道路工程设计发展与BIM技术应用

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摘要:道路工程在全寿命周期内运用建筑信息模型技术，越来越受到青睐。论述了道路工程发展的各个阶段，介绍了bim技术在控制道路工程质量、成本、进度和安全等方面的优势，指出以BIM技术服务道路工程建设是一种可行的方法。

关键词:道路工程，生产力，生产关系，BIM

1背景

道路在满足通行的基本功能基础上，随着社会发展、科学技术进步，承载了越来越多的功能。城市道路的地下天然气管道、给水管道、排水管道伴行;公路以人为本服务功能更加突出，休息区、服务区、观景台的设置在长途公路中越来越完善。道路承载的内涵，有交通运输、环境保护、经济带动、科学技术传递、人文思想传播等等［1］。纵观道路建设发展史，筑路材料从早期的砂石、木材等自然界存在的天然物资到现在的沥青混凝土、钢材等加工材料，勘察设计手段从早期的经验传授到仪器勘探、精密测量，绘图工具从手工绘图到计算机辅助绘图，建设施工手段从早期的人力畜力施工到大量采用机械施工，都是社会生产力发展到一定水平的必然结果。从最早的只能通行的路到能走车，再到要求安全经济美观，是适应社会经济发展的需要的。生产力提高了，生产者的劳动技能，劳动对象，劳动工具都随着生产力的发展而不断更新。从仅靠经验指导、手工制图，到计算机辅助绘图，都是适应当时的生产力发展水平和社会经济需要的。科技发展带来的技术变革，可视化与量化分析，内业工作模式升级，实景建模，提前量化工程实体，构思、计算，设计绘图。现在的BIM平台，同样也是生产力发展到一定程度的必然产物，是适应当前经济发展水平的必然需要。

2发展

道路工程涉及的专业繁多，形成了各专业间分工合作及互相协调的特点，几十年来没有因为计算工具的发展和应用软件升级而改变;现在特有的道路工程管理方式也将会因为BIM方式的积极采用而发生变化。将个人完成任务与信息模型技术结合，设立任务信息模型，现有的技术人员转型至BIM团队［2］。现今，道路工程建设各阶段的专业应用软件基础很好，在已有的专业功能、标准和规范集成、软件架构以及操作习惯上，进行BIM能力改造提升，形成任务信息模型应用软件。工程建设数字计算及计算机应用技术发展可分为三个历程，即人工时代、键盘时代和集成时代。在人工时代，从算盘、计算尺到计算器，依靠计算工具帮助工程技术人员提高工作质量与效率;在键盘时代，从计算机辅助绘图、计算机辅助设计到三维数字软件，依靠人的思维固化于计算机中的软件帮助工程技术人员提高工作质量与效率;目前我们将在计算机科学技术不断提升的同时，利用BIM理念、软件平台，集合道路工程建设各阶段工程技术人员的任务分工，提高工作质量与效率，努力实现集成时代。BIM平台作为一种生产工具、劳动资料，服务并促进生产力的发展。生产工具从侧面反映生产力水平。劳动资料作为构成生产力的基本要素，是社会发展的内在动力基础。建筑信息模型(BuildingInformationModeling)或者建筑信息管理(BuildingInformationManagement)是以建筑工程项目的各项相关信息数据作为基础，建立起三维的建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息。它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、模拟性、优化性和可出图性八大特点。将建设单位、设计单位、施工单位、监理单位等项目参与方在同一平台上，共享同一建筑信息模型。利于项目可视化、精细化建造［2］。在建设工程及设施全生命期内，对其物理和功能特性进行数字化表达，并依此设计、施工、运营的过程和结果的总称。可划分为策划与规划、勘察与设计、施工与监理、运行与维护、改造与拆除五个阶段［2］。

3BIM的优势

与现在广泛使用的绘图方式相比，BIM具备的方式方法优势更明显。信息模型中包含多种数字形式，道路工程建设者可以从这个建筑信息模型中提取需要的数据，既可指导技术工作开展又能将相应工作的信息反馈到模型中，这种机制能在最大范围内实现资源合理运用［3］。BIM技术主旨是在工程设计建造管理维护全寿命周期使用的工具，基于参数、特性等属性整合成初始模型，在道路工程全寿命周期过程中进行运算、模拟和完善，使工程技术人员对各种信息作出合理的理解和应对，为参建各方提供协同工作的平台和数据，在控制质量、成本、进度和安全等方面提供新的方法。

作者：张维建 夏姗姗 单位：国家林业局昆明勘察设计院