浅谈BIM技术在市政工程中的应用

发表时间:2020/9/16   来源:《城镇建设》2020年5月14期   作者:陈卓
[导读] 目前,BIM技术指的是三维数字建模技术,该技术在近些
        陈卓
        广东省交通规划设计研究院股份有限公司    广东广州    510000

        摘要:目前,BIM技术指的是三维数字建模技术,该技术在近些年受到广泛关注,该技术可以为设计、施工、监理提供更直接更直观的数据信息。本文以市政项目为例,浅谈BIM技术在市政项目中的应用以及目前面临的问题。
        关键词:BIM技术;市政工程;
0  引言
    BIM的全称是Building Information Modeling,及基于3D模型更有效的规划、设计、建造建筑物。BIM可以为项目提供全生命周期的服务,如图1所示。

图1 BIM技术流程图
        随着时代的发展,工程设计由手绘变为了二维电子图纸,也就是现在常用的2DCAD,BIM技术代表的是绘图技术的第二次变革,及由二维视图变为三维视图。BIM模型是一个从项目开始就创作的3D设计模型,在对业主进行方案汇报时,3D模型可以在早期阶段帮助业主更好的洞察整个项目,从而推动方案的确定,减少在项目周期内无谓的重复工作量,BIM可以帮助设计、施工、监理提供更好的成本预测和项目控制。在施工图设计阶段,BIM技术可以模拟项目在实际使用过程中受到强风、地震、强太阳辐射等对工程造成的影响。同时在施工单位入场施工之前可以先对对项目施工的整个过程进行4D模拟,预测项目施工过程中可能面临的问题,把控好关键节点,便于推进施工高效开展,在施工过程中可以使用手机、平板电脑等便携设备结合BIM进行现场管控。在市政工程中,BIM的应用可以分为道路、管线、结构三大类。
1  BIM技术在市政道路工程中的应用
    在BIM应用方面,市政道路与公路有较大的不同,公路项目涉及到的专业比较少,一般以路线为主导可以顺利推进,很少出现不同专业“打架”的情况。而一般的市政道路比起公路规模会小很多,市政路桥在城市中,涉及到的专业更多,地下工程,周边建筑等,在这种情况下,对线型的要求会更高,常常需要立体交叉解决空间不足的问题,在这种情况下BIM技术可以得到充分的应用。
        在道路线形设计方面,BIM拥有得天独厚的优势,尤其是在进行立交的线型设计时,可以更直观的全方位观察各个匝道的线型,如图2所示。同时BIM可以帮助建立3D地质模型,可以进行剖切、统计,方便工程师可视化设计管理。

图2 应用BIM技术进行道路设计
2  BIM技术在管线工程中的应用
        目前已有市政官网的设计从业者研究了BIM技术在市政管网和其他专业间的协同应用,结合设计经验,就如何优化设计提高设计效率等问题,提出了建立多专业多构造物信息数据库的解决办法。相较于二维设计图纸,BIM技术可以对设计图纸提供良好的检查优化作用。
        市政工程中地下管线设计错综复杂,包括电气、暖通、给排水工程,很多情况下,设计空间受限,很难在极短的时间内协调好各类管线,借用BIM可以实现管线检测碰撞,有利于避免疏漏,提高工作效率。
3  BIM技术在结构工程中的应用
        BIM技术在结构工程中也有非常广泛的应用,比如桥梁结构、边坡防护工程、支挡结构。使用BIM对边坡结构稳定性进行分析,可以将边坡模型从整体模型中分离出来,对边坡结构单独进行分析,这样可以提高效率。在使用BIM技术进行挡墙设计时,结合公路挡墙设计理论,可以自行编程进行挡墙部件的开发,最终可以实现根据边坡高度、土质条件自行选择挡土墙类型及相应尺寸,这样一来可以实现道路挡墙设计的自动化,提高工作效率。

4  结束语
        总的来说,BIM技术带来的好处可以分为三点:1.借助3D模型和动画,BIM技术使整个工程建设过程更加直观,方便各方沟通决策。2.参与项目的各方及时交互相关信息,避免出现各方信息“不兼容”的情况,比如管线尺寸不对,管线与结构位置冲突,3.BIM技术拥有很强的模拟性,不仅可以对工程主体进行受力变形分析,还可以在项目开展前期对整个施工过程进行模拟,从而对施工过程中可能出现的问题进行预测并提早寻找解决方案,提高效率。
        但是,目前来看BIM技术的距离大范围推广应用还有还有很远的距离。BIM技术最重要的用途是通过保持整个项目周期内信息的协调一致来提高效率,即项目全生命周期的跟踪服务,这需要设计、施工、监理及业主建立及时的信息交互系统,该模式在一定程度上增加了各方的负担。如果单纯将BIM技术应用于确定方案,又显得大材小用。现阶段很多企业都着手引入BIM技术,但是无法将BIM技术转化为生产价值,如果一味让员工学习BIM技术,员工无法在项目中提升技术熟练度同时也会无端增加员工的工作量。
【参考文献】
[1] 蒲红克. BIM技术在城市道路与管道协同规划设计中的应用[J]. 城市道桥与防洪, 2013(11):37-39.
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[3] 钱睿. 基于BIM的三维地质建模[D]. 2015.
[4] 胡振中, 彭阳, 田佩龙. 基于BIM的运维管理研究与应用综述[J]. 图学学报, 2015, 036(005):P.802-810.
[5] 陈辰, 李庆平. 基于BIM技术的三维管线综合[J]. 土木建筑工程信息技术, 2012(03):83-86.
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