吕建杰 孙鹏辉

摘要：公路的勘察设计工作将直接关系到公路工程的质量，必须积极应用先进的勘察设计技术，提高勘察工作的全面性和时效性，为设计规划提供可靠的参考依据，从而使公路工程设计方案更加科学合理。BIM技术在公路工程勘察设计中的应用可以有效提高勘察设计质量和效率，因此公路勘察设计部门要加强对BIM技术的研究以及推广应用。

关键词：BIM技术;公路工程;勘察设计;实践应用

当前我国公路工程的建设及实践证明能够有效带动当地社会经济的发展，提高区域资源整合能力，而公路工程跨越的地区，范围广，不同地区的自然环境特点，会影响到最终设计方案，所以在进行公路工程建设初期需要进行时间很长的实地勘察工作，以确保能得到当地的实际数据，并将这些数据落实反映到设计中。经过数10年的发展，尤其是在进人新时期以来，工作效率成为了决定同行企业之间竞争的一个重要环节。随着行业发展，企业越来越看重新技术在改变原有工作模式上发挥的效果，在公路勘察设计过程中引人BIM技术，可以提高整个设计的信息化智能化，并且保障最终完成的准确性，在公路工程建设行业已经有了多次使用的经验，未来也会是公路工程勘察设计工作的重要参与方。

一、公路勘察设计及B1M技术特点

1. 可视化。BIM技术在公路勘察中的应用，可以实现公路构件的可视化，也可以实现整个公路勘察过程的可视化。应用BIM技术形成的效果图生成报表，可以为公路勘察设计人员互动沟通.科学决策提供重要依据，而此过程也可以实现可视化。

2. 可协调性。在公路建设过程中，如果各专业设计师沟通不充分，可能会引发各专业之间的冲突，对公路建设产生不利影响。BIM技术具有可协调性特点，可以协调各专业之间的工作，避免专业之间出现碰撞问题。

3. 可模拟性。BIM具有可模拟性，可以根据施工组织设计，模拟现实中的建筑物。因此，可以利用这一特点，模拟公路工程中的建筑物以及周围环境，以便科学.合理地制订公路工程施工方案。

4. 优化性。通过构建BIM模型，可以获得公路规划.物理以及几何等公路勘察指标，可以利用BIM的各种优化工具，结合公路勘察指标，对公路工程复杂问题进行优化。

5. 可出图。在公路勘察设计过程中，利用BIM技术能够完成可视化展示.模拟.协调以及优化，还能够进行碰撞检查以及修改设计，形成碰撞检查报告以及修改方案[1]。

二、构建公路勘察设计B1M模型

1. 构建公路勘察设计模型的基本要求

在建模过程中应将公路工程所在区域的地形地貌特点.生态环境条件以及经济水平等因素集成在模型中，从而为公路工程的设计规划提高可靠的参考依据。同时还应及时对模型数据进行更新完善，以确保设计方案能够与施工现场的实际情况相一致。通过BIM技术的应用，可以自动按照设计方案来完成细节模型的构建。在细节模型中可以根据公路设计的相关技术标准来确定道路线形和相关附属设施的基本外形，以确保设计方案能够与实地勘察数据相一致。同时BIM模型还可以为设计部门与业主提供沟通交流平台。在进行公路工程的隧道以及桥梁等重点环节的微观模型构建时，BIM模型能够直观地展示细节设计中的特性和层次，为工程的成本控制以及后续的施工管理等提供可靠的参考依据。在BIM模型中可以将勘察设计中所涉及的基础设施数据.各种技术工艺參数.施工材料质量性能指标等集成在BIM模型中，以适应 BIM模型的多元化任务的需要。

2. 数据建模方法

当前公路工程勘察设计项目主要分为新建公路和改扩建公路。勘测对象一般是当地的实际地形和改扩建工程中既有桥梁隧道道路的构造物数据信息。虽然在当前技术限制下想要建立一个满足后期BIM应用全部需求的三维模型较为困难，但是从业人员仍然可以分级建模的方式来完成各施工过程间的模型使用需求，尽可能减少重复建模的情况，保证模型信息能够延续使用，减少在建模过程中需要投人的时间避免由于频繁变更而导致模型信息前后冲突的情况出现。

公路BIM模型主要是源于测量人员和设计人员的实地勘测即公路三维模型库中的相应信息，利用现有的勘测技术和计算机CAD技术，建立公路走廊带的三维模型。而关于地形信息的采集，当前可以使用的方式很多，例如，高分辨率的卫星测量.航空摄影测量.三维激光测量，都能够高效进行相应的数据采集和整理任务，大幅度缩减了信息采集所需要投人的时间。除此之外，对于低空对地测量，目前设计人员也可以用直升机.无人机等方式进行。在实际的设计过程中，设计人员往往会将多种信息采集方式相结合，对不同地区不同数据特点的信息分类进行采集，选择最适合的采集方式，完成信息获取最大程度地还原公路所处地区的实际自然参数，确保建模准确。

三、基于B1M的公路勘察设计实践

1. 某公路工程概况

某公路改建工程线路全长191km，其沿线存在互通17座，该路段不仅交通流量比较大，而且其路况也比较复杂，同时在改建过程中需要采取横向分期以及纵向分段方式来进行施工建设，对公路的勘察设计技术提出了很高的要求，因此决定利用三维激光技术来进行勘察测量并通过BIM模型的构建，为该公路勘察设计提供技术支撑。

2. BIM技术在公路勘察设计中的实践应用

该公路在勘察设计工作中采取了机载三维激光测量技术来采集数据的采集测量，全面准确了获取该公路地表的三维数据，且将数据精度严格控制在勘察设计标准允许的范围内。同时根据不同路段的情况，也适当结合车载设备进行三维激光测量，从而为构建BIM模型提供了更加准确的道路基础设施以及相关构造物的数据信息。

在本次勘察设计工作中采用统一平面坐标系来对所有的D0M以及点云数据进行处理，同时将国家1985高程基准作为激光点云高程坐标。在经过正射影像以及对地表高密度点云数据的处理分析后，可以根据所采集的D0M以及点云数据按照不同比例尺要求来进行DEM多级分辨率模型的构建，从而为公路工程的线路选择以及不同设计方案的对比分析提供数据基础。同时原公路工程的路面以及相关桥梁的点云模型也被涵盖在BIM精细模型中。设计人员可以在AutoCAD条件下共享彩色且分辨率为0.2m的D0M模型和BIM三维模型，在模型中可以有效集成该类的设计数据。

结束语∶综上所述，BIM在公路勘察设计中的应用，能够实现可视化以及协同化，为各专业设计人员提供全面.丰富.直观的信息数据，有利于各专业人员充分沟通，并作出科学.合理的决策，保证公路工程勘察工作的顺利进行，对促进我国公路勘察行业的发展具有重要意义。

参考文献：

[1]张军.基于BIM的公路勘察设计与实践探讨[J].建材与装饰，2019（2）∶270-271.

[2]张小龙.基于BIM的公路勘察设计与实践研究[J].交通世界，2019（24）∶18-19

[3]郑庆东.基于BIM的公路勘察设计与实践研究[J].建筑工程技术与设计.2019（26）：1490.

[4]张军.基于BIM的公路勘察设计与实践探讨[J].建材与装饰.2019（2）：270-271.

作者简介：

吕建杰，（1983-），男，汉族，山东省海阳市，工程师，本科，研究方向主要从事∶基础地质勘查.岩土工程勘察设计.建设工程勘察.测绘.地基基础工程：

孙鹏辉，（1987-），男，汉族，山东省烟台市，工程师，本科研究方向主要从事∶基础地质勘查.岩土工程勘察设计.建设工程勘察.测绘.地基基础工程