杨茜
中国电建集团西北勘测设计研究院有限公司陕西西安 710065
摘要：BIM技术作为一种新兴技术正在改变着市政路桥设计的传统思想与方法，将传统的平面二维设计技术提升为立体的三维设计，克服传统二维设计的弊端，有利于直观的感受设计成果、发现设计缺陷、及时改正设计错误，可提升设计效率与质量，可为施工提供指导。
关键词：BIM技术；市政道路设计；优化
1BIM技术概述
1.1BIM技术的概念
BIM技术全称Building Information Modeling，中文译名建筑信息模型，是指通过建立一个数字化的三维模型，以便于参建各方对项目设计、建设和运营全寿命周期的各类信息进行管理的一种技术。因此，BIM是一个基于三维数字化模型的共享平台，多种软件的集成利用，是方便信息传递的媒介，核心目的是方便参与各方协同作业、提高工作效率和质量[1]。
1.2BIM技术的特点
BIM技术具有如下五个特点:(1)统一性。统一性是BIM技术的核心。随着项目规模的扩大、专业的细分，绝大多数项目都需要大量不同专业的人员协作完成，在传统的工程中，是通过将项目按专业进行一定细分，然后各专业人员在各自专业领域按照自身的方式进行设计与实施项目，造成信息兼容性差、管理难度极大，并且还会造成同一信息被不同参与方多次创建与修改后无法识别。BIM技术正是为解决这一问题而创立的，先建立一个数字化的三维模型，后续的所有设计、实施信息均是在这个模型上进行架构，实现格式的统一、理解的统一。(2)集中性。道路工程设计需要多个专业协作，建立BIM技术平台后，各专业人员均在BIM技术平台中进行设计，后续项目管理人员可进行多环节、多层次、多渠道的资料集中管理与存储。(3)信息共享性。项目实施过程中，各专业人员有前后工序的差别，这时信息实现高效流转就需要做到信息共享的畅通。BIM技术实现了各种信息在同一模型下创建、修改，因此可以非常流畅地在不同参与者之间流通，项目管理者也非常方便对项目进行实时管理，发现存在问题，显著提升了各专业之间协作能力。(4)信息压缩性。项目各阶段各专业实施部分均需要包含与之有关的所有信息，造成信息的庞杂化和重复性管理难度极大。而BIM技术是各专业人员在同一平台中完成的，各专业人员只需要建立与修改与本专业有关的信息，这就实现了信息的有效压缩[2]。(5)关联性。信息的关联性是方便管理者对项目进行管理的一个重要渠道，BIM技术模型在设计时就实现了构件信息的关联，方便了后期对模型的修改。
2BIM技术在市政道路设计优化中的应用
2.1总体设计优化
地形处理是市政道路设计的基础，应用BIM 技术后，设计工作可通过在地形数据资料建立的数字地面模型上进行。全面采集市政道路工程所在区域实际地形的各项数据，形成三维地形图，对工程所在区域地形的标高数据、等高线数据、构筑物数据等进行格式转换，就可以构建地形三维曲面。通过三维可视化工具，就能直观立体地对市政道路所在区的地形地貌、控制因素等进行实时查看。对原始地形进行高程、坡度、排水流向等分析，在市政道路设计之初，系统梳理设计的重点、难点，提前考虑控制因素在设计中集中解决，提升设计效率。
在市政道路平面设计中，通过BIM技术可实时获取地形数据，并将获取的数据及时反馈给纵断面设计实体，为纵断面设计提供必要的数据支持和理论指导。同时还能试监控市政道路重点路段上横断面的戴帽情况，如果戴帽和设计标准不相符，则需要对市政道路中线实体进行适当的修改。如果和标准差距比较小，通过修改纵断面实体也可以起到相同的目的。
应用BIM技术后，可实时更新查看断面情况，从而准确获知每个断面戴帽的情况，发现问题及时处理，降低后期修改的次数，提升设计效果。通过BIM模型，可实现市政道路平面设计图、纵断面设计图、横断面设计图、挡土墙设计图等自动出图。出图之后如果某些参数或者指标需要修改，只需要调整相关参数即可，无须修改其他数据，修改完成后，市政道路设计模型也可以自动完成更新，实现了设计的智能化，提升设计效率[3]。
2.2交叉口的优化设计
在市政道路工程交叉口进行优化设计时，需创建三维模型生成地形，然后分别进行道路工程平纵横、交叉口、交通设施、信号灯等设计，对项目建设现场交通情况进行仿真分析，再然后对设计方案进行优化调整。在市政道路工程三维模型创建完成后，需对项目建设方案进行调整。根据调查研究，在市政道路工程中，交叉口左转弯通行道的行车数量比较多，容易发生交通拥堵问题，如果现场交通疏导效果不理想，可能还会对下个交叉口造成不良影响[4]。对此，在市政道路工程优化设计中，应适当增加左转弯车道，同时合理设置转弯等待区，避免行车延误影响车辆正常通行。
2.3道路路基优化设计
在市政道路工程路基设计中，应重点关注挡土墙与其他设施碰撞问题，在路基设计方案优化中，可利用BIM技术创建市政道路工程三维模型。比如，在某市政道路工程设计中发现，挡土墙存在碰撞隐患，在实际施工中，会对施工质量以及施工进度造成不良影响。对此，可采用BIM技术对设计方案进行全面分析，提出整改意见，同时，对于挡土墙边缘位置，也需进行优化设计，避免在施工过程中对生态环境造成不良影响。在挡土墙结构设计中，可利用BIM软件进行建模，创建挡土墙三维模型，然后通过计算及模拟分析，对设计参数和方案进行优化调整，在保证挡土墙结构稳定性的前提下优化尺寸，优化工程量。
2.4管网优化设计
在市政道路工程项目规划建设中，还需综合考虑各类复杂管网结构，包括给排水、电力、燃气、热力、通信等，各类管线均属于地下隐蔽工程，因此，在市政道路工程设计时需做好不同专业之间的协调设计。在传统设计方式的实际应用中，如果需针对不同专业管网进行碰撞检查，则工作量比较大，而且不可避免地会出现偏差。对此，可利用BIM技术对市政道路工程管网进行优化设计，通过利用BIM技术创建3D模型，对各类管网的排布形式进行模拟分析，保证管网设计和施工的合理性。BIM技术具有可视化特征，在管网优化设计中，可从专业角度出发，对不同专业管网之间的碰撞问题进行分析，提高后续修改的工作效率。另外，通过应用BIM技术，还可避免管线碰撞，同时合理预留套管。
在市政道路工程的实际施工过程中，可利用BIM技术的虚拟建造功能对市政管网布局形式和施工方式进行模拟分析，及时发现不合理问题并进行针对性调整，然后对管网施工完成后的排布情况进行模拟分析，避免各类管线之间产生冲突。
结束语
城市化进程不断加快，市政基础工程项目建设数量和规模均不断增加及扩大。市政道路工程结构形式复杂，在工程设计中，传统的设计理念无法满足市政道路建设要求。BIM为新型智能化技术，通过将其应用于道路工程设计中，可发挥信息共享功能，以动态形式充分展现出道路全寿命周期，据此对道路工程设计方案进行优化调整，提高市政道路设计水平。
参考文献
[1]韩涛.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].现代物业(中旬刊),2019(12):149.
[2]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):152-153.
[3]张晓恒.BIM技术在市政道路设计优化的应用研究[J].智能城市,2019,5(21):35-36.
[4]陈卫东.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].城市建设理论研究(电子版),2019(31):58.