基于BIM技术的市政道路设计优化探讨

发表时间:2021/3/29   来源:《城镇建设》2021年1月1期   作者:余星亮
[导读] BIM技术是市政道路工程设计水平高低的重要影响因素
        余星亮
        海南中交高速公路投资建设有限公司,海南省 海口市570000
        摘要:BIM技术是市政道路工程设计水平高低的重要影响因素,以智能模型为基础,实现道路设计的三维可视化,是目前道路工程设计中,非常高效并且有力的手段。本文首先介绍了BIM优势,然后分析了BIM在各种设计方案中的应用,最后对于BIM在实际应用中的方法进行了详细的研究。
        关键词: BIM技术;市政道路;设计优化;探讨
        引言
        随着城市人口逐渐增多,对于出行的要求也越来越高,市政道路工程项目的数量也随之增多,规模也越来越大。由于市政道路工程结构复杂,传统的设计方式没有办法满足当今市政道路建设的标准。将BIM技术应用到市政道路设计中,可以从很大程度上提高道路设计水平,并且可以充分的发挥BIM技术的优势,以更加生动的方式展现道路的全寿命周期。这就是本文对于道路工程设计优化中应用BIM的原因。
        1BIM 技术在市政道路设计优化中的应用
        1.1总体设计优化
        在优化道路工程设计方案时,要提前对施工场地进行合理的规划,第一步要全面观测项目场地,并根据观测得到的信息对场地进行个性化设计,但此时并不需要制定完善的设计流程。在这一过程中,BIM技术的应用可以使规划过程更加直观,可以根据实际情况布置合理的施工点,从而有效地避免场地布置的重复。此外,在使用BIM设计道路工程项目时,要将现场的地形导入BIM软件中,然后采用标高方格网,对施工场地中的排水系统等进行规划,最大可能地减少土地的开挖量和填方量。BIM软件中的GIS系统,可以对市政道路工程的布局进行优化设计,从而保证分析结果的准确性。此外,市政道路建设空间的模拟分析也可以通过BIM软件完成,根据施工,场地车辆的运行情况,搭配车道组件,极大程度的提高了市政工程设计的准确性。
        1.2优化临时施工道路
        由于市政道路工程项目的施工人员数量多,现场环境复杂,如果将所有的材料都堆放到临时通道,就会造成场地的拥堵,影响了施工车辆的正常行驶,同时也增加了安全隐患。那么在采用BIM技术设计项目时,就可以提前对于工程设计进行模拟,在针对不同的方面进行碰撞检测,这样就优化了道路的布局形式。
        1.3交叉口的优化设计
        利用BIM技术对交叉口进行优化设计时,首先需要根据实际地形生成三维模型,然后分别对交叉口,信号灯等交通设施进行设计。然后再对现场交通情况进行仿真模拟,并根据模拟结果对设计方案进行优化。在调查研究中发现,市政道路中交叉口的行车压力会较大,车辆数目多,且车辆的走向比较复杂,所以发生拥堵的可能性就会提高,如果当前交叉口疏通效果不理想,还可能对下个道路交叉口形成连带影响,所以在我们的优化设计中,应该合理的增加左转弯车道的数量,同时,根据实际情况设置转弯等待区,避免车辆拥堵,耽误车辆的正常通行。
        1.4道路路基优化设计
        在道路路基优化设计中,应该把重点放在解决挡土墙碰撞方面,优化方案中可同样可以利用BIM技术生成三维模型,及时发现并处理施工隐患。一旦发现当挡土墙存在碰撞隐患,可以利用BIM软件对当前施工方案进行全面剖析,从而发现问题的根源所在,进而提出合理的修改意见,尽可能的提早发现并解决影响施工质量的不良因素。此外,要注意挡土墙边缘的改良处理,尽可能减少施工对于周围环境的影响。在设计挡土墙结构时,可以利用BIM软件构建三维模型,并利用其进行计算及分析,并依据当前分析结果,对方案进行适当的调整,从而更好地保证挡土墙的质量及使用寿命,依据距离理论对于模拟模型进行演算及分析,制定出性价比最高的设计方案。
        2BIM 技术在市政道路设计优化中的应用实例
        2.1市政道路设计难点
        该市政的道路工程全长为一千米,由三条道路组成,在该市政道路工程的设计过程中,难点主要体现在以下几个部分。


        2.1.1道路结构设计问题
        原来建设的道路跟现在正在建设的道路在高度上存在一定量的偏差,在道路工程的主体于挡土墙基础结构之间一般存在有一定的距离,该工程为0.5米,所以,在施工进行过程当中,应当根据施工的具体情况对道路工程的施工进行一定的优化,以保证市政道路工程的质量与安全性,在本道路工程中,车道设计碎石桩和挡土墙的距离并不是相同的,所以二者的施工难度也不一样,挡土墙的设计难度相对较小,对于施工难度较大的碎石桩软基处理,应当着重的重视该过程的设计,对碎石桩的排列设计进行优化。
        2.1.2管网设计问题
        此市政道路工程相对于其他的市政工程来说,管网布局有着十分复杂的形式,因此,在施工过程中,需要连接起新建的管网与原有的管网,并对连接的工作进行详细的检查,以保证连接平稳有效,能够保证日常管道流通的顺畅性,由于管线连接工程十分的复杂,在工程的进行过程中由于各种各样的问题常常会增加工程设计的难度,因此在进行市政道路设计优化的过程中,可以着重的加强对于管线连接工程的优化,以对管线连接的问题进行优化,此外,新建的管网可能会与挡土墙的建设存在一定的冲突,同时与道路工程的建设也可能存在一定的矛盾,因此,要着重的对管网的设计进行优化。
        2.2市政道路优化设计
        2.2.1市政道路路基优化设计
        根据施工的实际情况,应用技术进行三维建模,立体的展示出整个工程的详细信息,在进行挡土墙的设计优化工作中,应当着重的避免道路工程施工中的电缆结构与挡土墙结构发生碰撞,以有效的避免由于二者碰撞所引发的各种并发问题,对后续的道路施工工程造成不利的影响。通过应用技术对挡土墙的建设进行三维建模,可以清晰的调整挡土墙结构边缘,降低其对周边环境的不良影响,提升挡土墙施工的质量。
        2.2.2市政管网优化设计
        在传统的二维设计中,难以处理管网结构的碰撞问题。 为此,可以将BIM技术用于碰撞检测,并且可以在满足管网设计实用性的基础上优化和调整管网布局形式。 此外,通过BIM技术的应用,还可以有效消除碰撞问题,并合理地对套管的安装进行预留。 在市政道路工程施工过程中,可通过设置水滴槽来调节排水方向; 还应注意,应适当增加管道填埋深度,并应尽量避免雨水管道与其他管道的碰撞,对排水效果造成不利影响。
        2.3优化结果分析
        在市政道路工程的优化设计中,应用BIM技术可以充分发挥BIM技术的可视化功能和优化功能。对施工现场绿化带进行全面调查,对道路工程机动车道进行优化。调整阀门及各种管道的安装位置,对管道进行装饰,提高管道的美观性。另外,在市政道路工程的施工过程中,可以利用BIM技术的虚拟施工功能建立管网的三维模型,并进行仿真分析。找出不合理的设计问题后,进行有针对性的调整,改造道路工程雨水口深度。原设计深度1m可调整为1.4m,可同时调整纵向和水平管道。
        结语
        BIM技术随着其独特的优势,在市政道路工程设计优化中的应用显示出了得天独厚的优势,为市政道路工程设计优化工程的进行提供了新的方式,进行来,随着我国经济的不断快速发展,市政工程的建设数量以及质量都在增加,在此过程中,过去老旧的二维市政道路工程市政道路工程设计方式在面对如今的更加复杂多变的城市工况时,变得十分的吃力,现在随着市政工程的进行,在进行市政道路工程市政道路工程设计时需要不断的将日益复杂的城市交通状况,管线铺设,环境因素等综合考虑,这种情况下,BIM技术可以根据城市的实际情况绘制出三维的城市模型,以进行市政道路工程设计优化工程,不断地提升市政道路工程市政道路工程设计的效率和质量,提升城市的建设品质以及人们的生活水平。
        参考文献
        [1]王亚升,王玉.基于BIM技术的市政道路设计优化探讨[J].住宅与房地产,2021(03):127-128.
        [2]高笙.基于BIM技术下的市政道路优化设计策略[J].四川建材,2020,46(06):177-178.
       
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