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BIM技术在市政道路设计中的应用浅述李杰

发表时间：2020/7/14 来源：《基层建设》2020年第6期作者：李杰

[导读] 摘要：本文首先阐述了市政道路设计中应用BIM技术的优点，接着分析了BIM技术在市政道路设计中的应用，最后对市政道路设计中应用BIM技术的具体实例进行了探讨。

        云南省城乡规划设计研究院云南昆明 650000
        摘要：本文首先阐述了市政道路设计中应用BIM技术的优点，接着分析了BIM技术在市政道路设计中的应用，最后对市政道路设计中应用BIM技术的具体实例进行了探讨。希望能够为相关人员提供有益的参考和借鉴。
        关键词：BIM技术；市政道路设计；应用
        引言
        目前我国的确在各行各业都有了很大的进步，并且一些行业也在和其他的行业相融合，这些融合能够有效的带动各个行业的发展，从而进一步的推动整个社会的进步。BIM技术在市政道路建设设计当中的应用就是其最好的例子，能够有效的提高这一工程的质量，因此相关的工程人员可以适当的加大对于这一技术的应用。
        1 市政道路设计中应用BIM技术的优点
        1.1 模拟分析能力强
        在市政道路的设计阶段，应用BIM技术对设计对象的各参数进行建模，快速对设计对象进行模拟和调整，完成BIM模型框架下的桥梁、道路、地下管网、景观绿化以及照明方案的协调设计，防止方案之间发生冲突，进一步提高设计效率和方案的合理性。BIM技术在道路设计初期，可以将市政道路建成后的效果显示出来，让设计者可以看到完整的工程效果，并对设计方案进行全面的分析，使工程设计者在初期及时发现设计中的不足或问题，以及时对设计方案进行调整与修改，提高道路工程设计的质量。
        1.2 可视化程度高
        将BIM技术用于市政道路的工程设计中，可以将道路工程以多样化、可视化的形式呈现出来，即可以运用BIM技术将二维设计转为成为三维设计模式，进而使设计画面更加形象化、立体化。以往设计人员在市政道路工程的设计过程中，通常是以二维图纸的形式将设计方案展现出来，对于一些复杂结构，很难直观地呈现设计效果，而运用BIM技术则可以立体、直观地显示各个结构，实现了市政道路工程设计方案的整体化与可视化。
        1.3 设计思路表达清晰
        将三维空间结构用二维设计图展示出来，而在这个过程中极易出现数据错乱甚至是遗失等问题，导致最后的展示结果和实际结构存在一定的偏差，对施工人员理解设计方案增加了难度。而将BIM技术引入市政道路设计过程中，首先可以将设计过程中的数据以三维形式展示出来，清晰地表达设计思路，而且还能对子模型与属性进行更详细、更精确的划分，使3D效果图更接近实际，如图1所示。因此，在机械和建筑行业中应用BIM技术，不仅可以提高生产质量，还可以顺利解决行业当中很多棘手问题。

                             如图1
        2 BIM技术在市政道路设计中的应用
        2.1 将BIM设计运用到地形图处理
        当前我国在进行施工的过程中，大部分勘测测量的单位所提供的图纸大多数都会有二维以及三维的两种图纸，而这两种图纸的不同之处便是在高程点的设置上。在二维图纸的设置时，高程点的实际高程统一会按照零来设置，而具体的高程值则是用标注的形式来标注。而在三维图纸的设置时，则是以实际的工程高度进行设置的。这样在利用BIM技术进行处理的时候可以更好使地形图更加直观的反应出来，精准度更高。
        2.2 将BIM设计运用到道路中心线绘制中
        在进行市政道路设计时，最为关键的部分便是对于道路中心线的绘制，而在进行绘制的过程中，其中会牵扯到较多的控制因素。所以在进行市政道路设计时，需要全面对控制因素进行了解，并利用BIM技术，根据市政道路设计中的道路中心线进行模拟，并且对其进行模拟实验，对于可能会发生的问题进行判断，并且及时的进行调整以及找到相应的解决措施，来完善市政道路的设计。利用BIM技术，可以立体的呈现出道路中心线的绘制情况，有效的提高市政道路的设计水平，推动我国市政道路设计的发展。
        2.3 将BIM设计运用到道路纵断面设计
        在进行市政道路纵断面的设计中，绝大多数的设计软件都是先进行原地面线的编制，再生成相应的文件之后，再通过拉线的方式进行调整，逐步使其与相应的市政道路设计要求相符合。而采取BIM技术的运用，可以直接使用三维立体的设计方案，当设计方案需要修改的时候，BIM软件会相应的生成更新，从而减少设计的时间，也减轻了设计人员的工作压力。除此之外，也可以直观的表现出设计中不合理的情况，在进行修改以及调整的时候，也更加的方便快捷，促进我国市政道路建设的发展。
        2.4 将BIM设计运用到道路建模设计
        在进行市政道路设计的过程中，相关设计人员可以选择使用BIM技术，来完成道路的三维立体建模。这便要求设计人员首先需要创建相应的道理，然后根据实际情况中的横断面以及纵断面进行匹配，完善相应的建设。除此之外，设计人员还需要对于实际情况下市政道路的宽度来进行调整与改变，达到市政道路设计的要求，完成相应的道路模型的建设。
        2.5 将BIM设计运用到道路横断面设计
        当前在进行市政道路的建设过程中，道路横断面设计是十分重要的内容，需要设计人员根据市政道路的使用需要和实际情况的现状进行全面的了解。利用BIM技术可以根据建立的三维立体模型，有全面的了解，从而及时发现设计中存在的问题，从而进行调整以及改善。
        3 市政道路设计中应用BIM技术的具体实例
        3.1 项目概括
        本项目位于玉溪市红塔区内，靠主城区西南侧，紧邻火车站片区。其西侧为现状的村落，东侧为火车站点，项目及周边地块总占地112万方。本次设计8条道路由城市主干道、次干道、支路组成，总长5.5公里，宽度为15-36米，项目用地基本规则，地块内地势总体较为平坦，地形为西北高、东南低。应用BIM技术对其进行优化设计，以期提高市区交通通行效率。

图2交叉口交通运行情况模拟图

           图3局部放大效果图
        3.2 项目设计优化思路
        提质改造优化方案设计主要包括，利用BIM技术进行三维建模分析，模拟实际交通量，分析交叉口通行能力，优化交叉口渠化组织，提高交叉口通行能力，保障行人过街安全。基本流程是根据地形识别系统设计平面，并对其纵断面和横断面进行分析设计，生成道路模型，增设信号灯、护栏等交通设施。然后通过三维模型分析该节点的不足，根据BIM模拟实现具体的优化方案。由于交叉口左转车辆较多，所以应适当增加左转专用车道，并增设必要的左转弯待转区，避免车辆拥挤延误。
        3.3 项目实施效果
        如图2和图3分别为该市政道路交叉口交通运行情况模拟图和局部放大效果图。该道路工程的改造总建设周期在BIM技术的设计质量管理过程中，不仅增强了各参与方有效的信息沟通能力，提高方案的设计水平，还在确保道路设计质量的前提下提前完成工程任务。具体体现在定性成效和定量成效两个方面。
        首先是定性的实施效果。基于BIM技术快捷、及时和精准的应用特点，使得各专业设计人员可以在任意时间取项目的各种数据资料，从而提高了项目的设计质量。通过BIM技术，可以获得项目的可视化质量管理目标和自动化的碰撞检测报告，同时各参与方与设计团队之间有效协同，统一合作，不仅优化了设计方案，还能有效保障项目的质量和效率。
        其次是定量的实施效果。定量的实施效果体现在发现问题并减少返工，如该市政道路的改造与更新设计在管线作业中发现碰撞问题7处，通过BIM可以在设计阶段及时的做出调整，减少不必要的施工和材料的浪费。BIM为设计者提供了各个专业的准确信息，避免在施工过程中发生的问题，提前通过BIM将问题扼杀在设计过程中，节约了工程造价。
        结束语
        为了适应社会发展的步伐，我们不能固步自封，而是需要不断的创新和完善我们的相关行业技术，让市政道路的建设更加的高效，更加的合理，更加的实用。毋庸置疑，BIM技术的使用优势是十分巨大的，例如高效，节能，环保。在现实生活中的使用也是十分具有实用性的，与此同时，如果我们能够合理的应用BIM技术，不断的发展和完善BIM技术，其前景是十分广阔的。总而言之，我们要尽可能的发掘BIM技术的多方面价值，为我国社会主义现代化建设贡献出更多的力量。
        参考文献：
        [1]刘泽森，张宇婧.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].中华建设.2019（12）
        [2]王潍涛，王玉飞.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].绿色环保建材.2020（03）
        [3]余拥华.BIM技术在市政道路设计中的应用分析[J].科技风.2019（18）