新時(shí)代BIM技術(shù)在提升公路勘察設(shè)計(jì)質(zhì)量中的運(yùn)用解析

文/魏青瑞

1 前言

設(shè)計(jì)是工程項(xiàng)目建設(shè)中的靈魂所在，提升公路工程勘察設(shè)計(jì)工作的水平，能夠確保公路工程的建設(shè)質(zhì)量與應(yīng)用質(zhì)量。在公路工程的勘察設(shè)計(jì)時(shí)期應(yīng)用BIM 技術(shù)，并基于三維模型的方式對公路工程的使用壽命、成本、施工、運(yùn)維等進(jìn)行模擬轉(zhuǎn)化，以免設(shè)計(jì)、施工以及運(yùn)維工作中出現(xiàn)脫節(jié)，同時(shí)基于BIM 技術(shù)達(dá)成信息化、數(shù)字化的發(fā)展，強(qiáng)化提升公路工程勘察設(shè)計(jì)的質(zhì)量。

2 新時(shí)代公路工程勘察設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用BIM 技術(shù)的方向

BIM 技術(shù)實(shí)際上就是建筑信息模型技術(shù)，其基于計(jì)算機(jī)標(biāo)準(zhǔn)化可識別數(shù)字信息模型，對項(xiàng)目工程的規(guī)劃、設(shè)計(jì)、實(shí)際施工、運(yùn)維工作等工作流程進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。數(shù)字化信息模型以工程設(shè)施三維幾何信息為基礎(chǔ)，整合此項(xiàng)目工程全生命周期當(dāng)中的海量數(shù)字信息。BIM 技術(shù)本質(zhì)為工程項(xiàng)目數(shù)字化，對于需求導(dǎo)向而言，它是基于二維圖表衍生的三維技術(shù)，能夠基于信息化對公路工程勘察、設(shè)計(jì)問題進(jìn)行有效解決。

2.1 有效轉(zhuǎn)變既有數(shù)據(jù)信息

在公路工程勘察設(shè)計(jì)工作當(dāng)中應(yīng)用BIM技術(shù)主要有兩個(gè)方向，即對既有數(shù)據(jù)信息進(jìn)行轉(zhuǎn)變，基于既有工作基礎(chǔ)，持續(xù)完善公路工程的設(shè)計(jì)方案。根據(jù)BIM 技術(shù)分析并且整合人工勘察結(jié)果，使用BIM 技術(shù)軟件把人工所得到的數(shù)據(jù)信息從二維轉(zhuǎn)變成為三維，并基于此使BIM 技術(shù)的設(shè)計(jì)作用充分發(fā)揮出來。可是這種方式并未將BIM 技術(shù)實(shí)際作用充分發(fā)揮出來，也無法強(qiáng)化提升公路工程勘察設(shè)計(jì)的質(zhì)量，更無法對技術(shù)方面存在的問題進(jìn)行有效解決[1]。

2.2 BIM 技術(shù)的三維模型

BIM 技術(shù)能夠直接構(gòu)建三維模型，這是公路工程勘察設(shè)計(jì)工作的主要方向。該技術(shù)把不同時(shí)期的勘察結(jié)果整合起來，比如，對公路工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)構(gòu)造、地層、巖性等要素進(jìn)行了解與計(jì)算，并且使用切實(shí)有效的措施得到地質(zhì)分層、圖樣、水樣等相關(guān)數(shù)據(jù)。另外，基于對不同時(shí)期相關(guān)數(shù)據(jù)的實(shí)際勘察，使用BIM技術(shù)對其模擬構(gòu)建三維模型，并且使這個(gè)時(shí)期的工程模型更為直觀，也就是說這種方式能夠?qū)IM 技術(shù)的應(yīng)用成效充分發(fā)揮出來。該方式的實(shí)際應(yīng)用，能夠推動(dòng)公路工程地質(zhì)勘查、設(shè)計(jì)工作的有序開展，及時(shí)更新、調(diào)整公路工程的施工動(dòng)態(tài)，同時(shí)還能基于三維模型使施工設(shè)計(jì)被優(yōu)化、具體化，為后續(xù)工程的實(shí)際施工奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)，減少施工作業(yè)者的工作壓力，推動(dòng)公路工程的全面建設(shè)。

3 當(dāng)前BIM 技術(shù)在公路工程勘察、設(shè)計(jì)質(zhì)量強(qiáng)化提升中應(yīng)用的要點(diǎn)

3.1 明確模型構(gòu)建的相關(guān)要求

當(dāng)前在公路工程地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)工作中應(yīng)用BIM 技術(shù)，首先要明確模型構(gòu)建工作的相關(guān)要求。在對公路工程進(jìn)行選線的過程中，為了確保公路工程選線方案的合理性，可基于BIM技術(shù)當(dāng)中的DEM/TIN 模型，在公路工程的諸多層面上開展模型構(gòu)建，其中包含地形地貌以及生態(tài)環(huán)境等。同時(shí)，相關(guān)的技術(shù)工作者一定要重點(diǎn)突出諸多道路、建筑物以及橋梁等，基于其顏色的實(shí)際改變，彰顯出直觀的模擬成效，用這樣的方式動(dòng)態(tài)展示施工進(jìn)度。

在設(shè)計(jì)方案的溝通方面，公路工程施工建設(shè)中要依據(jù)施工流程進(jìn)行。在完成了公路工程的勘察工作之后，依據(jù)設(shè)計(jì)方案實(shí)施3D 模型的模擬構(gòu)建。實(shí)際施工中如果出現(xiàn)變動(dòng)設(shè)計(jì)方案的情況，則相關(guān)工作者要依據(jù)變動(dòng)情況，使用BIM 技術(shù)進(jìn)行同步調(diào)整以及重建，保證3D 模型和實(shí)際的地質(zhì)、地貌情況相符合，且有助于后續(xù)工程的有序開展。

在對施工細(xì)節(jié)進(jìn)行模型優(yōu)化構(gòu)建的時(shí)候，工作人員要對公路工程中的重點(diǎn)位置進(jìn)行全面了解，且不需要對細(xì)節(jié)部分進(jìn)行特殊處理[2]。在隧道、病害路段以及橋梁方面實(shí)施3D 模型的微觀構(gòu)建，依據(jù)實(shí)際分布位置、地質(zhì)特征等有效方式，完成重點(diǎn)位置細(xì)節(jié)的優(yōu)化建模；同時(shí)，還要重視其和路線設(shè)計(jì)、隧道橋梁以及路基建設(shè)間存在的協(xié)調(diào)性、合理性、有效性，使管理工作者能夠?qū)饭こ痰氖┕みM(jìn)展進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。

在明確當(dāng)?shù)刂T多屬性信息的過程中，不僅要合理明其幾何信息，同時(shí)還需要增加地質(zhì)地層、承載力、厚度以及含水量等諸多方面的指標(biāo)信息，對當(dāng)?shù)貙傩孕畔⑦M(jìn)行全面了解，為后續(xù)工作的有序開展提供堅(jiān)實(shí)的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。

3.2 勘察和采集公路信息

在公路工程勘察信息進(jìn)行實(shí)際采集的時(shí)候，一定要合理應(yīng)用衛(wèi)星測量相關(guān)技術(shù)。衛(wèi)星測量相關(guān)技術(shù)是相關(guān)工作者明確公路信息的一種有效方式。在BIM 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用中，根據(jù)既有衛(wèi)星對于公路工程的圖像進(jìn)行繪制，以強(qiáng)化勘察設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量與成效。同時(shí)，根據(jù)衛(wèi)星遙感相關(guān)技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，對當(dāng)前存在、發(fā)生都較為廣泛的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行分析，并對其進(jìn)行探究、歸納以及總結(jié)。通過在此基礎(chǔ)上構(gòu)建公路災(zāi)害相關(guān)的3D 模型可以看出，該技術(shù)的精準(zhǔn)度更高，且使用范圍更為廣泛，有助于對大面積公路工程的相關(guān)信息進(jìn)行采集?；诩す饧夹g(shù)的實(shí)際應(yīng)用，也能夠?qū)饭こ痰南嚓P(guān)信息進(jìn)行采集。這項(xiàng)技術(shù)基于3D 坐標(biāo)激光點(diǎn)測量公路沿岸地貌以及地形，因其在植物方面具有良好的穿透力，所以在一些地形較為復(fù)雜且地勢起伏比較大的公路工程勘察設(shè)計(jì)工作中被廣泛應(yīng)用。另外，這項(xiàng)技術(shù)在信息數(shù)據(jù)處理方面的速度非?？?，能夠強(qiáng)化公路工程相關(guān)信息。

3.3 管線方面的設(shè)計(jì)

在國內(nèi)公路工程項(xiàng)目的實(shí)際施工中，很多地區(qū)當(dāng)中的管線項(xiàng)目都已經(jīng)完成了，所以相關(guān)勘察設(shè)計(jì)工作者一定要對工程現(xiàn)場的實(shí)際情況進(jìn)行針對性分析，基于當(dāng)?shù)貙?shí)際的地勢情況合理優(yōu)化設(shè)計(jì)方案，以免實(shí)際施工對既有管線產(chǎn)生威脅影響，進(jìn)而影響其他諸多項(xiàng)目工程的實(shí)際開展?；贐IM 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用，對既有的管線項(xiàng)目進(jìn)行模型構(gòu)建，使公路管道和管線間處于協(xié)調(diào)、穩(wěn)定的狀態(tài)。結(jié)合專業(yè)信息的相關(guān)要求，優(yōu)化處理系統(tǒng)，并基于此設(shè)計(jì)出更為高效、穩(wěn)定、合理的施工方案，為后續(xù)工作的有序開展奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

3.4 BIM 技術(shù)協(xié)同設(shè)計(jì)的相關(guān)要求

在公路工程項(xiàng)目的勘察設(shè)計(jì)工作中，可基于多種不同手段達(dá)成應(yīng)用BIM 技術(shù)的目標(biāo)。在這個(gè)過程中持續(xù)吸取成功經(jīng)驗(yàn)，能夠在更多不同區(qū)域的公路勘察工作中進(jìn)行應(yīng)用，同時(shí)將公路工程模型共享以及轉(zhuǎn)換進(jìn)行有效落實(shí)，這對于其他工程項(xiàng)目的建設(shè)與發(fā)展來講都具有極為關(guān)鍵的借鑒意義，且還能夠滿足BIM 技術(shù)的協(xié)同設(shè)計(jì)相關(guān)要求?；诖?，強(qiáng)化提升公路工程地質(zhì)勘察、設(shè)計(jì)工作的質(zhì)量，有助于對公路工程項(xiàng)目施工作業(yè)人員的施工指導(dǎo)，且相關(guān)單位、部門之間也能夠協(xié)同作業(yè)、信息互換，達(dá)成協(xié)同發(fā)展、共同進(jìn)步的目標(biāo)，這在國家公路工程勘察設(shè)計(jì)工作質(zhì)量的強(qiáng)化提升方面具有重要作用[3]。

4 基于BIM 技術(shù)強(qiáng)化提升公路工程勘察、設(shè)計(jì)工作質(zhì)量的有效措施

4.1 積極構(gòu)建協(xié)同平臺

為了強(qiáng)化BIM 技術(shù)應(yīng)用于公路工程項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)工作中的質(zhì)量與成效，要求盡快開展協(xié)同平臺的構(gòu)建工作，構(gòu)建穩(wěn)定、可靠的數(shù)據(jù)存儲系統(tǒng)和互聯(lián)網(wǎng)通信技術(shù)協(xié)同平臺，使BIM技術(shù)模型可以在諸多專業(yè)勘察、設(shè)計(jì)工作中被廣泛應(yīng)用。當(dāng)前市場中有關(guān)BIM 技術(shù)協(xié)同、創(chuàng)新的產(chǎn)品種類并不多，各個(gè)企業(yè)單位一定要強(qiáng)化提升科技創(chuàng)新資金方面的投入數(shù)量與力度，著手于自身實(shí)際情況，關(guān)聯(lián)相關(guān)專業(yè)的高校，協(xié)同探析BIM 技術(shù)協(xié)同平臺的核心技術(shù)，構(gòu)建起和自身企業(yè)發(fā)展訴求相匹配的BIM 技術(shù)協(xié)同平臺。

4.2 深化研究模型平臺

在對模型平臺進(jìn)行深化研究的過程中，諸多企業(yè)研發(fā)相關(guān)部門一定要積極開展、深化研究工作，并基于BIM 技術(shù)信息數(shù)據(jù)庫對信息實(shí)施有效管理，同時(shí)強(qiáng)化提升BIM 技術(shù)實(shí)際應(yīng)用中相關(guān)數(shù)據(jù)的累積與存儲工作，使模型的數(shù)據(jù)平臺能夠全面對外開放，有助于相關(guān)專業(yè)工作者對進(jìn)度、材料以及信息數(shù)據(jù)方面的管理、維護(hù)、建模，為后續(xù)的查找、檢索操作提供有力支持[4]。

4.3 合理制定戰(zhàn)略規(guī)劃

為了強(qiáng)化提升BIM 技術(shù)于公路工程勘察設(shè)計(jì)工作當(dāng)中的應(yīng)用成效，企業(yè)一定要制訂滿足企業(yè)運(yùn)營、發(fā)展時(shí)期的戰(zhàn)略性方案。由于BIM 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用并非只是簡單的技術(shù)問題，其中還包含全生命周期管理相關(guān)理念，此理念會在外國未來基礎(chǔ)設(shè)施的建設(shè)過程中被持續(xù)應(yīng)用，特別是在公路工程項(xiàng)目的實(shí)際建設(shè)當(dāng)中。也就是說，所有企業(yè)一定要立足于現(xiàn)實(shí)，著手于企業(yè)發(fā)展實(shí)際情況，循序漸漸地構(gòu)建、完善可以讓企業(yè)獲得長遠(yuǎn)、持續(xù)健康發(fā)展的創(chuàng)新、戰(zhàn)略性規(guī)劃方案，只有這樣，才能夠強(qiáng)化提升BIM 技術(shù)于公立工程項(xiàng)目中的集成應(yīng)用。

5 結(jié)語

總而言之，國家在基礎(chǔ)設(shè)施工程項(xiàng)目的實(shí)際開展過程中，要對現(xiàn)代化技術(shù)手段進(jìn)行積極應(yīng)用，特別是要強(qiáng)化提升BIM 技術(shù)的實(shí)際應(yīng)用。BIM 技術(shù)應(yīng)用在公路工程的勘察設(shè)計(jì)工作中，不僅要明確應(yīng)用方向、要點(diǎn)，同時(shí)還需要基于設(shè)計(jì)方案的合理設(shè)計(jì)、探究平臺等進(jìn)行推進(jìn)，持續(xù)提升BIM 技術(shù)在公路工程勘察、設(shè)計(jì)工作中的實(shí)際應(yīng)用成效。