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BIM在市政道路设计中的应用分析刘晓龙

发表时间：2020/7/2 来源：《基层建设》2020年第6期作者：刘晓龙

[导读] 摘要：在经济的不断发展下，市政工程规模和数量日益增长，在其快速发展的过程中，其技术也在不断更新，最初我们通过图纸来描绘施工市政道路，然后又通过CAD工具在电脑上展现市政道路模型。

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        摘要：在经济的不断发展下，市政工程规模和数量日益增长，在其快速发展的过程中，其技术也在不断更新，最初我们通过图纸来描绘施工市政道路，然后又通过CAD工具在电脑上展现市政道路模型。但是，现阶段我们技术越来越多样化，越来越强大，在设计市政道路施工图时，已经广泛应用了BIM技术，先进的BIM技术，可以将一个数字设计信息共享给多个工作人员，并可以设置三维信息模拟画面，这样不仅提高了市政道路设计水平，还有助于我们更好地完成结构施工图。本文主要分析了BIM技术的使用优势，并充分研究了在市政道路设计中的应用BIM技术的具体方法，希望能给业界人士提供一些建议。
        关键词：市政道路设计；BIM技术；应用
        引言
        BIM技术最初被提出是在20世纪70年代，但是当时BIM的提出并没有受到人们的关注，应用程度不高。在20世纪90年代，科学技术水平在不断提升，人们对建筑质量的要求也越来越高，随之社会开始对BIM在建筑领域的应用更为重视，并逐渐开始扩大应用领域，且均发挥了积极的作用。在初期阶段，BIM是指建筑信息建模，而后随着科技的发展，BIM技术开始向工厂信息技术延伸，具有智能化、数字化的信息仿真模拟系统，实现了三维数字化的理念。与此同时，BIM技术也具有可视化、模拟性、协调性、优化型的优势，开始在建筑以及设计领域大放异彩。BIM技术在市政道路设计中的应用，解决了道路设计过程中存在的种种问题，不仅提升了工作效率，且企业的收益也由此得以提升。
        1BIM技术的应用优势分析
        1.1提高操作效率
        AutoCAD二维出图技术是我国比较传统的方法，在未引进BIM之前一直应用在各个行业中，而对于市政工程信息没有办法立体展现就是此方法的局限性，所以，工作人员只能用图纸进行沟通与交流，缺乏一定的准确性，速度也不快，但在应用BIM技术后，基于其本身优势，可以精简设计流程，其对计算机配置要求较高，BIM技术拥有大量的信息，可以根据电脑整合数据，我们通过操作平台及相关软件，来获取市政道路的设计情况，通常修改情况经常会存在于市政道路实际施工中，但应用BIM技术，就可以减少这种麻烦，可通过其进行直接修改，不仅提高了操作效率，还大大减少了实际工程中存在的差错。
        1.2具有很好的协调性特点
        在市政道路施工中，需要多个部门之间进行友好协调，例如，设计单位以及业主、施工单位三者之间就需要做好沟通交流，从而对市政道路工程的各项工作以及责任进行划分，更好地完成自身的工作。其中，设计以及施工单位从自身角度而言，对工作都有一定要求，由此，在施工过程中就会有很对细节问题存在歧义。传统的市政工程设计施工中，如果设计单位与施工单位之间存在不同的意见，就会严重阻碍施工单位的施工进度，增加施工成本，降低企业的经济效益。在此过程中应用BIM技术就能够有效解决这一问题，BIM技术能够全程模拟市政道路施工的整个过程，并及时找出其中可能出现的问题，保证在施工前就将施工单位、业主以及设计单位之间的问题解决，制定有效的解决方案，从而保证三者之间能够达成共识，在方案确定后，工程施工就能够顺利地实施，不仅能够降低工程施工成本，企业的经济效益也会有所提升。
        2BIM在市政道路设计中的应用
        2.1利用BIM模拟改进方案
        把优化方案试试三维模拟之后，可以分析具体的优化措施，通过有效调整配时，可以获得最佳方案。因为交叉口左转的车辆比较多，所以可以在增加左转车道的前提下，设置必要的左转弯待转区，进而避免出现左转车辆行车延误问题，让相关车辆可以在一个信号灯周期内通行，避免出现行车延误问题。经过优化之后的方案有着良好的运行情况，可以显著提升通行能力，避免行车延误。

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和改进方案之间对比，可以消除交叉口拥堵问题，这样的拥堵会产生连锁反应，把问题延伸到后面的交叉口，进而让整个片区瘫痪。通过应用BIM软件模拟分析，提供了合理方案，解决了这个方面的问题。利用空间分离（道路分离立交）和时间分离（信号灯控制平交）的方式，解决了交叉口的冲突。在只能交互信号灯没有出现之前，利用BIM模拟技术，能够优化信号灯的设置，有效降低车辆的通过排队时间。
        2.2应用BIM技术设计横断面
        在设计市政道路过程中，要用不同的路幅方式来表现不同的路面。比如三块板路幅包括绿化带、人行道、非机动车道、机动车道，定义坡度、路拱、道牙高度、平侧石规格等属性，分析人行道和车行道路面结构。与传统二维设计相比，经过简要分析得出，有非常显著的优势存在于BIM技术设计中。由于客观因素与相应理念会直接影响到BIM技术的应用，所以，我们要对BIM技术进行正确的认识与了解。但从整体效果来看，在市政道路设计过程中应用BIM技术成效较为明显，有着诸多显著优势，不仅可以不断优化市政道路具体设计，还可以有力保证工程施工全过程，对提高工程整体质量有着不可忽视的现实意义。
        2.3绘制道路中心线
        设计市政道路施工时，最为重要的步骤就是绘制道路中心线。在绘制过程中，需要综合考虑多种因素，从而促使道路中心线设计能力得到有效提升。在实际绘制时，首先需要规划好道路的整体情况，从而保证中心线能够准确地插入已经绘制完成的三维地形图中。而后，需要转移中心线，使其能够在三维地形图中转化为多段线。以上绘制工作完成后，需要选中道路中心线，并在对话框中将线路的名称输入进去，中心线的绘制工作才算完成。最后，将所有设计信息、结构形式与周边环境进行整合，完成最终的设计方案。
        2.4管网中BIM技术的应用
        ①利用BIM技术优化设计思路。BIM技术具有可视化的优势，可以从专业角度来分析碰撞问题，同时可以满足美观和实用的要求。在项目进行验收之后，可以进行方便地维护。其次，利用BIM技术消除碰撞并且预留套管。在工程中，可以增加管道填埋的深度，这样可以避免雨水管和相关水管产生冲突。②通过应用以上的BIM技术，可以发挥技术的优化和可视化功能，进而在明确现场情况的前提下，进行优化设计，移动相应的管道，同时对于管道进行了针对性装饰处理，确保美观性。同时，在后续工程中，利用BIM技术的虚拟建造功能，模拟了市政管网和原有管网，同时分析不合理的部位，结合实际情况解决问题，同时改进道路雨水口的深度，从原来的1m提升到1.4m，针对纵向和横向的水管进行位置调整。在地下管网优化设计中，还需要重视物探资料和设计资料的整合，明确各种管线的走向、半径、类别等等，科学规划具体的参数。通过使用BIM技术，可以利用3D模型来模拟管线施工结束之后的实际排列情况，如果使用MagiCAD软件操作设计流程，能够结合专业施工图有效分析设备管线情况。这个过程中，需要结合系统差异性进行个别分析，本着自上而下以及从大管到小管的顺序，这样可以有效避免后期的管道避让问题，降低了后续调整的难度。在完成建模之后，需要实施碰撞检测，进而利用碰撞报告的具体内容来合理调整实际的管线看情况和排列。管道在预埋和预留中存在遗漏和预留埋孔错位问题，利用BIM技术结合“设计、分析、模拟”的一体化优化设计思路，能够有效避免问题。
        结语
        综合分析可知，在市政道路设计中应用BIM技术，有效替代了传统二维设计，对于市政道路设计优化有一定积极意义，在提升工程质量的同时，也规避了重新设计造成的损失，市政道路设计的科学性以及合理性更高。文章针对BIM的优势、应用问题以及具体应用进行详述，希望为BIM技术在市政道路设计中的应用提供具有价值的参考，进而全面提升工程的总体质量，提高经济效益，打造大众信赖的市政工程。
        参考文献
        [1]葛瑞江，缪荣涛，高静.浅谈BIM技术在市政工程中的应用[J].装饰装修天地，2019，23（14）：90.
        [2]马保林.分析BIM技术在高速公路桥梁施工安全管理中的应用[J].工程建设与设计.2019(4)：226-227.