BIM技术在市政道路设计中的应用研究

BIM技术在市政道路设计中的应用研究

于海

天津市政工程设计研究总院有限公司

摘要：随着国家的快速发展，国家加大了对基础设施的投资，使城市基础设施日益健全，人民的生活质量得到了极大的提高。为了保证市政道路的设计效果，需要将 BIM应用到市政道路设计中，以解决市政道路设计中出现的问题，提高市政道路设计的科学性和实用性。基于此，本文阐述了BIM技术在道路设计中的应用特点，对BIM技术在市政道路建设中的具体应用展开了深度分析， 旨在充分发挥我国市政道路设计作用。

关键词：BIM技术；市政道路；设计；应用研究 

随着人民群众对居住品质的需求不断提高，市政道路的修建也逐步走向成熟与完善。将 BIM技术引入到道路设计中，将会大大促进市政道路建设的发展。BIM，也就是构建一个建筑物的3D建模，以3D的方式构建不同的信息模型，以更全面的展现建筑物的信息，让有关的工程师能够更好地理解建筑物。建筑信息模型（BIM）是当前建筑工程中最常用的一种技术。将其运用于市政道路设计，可以提高城市交通规划的工作效能，实现市政道路建设的可持续发展，推动城市经济的持续健康发展。

1BIM技术在道路设计中的应用特点

1.1可视化

BIM技术可以让图纸审查由抽象变为具体，建立在 BIM技术之上的 BIM模型，可以对各个专业的3D图纸进行高效的重叠，让各个参与各方都可以通过 BIM的3D建模，对实际工程中可能出现的一些视觉盲区进行分析，并能对图纸中各个专业的缺陷进行及时地查找，并通过信息、分享等方式进行协作和沟通，快速准确地对图纸进行优化，最终实现无冲突、零碰撞，对图纸品质进行最优的优化，以此来提高市政道路的设计水平。

1.2目标性

利用 BIM，可以在战略上估计项目的预算，并能将不合理的部分找出来，对项目成本进行最优控制，以达到预期的目的，同时满足规范的需求。有的方案可以进行进一步的改进，使之更加科学合理。在设计的时候，还会对某些比较困难的施工流程进行仿真，方便业主在日常工作中进行操作，将项目的工期和其它因素都纳入其中，从而能够对出现的问题进行快速的处理，减少安全事件的发生。

1.3 虚拟化

在施工现场施工难度大，且施工过程复杂等条件下，可先进行模拟设计，针对一些无法施工的设计，在设计时进行整改，或修改设计方法，以在正式施工前，尽快做出相应的调整，减小工期延迟几率，进而提高市政道路工程施工效率。

1.4协同性

市政道路设计涉及到道路、桥梁、给排水等多个学科，通过 BIM技术，有关部门可以根据道路设计结果开展相应的专业设计，各个部门之间的数据能够进行无缝衔接和信息分享，大大降低了错误，提升了设计的品质与效率。通过 BIM技术，可以更好地实现设计单位、施工企业和装配企业三个方面的合作。

根据结构约定，设计单位和施工企业可以通过接口向预制装配企业传递有关的参数和实际要求，从而达到信息的共享；

通过 BIM模型，可以对构件细节数据进行3D再现，使预制构件制造商的相关工作人员在制作预制构件时，可以明确自己的设计含义，将预制过程中的失误率降到最低，使企业达到安全建设的要求。

利用 BIM技术获取的工程物料总量，使各零部件企业能够精确地进行成本预算，成本核算，高效地进行物料总量的统计。这样可以防止三方之间的冲突，提高各个部门的工作效率。

2BIM技术在市政道路设计中的具体应用

2.1在地形图处理中的应用

在市政道路建设项目中，必须对城市规划图纸进行整理，其成果将会直接关系到项目的整体规划。在进行城市市政工程勘察时，通常会给勘察机构两种类型的平面图，一种是平面图，一种是3 D图。而平面图的高度值通常设为0，并在其周围标记出相应的实际高度。由于立体地形图本身的高度标示为真实高度，因此在进行立体制图时应考虑如下问题。①在打开软件中的图形管理器时，对于高程以外的点的选择，需要我们进行反向选择及冻结操作；②在软件的菜单栏中寻找创建曲面的选项，然后打开对话框，并且对其图层的名称及类型等进行准确的选择，并添加图形；③当我们打开曲面数形对话框时，通过选择相应的自定义模式，然后通过鼠标右键确定选择的图形对象，然后根据弹出来的任务栏选定高程点；④曲面创建工作完成后，还要借助查看器对曲面设计进行查看，从而能够有效的完善三维地形图设计。

2.2在道路建模中的应用

道路建模是BIM技术应用的最好的体现。道路建模是二维设计中所不具备的功能，为市政道路设计提供了非常大的方便。而道路建模则是将以上各方面的要素有机地整合起来，形成一个整体的道路模型。在建立道路模型时，利用“创建道路”指令，实现纵、横截面的高效组合，并依据相应的信息进行设计。然后，将路面“组件”组装起来，确定相应的参数，从而构建出路面整体模型。当以上各方面都做好后，还要检查一下模式，看看那里还有什么地方还有问题，要立即加以改善，确保道路设计的科学性和合理性。

2.3道路横向断面设计

道路的横向断面设计也是较为基础和重要的环节之一，横断面的设计是创建道路“装配图”的过程，需要选择合适的“部件”来完成，在展开道路横向断面设计的过程中，需要先对道路设置“装配”命令，并利用“部件工具选项”来对整个道路设计图进行填充和装配，在此过程中可以根据实际需求任意选择装配的类型，并及时修改相关参数，满足道路的设计要求。

2.4道路纵向断面设计

目前，国内常用的市政道路设计软件中，拉坡线的功能比较完备，一般都是首先编写原始的地坪线的文档，再由软件产生对应的拉坡线，并在此基础上不断修正拉坡线，使得其符合工程应用的需要，最后以曲线设计文档的形式储存起来，最后得到纵截面设计图纸。基于 BIM的三维建模分析方法，其在纵剖面的编制上有着明显的优越性，在原有的地面线有关的资料与文件的制作过程中，仅用"由表面建立纵剖面"指令即可实现地表轮廓的绘制，并根据市政道路变更的要求进行相应的修正，大大节约了施工进度。在道路纵向断面的设计中，采用“按图纸绘制纵剖面图”指令，实现了 BIM技术的自动化。当以上的工作做完之后，如果不能达到要求，就必须对其进行修正和编辑，设定有关的参数，例如：修正竖曲线半径、坡长、斜坡等，使之达到设计要求。

结语

为了更好地发挥 BIM技术的作用，实现市政道路的总体设计品质的优化，减轻工作人员的负担，使市政道路的设计达到相应的标准和规范，相关部门必须对BIM技术在市政道路设计中的应用高度重视，提高设计人员对BIM 技术的掌握程度，推进 BIM 技术在市政道路设计中的科学、合理应用，进而提升市政道路建设水准。

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