基于无人机倾斜摄影+BIM技术的高速公路场站生态规划研究

基于无人机倾斜摄影+BIM技术的高速公路场站生态规划研究

卢枫，李天舒，谈超，王琪，柯鹏飞

中建五局土木公司武汉分公司，湖北 武汉 430000

摘要：针对工程中临时场地规划建设的施工特点，以“武汉至松滋高速公路仙桃至洪湖段”为实际依托项目，对梁场建设选址的关键技术进行研究。本研究通过无人机倾斜摄影技术获取项目附近地形地貌图，规划出临时场地的合理位置，再利用BIM技术建立梁场的基本模型。该技术可提供生动形象且具体的地形地貌图，为合理选址提供依据，有效减少临时场地的用地面积。

关键词：无人机倾斜摄影+BIM技术；合理选址；减少用地

1.引言

工程中临时场地的建设是整个项目高效稳定推进的基础，针对如何缩短工地与临时场地的路程，减少线路纵断面施工量和建厂时的填挖方施工量的技术问题，国内方面，李鑫[1]等利用BIM技术对梁场的整体规划布局进行了细致研究。研究结果表明，通过BIM进行可视化设计，将有效提高梁场建设的经济效益；彭岸[2]等利用BIM技术对梁场规划建设进行全程管控，以此提出了通过相关先进软件来辅助工程建设的先进方法；张鹏[3]等提出追求BIM技术实际用于指导生产和施工的先进方法，有利于管理施工平台的信息化建设，有效提高施工效率。国外方面，欧美国家对BIM技术应用广泛且经验丰富，其中英国在建筑行业强制实行BIM技术。卢智宇[4]等人将无人机倾斜摄影技术和BIM技术相结合较好地解决了地形复杂不易获取工程信息的问题。

以上可以看出，当前关于利用BIM技术对梁场场地规划的研究较为成熟，而对于运用无人机进行地形勘探测绘地形并运用到梁场场地规划的技术研究有所欠缺。武松高速公路仙桃至洪湖段项目是仙桃市交通基础设施建设最大单体投资项目，是沿江高速公路重要节点地段。项目中桥梁占比高达80%，预制箱梁施工1316榀，预制梁施工数量多，任务重，工期紧。因此，结合无人机摄影技术和BIM技术对临时梁场场地规划尤为重要。

2工程概况

2.1概述

项目拟设置预制梁场1座，位置位于综合场站内，占地约21.9亩，负责全线共计1316榀预制梁制作及安装。如图所示。

图1-综合场站总平面布置图

图2-预制梁场平面图

2.2技术指标

武汉至松滋高速公路仙桃至洪湖段项目的主要技术指标如表1所示：

表1 主要技术指标

2.3临时梁场选址及施工难点

武松高速公路仙桃至洪湖段K56+641.5-K63+483.65段公路工程，第一，该路段途径地形有旱地，水稻田和鱼塘等，地形复杂，施工现场至临时场站的便道施工困难；第二，该区段具有一定厚度的软弱土层，地基承载力偏低 ；第三，便道修建所需要的垫层材料运输和临时场站建设的土方填挖中材料运入和废渣的输出均需要考虑其经济性和环保性；第四，该区段地势平坦，一旦处于多雨季节，排水问题严峻。针对以上施工难点，本项目采用无人机倾斜摄影技术+BIM技术，提供生动形象且具体的地形地貌图，为合理选址提供依据，缩短便道路程，有效减少临时场地的用地面积，节省施工材料。

3临时场地规划的关键技术

3.1无人机倾斜摄影

武汉至松滋高速公路仙桃至洪湖段，本项目跨越区段范围较大，地形较为复杂，包含旱地，虾塘，水稻田，鱼塘等，传统的施工测量，定位，放样和结算技术已经不能满足项目工程的高效性，精准性。为高效并精准掌握区段地形信息并确定施工量，考虑采用无人机进行勘探并测绘出地形图。如图所示。

图3-无人机勘察地形

3.2利用BIM技术建立梁场模型

BIM技术是一种利用电脑建模软件建立三维模型的技术，具有协调性，优化性，可视化，模拟化的重要特点，它可以较为充分地考虑和模拟实际地形，并能够快速绘制出临时场站的三维模型，有利于形成对场站的初步整体认识，明晰工程量，且方便反复修改优化至最佳方案，并为后续施工建设提供指导依据。本项目采用revit建模软件对场地进行三维建模，模型如图所示。

图4-综合场站模型全景图

图5-临时梁场模型侧面效果图

4. 主要工程数量表

采用无人机倾斜摄影技术+BIM技术对武松高速XHTJ-3合同段综合场规划建设后，工程量大大减少，主要工程数量表如下表1所示。

4. 结论

在临时梁场的规划建设中，本项目采用无人机倾斜摄影技术和BIM技术相结合的方法，在保证安全的前提下，有效缩短了便道路程，减少了临时场地的用地面积，节省了施工材料并一定程度上提高了施工效率，为类似工程提供了相关经验，具有良好的社会经济效益。

参考文献

[1].李鑫, BIM技术在铁路预制梁场规划与布置中的应用研究. 铁道建筑技术, 2017. No.286(07): 第19-23页.

[2].彭岸等, BIM技术在公路工程预制梁场中的应用. 工程技术研究, 2018. No.29(13): 第47-48页.

[3].张鹏等, 基于BIM的新机场项目预制梁场信息化管理平台研究. 交通世界, 2018. No.482(32): 第16-17+23页.

[4].卢智宇, 胥悦与余江川, 一种消费级民用无人机倾斜摄影技术与BIM技术相结合的应用. 四川建筑, 2023. 43(02): 第72-73+76页.