BIM技術在市政道路設計中的應用

付海洋

摘要：BIM技術在建筑工程的應用過程中能發揮出非常大的作用，但是目前我國在市政道路設計中對BIM技術的應用還較少，存在著缺乏應用經驗和相關人才，投資收益難以確定的現狀，這對于其技術的推廣明顯是不利的。而BIM技術究竟有何特點，優勢表現在哪些方面，在市政道路設計中的具體應用內容又有哪些，正是本文的寫作目的所在。

關鍵詞：BIM技術;市政道路設計;應用

引言

當前在建筑領域中應用BIM技術，其信息建模技術提升了空間建筑的發展，為行業發展注入活力，也促進了BIM技術的創新。在早期道路工程設計以CAD為主，2011年Shim等將BIM技術運用在橋梁設計中，建設3D橋梁模型，國內也將BIM技術運用在高速公路隧道工程施工中，細化施工工序與步驟，根據參數等三維建模分析工程建設，提高了施工效率?，F階段運用在路橋施工設計中，初步取得理想效果，但在某種程度上具體施工過程中，還有待改進和完善。

1BIM的概述

建筑信息模型（BuildingInformationModeling，BIM）是以三維數字技術為基礎，集成了建筑工程項目各種相關信息的工程數據模型，是數字技術在建筑工程中的直接應用。BIM技術解決了建筑工程在軟件中的描述問題，使設計人員、工程技術人員、項目管理人員等相關方能夠對各種建筑信息做出正確的應對，并為協同設計工作提供堅實的基礎。BIM不僅包含了設計師的設計信息，而且可以容納從設計到建成使用，以及使用周期終結的全過程信息，且將各種信息集成在一個三維模型數據平臺中。BIM技術所搭建的數據平臺，能夠在綜合數字環境中保持信息不斷更新，使設計人員、管理人員、施工人員以及業主可以清楚全面的獲取自身所需要的信息。這些信息在建筑設計、施工和管理的過程中能促使加快決策進度、提高決策質量，從而使項目質量提高，收益增加。BIM技術繼計算機輔助繪圖CAD技術之后，為工程設計領域帶來了第二次革命。

2特點研究

2.1可視化

BIM技術最顯著的一個特點便是可視化，通過可視化可以讓不同領域不同專業的人員提高對項目的理解，直觀立體地看到整個項目模型的全貌。對于模型構建中所出現的問題，也能通過其技術自身的智能化分析而得出，促進設計方案的優化。傳統的施工圖紙設計方式則很難做到立體可視化，對于一些復雜結構的設計布置，在二維圖紙上很難得到清晰的體現，就極易出現一些工程上的失誤，進而影響到項目的質量。除了在市政道路設計階段BIM技術可以發揮出很大的作用外，在其他階段也能有效促進工作效率的提高。

2.2高效集成

總圖設計需要涵蓋的信息數據資料較多，除對于總平面圖的把控外，需要盡可能對各個專業的平面規劃內容進行準確的表示。這種信息數據的處理需求對于設計手段提出了更高的要求，而BIM技術的應用能夠較好提升其集成性效果，針對各個專業形成的數據信息資源成果進行有效集成。使用基于BIM的軟件系統，可以直觀地看到設計成果的三維模型，其中包含材料信息、設備信息、施工信息、成本及進度信息等，呈現一個完整的建筑信息模型。

2.3協同化

BIM技術的應用還有一個特點便是協同化。在市政道路建設過程中，所涉及到的領域、部門、專業都非常多，想要保證其設計的合理性，就需要加強之間的溝通，確保各方都能充分了解項目設計的內容。而BIM技術就能將其信息實時地進行分享，通過3D模型也能充分地展現項目施工的現狀，因此在交流的及時性上起著非常重要的作用，可進行遠距離的溝通交流，聽取各方的相關意見，提高不同領域、不同部門、不同專業之間的合作，提升項目設計的合理性。

3 BIM技術在市政道路設計中的應用

3.快速建模

1PowerCivil軟件內基于2D模型建立的3D模型在輸入數據之后就可完成初步設計，當平面、縱面、斷面設計內容借助之后，將道路設計橫斷面按照路線設計方向拉伸模型，就可以快速建立道路3D模型。部分道路工程設計方案在橫斷面的設計方面存在差異，因此需要使用多個橫斷面模塊來完成。PowerCivil軟件系統可以借助先進的計算能力得到最佳方案，反映到道路整體模型中。BIM技術在三維建模設計、道路中心線設計之后，可以借助系統進行全面分析、優化設計。在這個過程中技術人員和設計最終效果之間有直接關聯，因此需要保證建模人員的專業素質，才可以提高BIM技術整體使用效率。道路工程設計具有復雜性、綜合性等特征，施工影響因素較多。BIM技術模擬施工活動可以為道路工程施工的順利開展提供保證。在建模完成之后，依托BIM軟件平臺做好防護工作，進入到虛擬漫游模塊中，構建熟悉的信息化情景，充分感知道路施工中的高風險區域，結合建模制定事故應急預案，完善施工管理策略。

3.2 BIM技術在橋梁可視化技術

BIM技術模擬關鍵施工工序的優勢在于設計者可以直觀地將自己意圖通過三維的方式表達出來，同時可以將施工過程中需要重點注意的地方做出特別提示。設計院通過將二維的施工組織設計和施工作業指導書的關鍵步驟制作成施工動畫的方式，提高與施工單位的溝通效率，從而提升工程品質。同時，可以制作關于關鍵的施工工法與成套的施工工藝的技術交底庫，方便后續的類似項目直接調出以供指導與參考。

3.3地形圖處理

在市政道路建設的過程中，地形圖是支持整個工程系建設順利開展的重要基礎條件，地形圖在實踐應用中要求市政道路建設工作人員首先從自身出發，對于市政道路建設的工作開展引起充分的重視。同時，在地形圖本身的質量把關上也要引起充分的重視，若在實踐應用中發現地形圖本身存在誤差和質量問題，則整體的地形圖也需要及時進行修復和完善。在具體的工作開展中，在小市政道路建設時，需要對其線路上的地形結構和土壤狀況進行了解，確保其線路規劃的合理性。而在這方面，BIM技術主要起到的作用是繪制出3D地形圖，來對其線路方案進行不斷地完善，避免施工過程中線路變更的情況發生。

3.4在道路設計中的應用

目前，國內有很多針對道路設計的軟件或插件，大部分都存在著功能不靈活、精確度差以及聯動性差等缺點。相比較而言，BIM軟件中的道路功能則有很大的優勢。BIM的道路對象模型的創建是將橫斷面裝配安裝在帶有縱斷面設計的平面路線上，以創建三維道路模型，通過模型，可以生成道路曲面、基槽曲面模型并可以用于投資估算模型的基礎。通過道路的土方和材質分析模塊，可以靈活應用于在場地平整時采用的斷面法計算土方量的過程。BIM的道路模塊在公路設計和城市道路設計中有著較高的價值。

結束語

BIM技術能促進道路設計活動的合理開展，憑借BIM技術應用的典型特征，通過地質勘察準備，選擇施工方案，搭建BIM信息模型，進行3D可視化建模之后完成道路工程設計。借助BIM技術和現代信息化軟件完善道路工程設計，改善以往施工設計存在的弊端，有利于提高道路工程設計質量和施工質量。

參考文獻

[1]饒鈺琳，梁慶學.BIM技術在城市道路設計施工中的應用探索[J].四川建筑，2020，40（06）：254-256+258.

[2]劉艷茹.BIM技術在市政道路設計中的應用[J].交通世界，2020（36）：72-73.

[3]龍運泉，劉遠明.BIM技術在道路工程設計中的應用與發展[J].中國勘察設計，2020（11）：92-95.

[4]孫艷崇.淺析BIM技術在道路工程中的應用[J].科學技術創新，2020（32）：149-150.

[5]陳遠毅.城市道路設計中BIM技術的運用[J].科技創新與應用，2020（30）：99-100.