BIM在市政道路设计中的应用分析李赛赛

BIM在市政道路设计中的应用分析李赛赛

李赛赛付焱

河南省交通规划设计研究院股份有限公司河南郑州450052

摘要：随着当前社会步入到信息化时代，大数据和云计算蓬勃发展，市政道路设计行业也面临一场巨大的变革。道路的绘图由手工绘图到现在CAD绘制，随着BIM技术的产生，工程界迎来了一次新的革命。BIM建筑信息建模，从名称看是建筑行业的软件，它包含了构件的基本信息和从属关系，并且将工程量与造价结合在一起，形成一个整体的数字化模型。BIM根植于建筑，但其原则适用于土木工程所有的行业。目前，在市政道路中也开始应用，并取得较好的效果。设计过程使用BIM，协助设计师进行设计和审查，以增加设计的可施工性和可持续性。在综合CAD和地理空间数据的基础上，还可以实现概念设计。

关键词：BIM；市政道路设计；应用

1BIM技术概述

BIM技术的具体模式就是利用三维数字等先进的技术来构建数字化道路模型，用BIM技术来进行道路和各节点的三维动态设计和仿真分析，来达到系统化、模块化、可视化和精细化的设计，对道路的结构进行全面的优化设计，在道路的施工以及其他环节中采用新颖的设计理念，这样就能够推动我国市政道路逐步向信息化和数据化方向发展。

通过BIM技术，能够即时地提供道路项目的设计模式、进度以及投资成本等信息，帮助工作人员随时了解项目进程。掌握了这些信息，工作人员就能根据具体数据适时地调整建筑的设计理念、施工以及管理，从而能够保证项目的顺利进行，增加经济收益。另外，在BIM技术条件下进行市政道路设计，和传统的模式相比不仅仅是工具和手段的巨大变革，更是在业务和流程创新方面的变革，利用BIM技术进行道路设计，保证了其形象化、协同化和精细化，能够加强团队协作，让各个专业的设计师一起来建立道路的模型。各个专业设计师在同一个平台进行设计，将成果及时更新，可以实现信息共享，并且可以使二维数据变得立体和形象，最大程度上减少错误发生的可能性，节约设计的成本。

2BIM应用于市政道路设计的优势

2.1明确表达设计意图

在传统二维设计模式中，由于工程的复杂性，将三维的空间平放到二维的空间，这个过程难免会丢失数据和一些信息，所以最终的设计成果不能将设计意图表达清晰和明确。BIM设计模式，就是一个三维的立体模型，最终设计成果就是竣工后的效果图，所以设计的成果较为清晰和明确，使用者会看到最终的效果图。同时BIM技术对于子模型和属性上有明确的划分，只有划分的越仔细，其设计的意图就会表达的越清晰。BIM技术在越复杂的工程中，则会表现的越突出，所以在一些复杂度较高的行业，在很早就关注了BIM技术，并也应用此技术解决了很多问题。在之前的市政道路工程中，由于各工程的相似度高，而工程建设的相关人员，如设计者、施工方、监理方等，都能够依靠以往的工程经验来理解，所以不会出现较大的问题。但是随着社会经济的不断发展，人们对美观度的要求也越来越高，市政道路设计的复杂程度也在逐渐增大，所以二维设计模式已经不再适应现代化的设计需求。

2.2提高协同能力

近些年，随着城市化进程的不断加快，经济建设在不断的发展，城市的建设项目也在逐年增加，而人们对于建设项目的要求也越来越高，项目工程的设计越来越复杂化和精细化，一个项目的设计不再是只依靠几个人就能完成，而是需要一个团队，这个团队中的人员来自多个专业，只有团队人员的密切协作，才能设计出符合时代发展的项目工程，而在BIM技术中，协同能力是其中重要的内容，也是强项内容。

在传统的设计模式中，设计人员的写作是依靠分图层的复制、粘贴、引用等来进行实现，虽然也有部分协同设计系统在内，但总体上都是依照复制、粘贴、引用等方式来得以实现的，有的可能将存储在服务器上的图形和文件进行了相应的权限设置。这种方式对于较为基础的协同问题可以解决，但是对于更加精细化的协同则不能处理。比如，在实际的工程中，将一条路的每段边坡、每个平交口、每座互通立交等工作，交由不同的人去做，在传统的设计模式中，根本不可能实现，将这些工作联系起来，非常的困难，同时也是特别容易出错的，因为设计的平面图是由线条和文字组成，去把这些不可能联系起来的工作相联系，是一个大的难题。

3BIM技术在市政道路设计中的具体应用

3.1地形地势分析

在将BIM技术应用于市政道路设计的过程中，首先就要建立3D模型，用于项目的基础分析。在建立模型的过程中，应充分分析地形的环境以及测量数据等。包括各关键地形点的高程等，并结合原始地形进行自动分析，为后续BIM技术的应用提供基础。对市政道路合理应用BIM技术能够有效地实现数据的模拟化，对施工进行有效的控制。然后整合道路工程中的各项数据，建立数据资源库，通过软件整合分析的功能，将数据导入模型中，为设计过程中，规避各种风险做出了较好的尝试，有效地保障了工程的顺利实施。

3.2市政道路设计

在进行BIM应用前，应将全景视图模式的相应参数进行修改优化，确认道路设计是否符合其相应的等级，设计时速是否符合标准。检查道路转弯半径和交叉口设计是否存在问题，然后对项目范围内的涵洞、桥梁等进行准确的标注。综合考核项目平面图与设计文件、给排水、桥梁等专业的符合性，提前对市政道路的实施做出规划。在进行纵断面设计中，应综合地形、排水、净空等多方面的因素，组织各专业人员进行论证，保证项目实施的万无一失，在高程控制中，一定要遵循平曲面原则，纵面设计时要考查交叉口部位的限制因素，并结合现场情况，进行数据分析，并最终进行道路纵断面设计。在参照曲面的基础上，进行道路模型的设计，这其中包括平面线位、纵断面和装配设计等。然后再使用Cicil3D、REVIT、Dynamo等软件进行精确建模。在BIM技术中，可以实现较为复杂的道路工程模型，如在公路线路中进行超高编辑、交叉点、路线互通设计等。桥梁横断面上的横坡、沿线路上变化的超高是工程中的难题，可以使用BIM技术软件的综合功能解决。使用Cicil3D确定桥梁中心线的平、竖曲线和超高，使用REVIT上建族参数控制箱梁的横坡即超高，使用Dynamo分析Cicil3D的数据后计算并驱动REVIT族，最终生成在平、纵、横上都沿线路不断变化的箱梁。BIM技术还能够结合现场的实际情况，将模拟的立体造型建立出来，这样便于项目参建方直观的感受项目运行状态。BIM技术操作简单，只要对现场的测绘较为准确，就能够觉很好地完成建模工作。

3.3BIM技术应用于地下管线的综合设计

①布置市政道路横断面各工程项目工作；②协调竖向高程工作。为了能够有效利用BIM技术进行管线的排布模拟，应在设计市政道路之前，提前了解地下管线相关资料，包括管线的种类、管径、走向等。在进行管线综合布局的时候，还应该提前了解管件的相关尺寸，并及时加工出来，同时，为有效避免在预埋阶段出现漏留孔洞、漏埋套管、预埋位置不当等问题，应通过BIM技术的应用来精确定位管线预留孔洞。

3.4BIM技术应用于综合管廊的实施维护

BIM技术还能应用于市政道路设计过程中的景观三维模拟工作中，从而实现科学、合理的景观布置。BIM技术可以将道路两侧植物看成一个整体，并快速导入模型中，通过模型对植物进行分类、空间布置以及养护等工作的合理规划，最终圆满完成对道路景观的分析工作。

结语

BIM技术已经成为世界范围内设计领域的主流技术，然而在我国的发展应用却缓慢很多，近年来，通过不断推广，BIM技术在我国的应用逐渐增多，但是我们应该结合自身需要，推动本土化，找到一条真正适合市政道路行业的BIM应用之路。

参考文献：

[1]帅鹏.BIM技术在市政道路设计中的应用[J].中国标准化，2018（02）：83-85.

[2]程佳.浅谈BIM在市政道路设计中的应用[J].智能建筑与智慧城市，2018（05）：65-67.

[3]刘富峰.市政道路设计中BIM技术的应用分析[J].农业科技与信息，2018（16）：123-125.