代的信息技术为支撑的，对数据信息的集成化、传递连续性提出了新的要求。在项目的各个设计阶段各专业人员通过计算机的辅助来实现资源、信息的即时共享，来实现交流讨论设计。借助协同设计的软硬件环境，不同专业间、各部门间可创建良好的协作机制，改变传统设计下的沟通形式。协同设计是一种利用网络技术、依托数据平台以及各专业相关建筑软件的新型设计方式。协同设计平台旨在为不同部门、不同设计专业或者不同设计单位的设计团队人员及时准确、高效的信息传递而构建。随着建筑项目在设计、施工、运维阶段的复杂性日益增加，社会化分工的日益细化，项目各方人员越发需要依靠协同设计平台进行密切合作与交流。
3.2协同设计平台与BIM技术结合的必要性
BIM技术作为聚合与承载建筑项目信息、人员的工具，需要一个稳定、可靠的信息集成平台，为多方人员提供稳定服务。依托协同设计平台众多丰富特性，协同设计平台在保留BIM原有优势的同时，无形中丰富和拓展了BIM技术的应用范围，延伸了BIM的远程协作功能。因此，将协同设计平台与BIM技术相结合是相当有必要的。
4基于BIM技术的山区公路协同设计方法
三维协同平台是以BIM模型和移动互联同步功能为基础，以项目建设过程中采集的工程进度、质量、成本、安全等动态数据信息为依据，并结合项目各参与方的管理流程和职责而研发的相关平台、产品。将某山区高速公路工程的道路工程模型、桥梁工程模型以及隧道工程模型以.imx和城市家具的格式导入Infraworks软件，建立协同设计平台，此时要确保坐标系一致（均采用大地坐标系），创建漫游动画，制作故事板，以相机路径进行实际路况实时动态模拟。该山区高速公路工程施工工序复杂，设计过程中，设计院内部需要道路专业、桥梁专业以及隧道专业的交叉配合，设计院外部需要协调勘察单位、施工单位、甲方及监理单位的关系。如果不能妥善处理这些关系会出现不必要的返工，直接影响设计进度。采用传统的方式去协调各专业的关系费时费力，而且易出差错，很难做到动态的管理。如果协调不到位，很容易造成工期的推迟，影响正常的设计进度。该工程中，运用BIM技术为各专业搭建了一个协同设计平台。道路专业、桥梁专业以及隧道专业的设计人员均可在此平台上协同设计，进行高效的信息交流。工程的初步设计方案、图纸的变更等情况可以及时反馈到业主、施工、材料供应、监理等各个单位，使得各部门可以对设计过程进行实时的动态跟踪，并及时提出相关建议。该工程中，借助山区高速公路工程协同设计平台，设计成果随时反馈到工程中，在极大程度上减少了因为各专业之间协调不到位而产生的各种问题，避免了不必要的返工。
5结束语
运用BIM技术搭建的协同设计平台，创建漫游动画，可以对整体工程进行动态观察，检查各专业的协调问题，避免不必要的返工。随着我国基础设施建设的不断推进，传统的设计手段已经无法应对当前出现的各种复杂情况。BIM技术的出现给市政工程设计行业的发展提供了新的思路，转变了从2D到3D的建模观念，为各专业协同设计、共同工作提供了一个平台。
参考文献
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[3]姚刚.基于BIM的工业化住宅协同设计的关键要素与整合应用研究[D].东南大学，2016.
论文作者:李勇兵1,甘英2,高成明3,贲庆国4,刘光照5
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年14期
论文发表时间:2019/10/16
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