BIM技术在市政道路设计中的应用

付海洋

摘要：BIM技术在建筑工程的应用过程中能发挥出非常大的作用，但是目前我国在市政道路设计中对BIM技术的应用还较少，存在着缺乏应用经验和相关人才，投资收益难以确定的现状，这对于其技术的推广明显是不利的。而BIM技术究竟有何特点，优势表现在哪些方面，在市政道路设计中的具体应用内容又有哪些，正是本文的写作目的所在。

关键词：BIM技术;市政道路设计;应用

引言

当前在建筑领域中应用BIM技术，其信息建模技术提升了空间建筑的发展，为行业发展注入活力，也促进了BIM技术的创新。在早期道路工程设计以CAD为主，2011年Shim等将BIM技术运用在桥梁设计中，建设3D桥梁模型，国内也将BIM技术运用在高速公路隧道工程施工中，细化施工工序与步骤，根据参数等三维建模分析工程建设，提高了施工效率。现阶段运用在路桥施工设计中，初步取得理想效果，但在某种程度上具体施工过程中，还有待改进和完善。

1BIM的概述

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）是以三维数字技术为基础，集成了建筑工程项目各种相关信息的工程数据模型，是数字技术在建筑工程中的直接应用。BIM技术解决了建筑工程在软件中的描述问题，使设计人员、工程技术人员、项目管理人员等相关方能够对各种建筑信息做出正确的应对，并为协同设计工作提供坚实的基础。BIM不仅包含了设计师的设计信息，而且可以容纳从设计到建成使用，以及使用周期终结的全过程信息，且将各种信息集成在一个三维模型数据平台中。BIM技术所搭建的数据平台，能够在综合数字环境中保持信息不断更新，使设计人员、管理人员、施工人员以及业主可以清楚全面的获取自身所需要的信息。这些信息在建筑设计、施工和管理的过程中能促使加快决策进度、提高决策质量，从而使项目质量提高，收益增加。BIM技术继计算机辅助绘图CAD技术之后，为工程设计领域带来了第二次革命。

2特点研究

2.1可视化

BIM技术最显著的一个特点便是可视化，通过可视化可以让不同领域不同专业的人员提高对项目的理解，直观立体地看到整个项目模型的全貌。对于模型构建中所出现的问题，也能通过其技术自身的智能化分析而得出，促进设计方案的优化。传统的施工图纸设计方式则很难做到立体可视化，对于一些复杂结构的设计布置，在二维图纸上很难得到清晰的体现，就极易出现一些工程上的失误，进而影响到项目的质量。除了在市政道路设计阶段BIM技术可以发挥出很大的作用外，在其他阶段也能有效促进工作效率的提高。

2.2高效集成

总图设计需要涵盖的信息数据资料较多，除对于总平面图的把控外，需要尽可能对各个专业的平面规划内容进行准确的表示。这种信息数据的处理需求对于设计手段提出了更高的要求，而BIM技术的應用能够较好提升其集成性效果，针对各个专业形成的数据信息资源成果进行有效集成。使用基于BIM的软件系统，可以直观地看到设计成果的三维模型，其中包含材料信息、设备信息、施工信息、成本及进度信息等，呈现一个完整的建筑信息模型。

2.3协同化

BIM技术的应用还有一个特点便是协同化。在市政道路建设过程中，所涉及到的领域、部门、专业都非常多，想要保证其设计的合理性，就需要加强之间的沟通，确保各方都能充分了解项目设计的内容。而BIM技术就能将其信息实时地进行分享，通过3D模型也能充分地展现项目施工的现状，因此在交流的及时性上起着非常重要的作用，可进行远距离的沟通交流，听取各方的相关意见，提高不同领域、不同部门、不同专业之间的合作，提升项目设计的合理性。

3 BIM技术在市政道路设计中的应用

3.快速建模

1PowerCivil软件内基于2D模型建立的3D模型在输入数据之后就可完成初步设计，当平面、纵面、断面设计内容借助之后，将道路设计横断面按照路线设计方向拉伸模型，就可以快速建立道路3D模型。部分道路工程设计方案在横断面的设计方面存在差异，因此需要使用多个横断面模块来完成。PowerCivil软件系统可以借助先进的计算能力得到最佳方案，反映到道路整体模型中。BIM技术在三维建模设计、道路中心线设计之后，可以借助系统进行全面分析、优化设计。在这个过程中技术人员和设计最终效果之间有直接关联，因此需要保证建模人员的专业素质，才可以提高BIM技术整体使用效率。道路工程设计具有复杂性、综合性等特征，施工影响因素较多。BIM技术模拟施工活动可以为道路工程施工的顺利开展提供保证。在建模完成之后，依托BIM软件平台做好防护工作，进入到虚拟漫游模块中，构建熟悉的信息化情景，充分感知道路施工中的高风险区域，结合建模制定事故应急预案，完善施工管理策略。

3.2 BIM技术在桥梁可视化技术

BIM技术模拟关键施工工序的优势在于设计者可以直观地将自己意图通过三维的方式表达出来，同时可以将施工过程中需要重点注意的地方做出特别提示。设计院通过将二维的施工组织设计和施工作业指导书的关键步骤制作成施工动画的方式，提高与施工单位的沟通效率，从而提升工程品质。同时，可以制作关于关键的施工工法与成套的施工工艺的技术交底库，方便后续的类似项目直接调出以供指导与参考。

3.3地形图处理

在市政道路建设的过程中，地形图是支持整个工程系建设顺利开展的重要基础条件，地形图在实践应用中要求市政道路建设工作人员首先从自身出发，对于市政道路建设的工作开展引起充分的重视。同时，在地形图本身的质量把关上也要引起充分的重视，若在实践应用中发现地形图本身存在误差和质量问题，则整体的地形图也需要及时进行修复和完善。在具体的工作开展中，在小市政道路建设时，需要对其线路上的地形结构和土壤状况进行了解，确保其线路规划的合理性。而在这方面，BIM技术主要起到的作用是绘制出3D地形图，来对其线路方案进行不断地完善，避免施工过程中线路变更的情况发生。

3.4在道路设计中的应用

目前，国内有很多针对道路设计的软件或插件，大部分都存在着功能不灵活、精确度差以及联动性差等缺点。相比较而言，BIM软件中的道路功能则有很大的优势。BIM的道路对象模型的创建是将横断面装配安装在带有纵断面设计的平面路线上，以创建三维道路模型，通过模型，可以生成道路曲面、基槽曲面模型并可以用于投资估算模型的基础。通过道路的土方和材质分析模块，可以灵活应用于在场地平整时采用的断面法计算土方量的过程。BIM的道路模块在公路设计和城市道路设计中有着较高的价值。

结束语

BIM技术能促进道路设计活动的合理开展，凭借BIM技术应用的典型特征，通过地质勘察准备，选择施工方案，搭建BIM信息模型，进行3D可视化建模之后完成道路工程设计。借助BIM技术和现代信息化软件完善道路工程设计，改善以往施工设计存在的弊端，有利于提高道路工程设计质量和施工质量。

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