bim水利设计，建筑信息模型BIM在水利工程建设中的应用

建筑信息模型BIM在水利工程建设中的应用

建筑信息模型（BIM）在建筑工程项目中应用比较多。在水利工程建设中引入BIM技术，将有助于实现水利工程仿真信息的数字化查询，以及水利工程的枢纽布置、土方量计算等。建筑信息模型（ ，BIM），是一种集成的全寿命周期管理的建设信息化方法，在建筑工程项目中应用比较多，它贯穿在建设项目的规划、设计、采购、施工和运营等各阶段，为建设项目各参与方提供了协同管理工作和信息交流的平台。

它的提出与发展，给工程建设项目的决策者和参与者在协同工作、信息共享的应用管理方面提出了更高的要求。在水利工程建设中采用BIM技术，不仅可以实现工程设计阶段的协同设计、施工阶段的建造全过程一体化，以及运营阶段对建筑物的智能化维护和设施管理，同时，还消除了从业主、施工单位到运营方之间的沟通屏障，实现了对水利工程项目全生命周期管理。

一、BIM 原理与功能

BIM 实际是一个建设项目物理和功能特性的数字表达，是一个可以共享目标项目信息的资源平台，可以为该项目从概念到拆除的全寿命周期中的所有决策提供可靠依据;在项目的不同阶段，可以由不同的参与人通过在BIM系统中插入、提取、更新和共享信息数据，以反映其各自业务职责，支持各自决策，从而实现协同作业。建筑师通过基于BIM技术的设计软件（如等）可直接在图形环境中向数据库输入参数信息， 比如墙体厚度、楼层高度等，而无需花费更多的精力在抽象的二维CAD图纸上， 便可得到具有一系列特性的对象（）以表达建筑物基本属性。

二、BIM 技术在水利工程建设中的应用

基于地形 BIM 模型的土方量计算

水利工程建设中的土方量测量与计算是工程施工各项环节的重要依据，它为施工过程中工程量的预算、施工的设计组织和施工的现场安排提供了重要的参考作用。当前，土方量计算的软件和系统主要有两类：Auto CAD 系列和 GIS、遥感系列。BIM 技术提供的土方量计算方法建立在与实际地形完全吻合的 BIM 模型上，首先绘制原始地形曲面模型和设计曲面模型，这两个空间三维曲面会产生交点并连接成线，交线即原始地形曲面与施工设计曲面的交汇线，所包围的空间体积即为需要开挖或者填筑的土方量进而生成体积曲面。基于 BIM 技术的原始地形曲面和设计地形曲面是动态关联的，在方案选择阶段可在模型基础上快速进行土方的开挖和填筑实验，准确计算土方的开挖和填筑量，从而选出zui佳土方开挖方案。

水工建筑物 BIM 模型的应用

1、基于水工建筑物 BIM 模型的枢纽布置。水利工程枢纽布置的任务是确定各建筑物在平面和高程上的布置。水利枢纽布置是一项复杂的工程，不是一般性确定算法能够解决的，而应该在工程条件的约束下，进行多种方案比选。目前的方案比选都是建立在平面图的基础上，需要水工专家有丰富的实践经验和综合推理能力。在方案比选阶段建立各水工建筑物的 BIM 模型，并结合地形的 BIM 模型形成完整的项目总体沙盘，能使决策人员直观地了解各水工建筑物之间、各水工建筑物与周围地形条件之间的制约关系。同时，基于参数的 BIM 模型可在空间位置任意移动，能够实现一处更改，处处更改，使每一种决策方都成为一个完整可视的沙盘。项目比选阶段的案可视化也能够使项目参建者迅速把握关键项目控制点，确定施工重难点，分析资源配置合理性，为后续的施工组织设计优化调整提供决策支持。

2、BIM 模型信息的应用。一个建筑信息模型是一个单一的、完整一致的建筑信息数据库，建立完整的项目 BIM 数据信息，使工程构件参数化，从而实现工程项目管理信息化和技术信息化。

管理信息化。建筑施工过程是一项典型的协同工作bim水利设计，建筑信息模型BIM在水利工程建设中的应用，不同专业、不同职责的施工主体之间需要进行信息共享和交流，期间会产生大量信息。如果项目参建各方各自为政，将会产生信息孤岛和信息断层问题。BIM 模型包含的信息可实现工程档案可视化、关联化、高效率化管理，为项目建设过程中的信息交换、共享和集成化管理提供了有效平台。按照项目进行的不同阶段，可将 BIM 信息平台划分为三大子平台：设计管理信息平台、项目实施阶段信息平台和项目验收及运维信息平台。设计管理信息平台包括项目建议书，可行性研究报告。

初步设计 3 个阶段的信息，项目实施信息平台包括施工图设计和施工技术交底阶段的信息;项目验收及运维信息平台提供竣工验收，以及项目运行维护阶段的信息。因此，使用 BIM 技术建设一个项目的中央存储库，可彻底改变项目整个生命周期的信息管理模式。水利工程 投资大，使用年限长，人员流动大，一些隐蔽工程的信息流失严重，基于 BIM 技术的信息管理平台可保证这些信息的完整性、准确性和可追溯性。

技术信息化。水利工程施工条件复杂，工程量大，施工难点多，目前，我国水利工程施工技术水平普遍较低。BIM 技术作为一种对建筑物物理和功能特性进行数字描述的信息库，BIM 模型在工程设计、施工等过程中支持多种应用，对于一个完整使用 BIM 技术的工程来说，不仅包括虚拟的三维可视化模型，也应该包括可视化的施工任务和施工顺序，这些信息对于施工任务的安排以及施工进度计划的确定将起到至关重要的作用，同时，模型包含的建筑物本身的定量信息会直接链接到相关的成本数据库，对于项目建设前期的投资控制非常有利，精细度级别越高的模型，项目的成本估算越精确。

基于 BIM 技术的土方量计算严密科学，方便修改，弥补了水利工程中传统土方算量方法的不足，提高了土方量计算的精度和效率，并在计算土方量的同时生成地形模型，为项目的方案决策奠定了基础。实践证明，BIM 技术在大型水利工程的方案决策阶段能提供完整、可追溯的沙盘模型，对及时发现枢纽布置不合理，防止返工，缩短工期，节约成本资源具有重要意义。

大家都在搜：智能打桩定位系统、智能压实度监测系统、智能路面摊铺系统、拌合站质量监管系统、智能测斜仪、智能表面沉降监测仪、地下水位监测系统、尾矿库监测系统、边坡监测系统、山体滑坡应急监测箱、工程机械智能引导系统、地面沉降监测系统

北京天玑科技有限公司（以下简称天玑科技）隶属于北京奥宇集团，是一家致力于北斗智慧工程应用的高科技企业。天玑科技以交通部公路院、中国水科院，北京地研发等为行业技术支撑，结合自身强大的研发实力，整合行业资源优势，汇聚资深创业团队，深耕行业应用需求，深入了解中国特色，为用户提供一整套智慧工程建设全流程解决方案。

天玑科技成立以来高速发展，创新性的将北斗技术应用到公路、铁路，水利、机场工程建设领域，以工程质量过程管控为核心，将隐蔽工程透明化，为业主和施工总包单位解决质量，安全、效率、管理等核心问题。已形成TJMC摊铺系统，压实系统，桩基信息化系统，TJ-变形监测等系统产品，从终端到平台，硬件到软件，产品销售到全程技术服务为广大业主和施工总包方提供完善的北斗智慧工程方案。特别是基于北斗的道路工程质量信息化系统成熟应用于日照交发，武汉交投，中建四局，南宁绕城高速等项目中，京雄城际，江巷水库大坝，大兴机场沉降监测等项目中也已全线选用，积累了丰富的成功案例，得到业界高度肯定和赞许。

天玑科技已通过质量体系bim水利设计，3A信用企业，国家、中关村双高新技术企业等认证，取得软件著作权10项，发明专利3项，是拓普康数字化施工产品核心代理商，已成为智慧工程领域的领军企业。天玑星，是北斗七星的第三颗考什么证赚钱多，尊为禄存星。天玑，主理天上人间的财富，喻为财富之星，不断为用户创造价值，为业主提升管理，为业者提供保障，为行业积累财富。

天玑科技：北斗智慧工程系统方案专家–诚信，创新，专注，感恩

公路设计bim，BIM技术在公路工程设计中的应用

前言：寻找写作灵感？中文期刊网用心挑选的BIM技术在公路工程设计中的应用，希望能为您的阅读和创作带来灵感，欢迎大家阅读并分享。

【摘要】公路工程已经成为当前现代化建设中的重点内容，是保障我国交通运输行业繁荣发展的基础工程。bim技术的应用，能够提升公路工程建设质量，但是，目前BIM技术的应用仍处于初级阶段，工程项目各参与方对于该技术尚缺乏全面和深刻的认识。因此，应对BIM技术进行深入研究和探索，以切实发挥其应用价值。论文通过分析BIM技术在公路工程设计中的优势，探索BIM技术在公路工程设计中的应用方法。

【关键词】BIM技术；公路工程设计；应用

1引言

信息化时代的到来促进了我国建筑行业的发展，在公路工程设计当中，越来越多的先进技术得到应用，提升了工程设计的合理性，为保障工程质量奠定了坚实的基础。BIM技术即三维建筑信息模型，其能够帮助工作人员全面而准确地获取建筑信息，从而降低工程设计中存在的风险，保障公路工程设计方案符合实际施工要求。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，导致公路工程延期或者中断。应用BIM技术，能够对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，为公路工程施工工作的开展奠定基础，因此，BIM技术受到公路工程设计人员的广泛应用。

2BIM技术在公路工程设计中的应用优势

首先，BIM技术能够实现可视化建模。对于公路工程涉及的相关信息，如周边环境和公路路面等，应用BIM设计软件能够实现信息的可视化整合，反映地物的三维形态，帮助设计人员提升设计效果。其次，BIM技术能够提升设计方案的准确性。应用较为先进的算法，快速而精确地实现土方量的获取。自动生成土方调配图标，有效确定弃土堆位置和土方量移动及方向信息等[1]。最后，BIM技术具有很强的模拟性。通过计算机的应用，能够显示公路工程的相关参数，例如，坡度、线型和周边环境等，并在模拟的过程中实现设计方案的优化。

3BIM技术在公路工程设计中的应用方法

3.1环境模型处理

环境模型的建立，是在公路工程设计中应用BIM技术的关键环节，也是后续设计工作顺利开展的保障。建立完善的环境模型，才能够实现公路工程结构模型的建立，对于工程量的准确、快速获取具有重要作用，提升公路工程建设的可行性与合理性[2]。在公路工程环境模型的建立过程中，三角网格地形模型的构建，需要借助于三维点云数据和矢量化的CAD地形图实现精确分析和计算，以保障其符合地面实际状况。利用航拍照片和卫星照片等，与三角网格地形模型实现叠合，能够更为直观地展示地物和地貌，快速实现控制性环境对象的添加，如既有铁路、公路和规划区等。此外，三维实景模型的构建，需要借助于倾斜测量和激光点云等方法实现。将相关地质数据加入到数字地面模型当中，能够降低复杂地质环境对于公路工程建设的负面影响。填挖工程量与新线位也能够借助于地质数字地面模型而快速获取，实现设计方案的不断优化。在不同公路工程设计当中，由于地形状况存在较大的差异性，以及工程空间的较大跨度，使得工程建设需要穿越不同水文与地质环境单元公路设计bim，这给公路工程设计工作带来了一定的困难。公路工程造价、工程的安全性和设计方案的质量等都会受到地质条件的影响。将地质数据加入到数字地面模型当中，能够实现路线走廊带比选效率的提升。当线路和桥隧构筑物出现变动时，数字地面模型的应用，能够快速获取填挖工程量、新线位和地质参数等，保障在线路变动后能够快速实现设计方案的调整，提升设计方案的可行性。

3.2工程模型处理

3.2.1建立三维路线模型

路线平纵设计功能是当前BIM应用软件的重要功能，其能够实现路线平纵的实时动态调整，从而大大提升工作效率。但是，这种方式目前在我国公路工程设计中的应用较少。二维线路设计软件是国内工程设计中的常用工具，其能够提升工程设计的匹配程度，实现路线设计灵活性的提升。恢复已有路线方案和路线方案的微调，是当前BIM应用软件路线设计功能的主要应用方式，因此，应该对BIM应用软件进行深入开发公路设计bim，BIM技术在公路工程设计中的应用，以适应我国当前公路工程设计的特点。

3.2.2建立路基路面模型

定制横断面模板对三维路线“戴帽子”，是建立公路工程路基路面模型的主要方式。绿化带、路面结构层、挡墙、人行道、路缘石、边坡和边沟排水沟等，是横断面模板的主要构件组成，模板的定制可以由相应的构件尺寸决定，保障设计方案符合实际施工情况[3]。构件工程数量能够通过构件特征属性的分析而快速获取，实现设计效率与精确性的提升。

3.2.3建立桥梁模型

首先，进行桥梁上部结构模型的建立。当桥梁上部结构为箱梁和T梁时，可以采用GC和实现参数化建模。当桥梁上部结构为钢桁架时，结构建模过程需要应用。其次，进行桥梁下部结构模型的建立。桥墩参数化单元的形式各不相同，应用能够实现单元库的构建，不同的桥墩参数化单元对应不同的桥墩。在进行放置时需要对墩径、墩高、桩径和桩长等参数进行适当调整。当桥墩结构较为复杂时，需要完成单独建模，在此过程中需要应用的三维建模功能。图1为特殊桥梁建模。

3.2.4建立隧道模型

首先，进行隧道主体结构模型的建立。在隧道横断面模板的定制过程中，需要精确获取隧道衬砌结构和标准横断面尺寸信息，隧道主体结构的形成，需要通过沿路线对衬砌横断面放样来实现。其次，进行横通道、隧道洞门和通风井等结构的模型的建立。根据构件形式的不同配置于相应的空间位置，完成隧道模型的构建。

3.2.5建立交叉工程模型

建立平面交叉工程模型时，应该先确定路边线的空间位置和平面交叉路脊线的空间位置，之后实现三角网格的建立，最终完成平面交叉竖向设计。完整的平面交叉模型的构建，还需要将人行道附加于平面交叉路边线，将路面属性附加于平面交叉三角网格。建立立体交叉工程模型时，对桥梁、路线和隧道等进行单独建模，完整立体交叉模型的构建还需要进行端部处理与加减速车道设计。BIM技术的应用，提高了设计的可视化，能够更加便捷地判断高程等参数是否符合工程要求。

3.2.6建立交通安全设施模型

在平面图中绘制标线，在三维路面表面完成标线的平面投影，完成三维道路标线表面模型的构建。标牌、标志和护栏等构件存储于构件库中，根据公路工程的实际设计要求，能够实现相应构件的直接提取，方便快捷[4]。

3.2.7建立景观绿化模型

为了方便景观绿化模型的构建，可以应用中的景观植物模型库，根据公路工程的实际需求实现植物模型的提取。也可以根据实际需求自定义添加制作植物模型，对于提升工程与景观绿化的协调性起到关键作用。

3.3模型数据整合

相较于传统的三维建筑模型而言，BIM除了能够保障三维空间数据的可视化外，还能够获取工程相关数据信息。由于公路工程涉及的内容较为繁杂，在设计中产生的数据量也会较为庞大，为了便于内含数据的管理，需要在每一个模型文件中进行编号处理。数据文件结构分为按专业划分与按段落划分2种形式。按专业划分数据文件结构时，能够保障专业的完整性，但是需具有较高的软硬件要求。按段落划分数据文件结构学什么技能好，就是按照桥梁、路基和隧道等进行分段，提升段落中的专业完整性。这种方式能够实现模型的分段总装，对于软硬件的要求不高。但是，按段落划分数据文件结构的形式，工作量较大且文件结构复杂，在规模较大的公路工程设计中能够发挥其应用价值。

4结语

BIM技术具有较强的可视性、协同性、模拟性和准确性，能够大大提升公路工程设计的效率与质量。当前，我国工程建设中对于BIM技术的应用尚处于初级阶段，因此，应该加强BIM技术的研究，实现BIM应用软件的不断优化，为我国公路工程设计奠定坚实的基础，推动我国的现代化建设进程。

【参考文献】

【1】何晓君.BIM技术在公路设计中的应用价值研究[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(8):85-87.

【2】蒋科.BIM技术在公路工程设计阶段中的应用技巧[J].公路交通技术,2018,34(2):17-21.

【3】何国亮.BIM技术在公路设计中的应用与思考[J].中国战略新兴产业,2018(16):89.

【4】程兴园.BIM技术在公路工程设计中的应用研究[J].公路交通科技(应用技术版),2018,14(3):33-35.

作者:王若檀 李红阳 单位:威海市公路勘察设计院有限公司