探析BIM技术在市政道路设计中的有效应用

发表时间:2021/8/4   来源:《建筑实践》2021年第40卷3月9期   作者:1彭凤 2王猛
[导读] BIM技术主要是建立建筑信息化的三维模型,通过模型展示较为完整的建筑信息,相关技术人员可通过模型对建筑进行了解。

        1彭凤  2王猛
        1武汉市技术经济工程咨询中心 湖北武汉 430071
        2湖北建科国际工程有限公司 湖北武汉  430205
        摘要:BIM技术主要是建立建筑信息化的三维模型,通过模型展示较为完整的建筑信息,相关技术人员可通过模型对建筑进行了解。现阶段,BIM技术得到广泛应用,在市政道路设计中的应用极大地提高了设计效率,使市政道路工程得到可持续发展,从而拉动城市经济增长。
关键词:BIM技术;市政道路;设计
引言
        BIM技术以其良好的智能化、专业化以及信息集成化的特点,在引入国内之后得到了非常广泛的应用,该技术在不断的发展过程中逐渐趋于完善和成熟,其原理主要是通过搭建数字模型,用其自身的信息仿真模拟系统,以达到帮助设计人员及时发现设计中的错误与不足之处,进而改正结果,最终实现大幅度的提高工作效率的目的。BIM技术在实际工作中可对市政道路设计工作的各项流程进行优化,能够有效地降低施工过程以及后期养护过程中的成本投入,避免资源浪费。
1.BIM技术的优势
        (1)可视化
        采用BIM技术,不仅能够详细地呈现工程现场的地形地貌、设计细节,同时还可以清楚地了解到道路结构以下的给排水与其他综合管线信息。设计人员将所获得的这些信息作为依据进行参考,从而实现能够直观的检查设计成果,合理的布设管线。
        (2)协同性
        市政道路涉及到的专业众多,它们之间既相互交叉又相互融合。例如,传统的设计工作流程要求道路专业将设计条件提供给其他专业,而其他专业进行图纸设计,设计完成之后再将其返回。在引进BIM技术之后,该技术可以建立起便捷的沟通机制,快速实现信息共享,更快速、准确地实现了各专业间沟通的畅通无阻,能有效提高工作效率。
        (3)仿真性
        市政道路在满足使用功能的基础上,还要求要与周边的景观与建筑物相互协调统一。在传统的设计工作中,只有进行专门的翻模操作才能实现,这种操作方法不仅费时费力,而且得到的结论往往与实际相差较大。而BIM技术则可以弥补这一缺陷,它根据需要随时查看设计效果,还能够完整、清晰地呈现出工程细节。
2.BIM技术在市政道路设计中的有效应用
        2.1道路的纵断设计
        道路设计人员利用相关的设计软件分析纵断面,设计人员对于参数的选择主要是依据道路创建提示,从中选择比较完善的道路规划线路和标准化纵断面。在此工作环节中,为了使市政道路纵断面的设计能够达到相关标准要求,设计人员要改变纵断面的拉坡。在后期的编辑过程中,规范化编制竖线曲线并存档保存拉坡线。BIM技术的具体应用表现在,利用三维地形作为基础资料,找到相关的功能按键进行操作,就会立即生成地面线,对道路中心线进行更改后,地面线会随其变化自动更新。设计完成后,设计人员会对断面设计的参数进行有效比对。
        2.2道路的横断设计
        在市政道路设计中,横断面的设计是相当重要的一项工作,需要提高其重视程度。横断面设计涉及的内容较多,要对机动车与非机动车、行人、路基的处理进行合理考虑,以保证路面结构层能够得到较为科学合理的设计。BIM技术的应用能够为道路横断面的设计提供更精确的信息,从而确保横断面设计的宽度能够达到相关的标准要求。为了保障道路的安全,BIM技术会对横断面进行科学布置。对于道路各处的宽度数据进行区域创建,对其进行节点的参数设置,并指定逻辑目标,拓宽道路和桥梁。针对市政道路的规划设计需要选择合适的构件,而对于横断设计和市政道路建设来说,合理选择构件是确保部件进行组建与拼接的基本条件。


        2.3道路地形图处理
        道路地形图处理在市政道路设计中十分重要,一般情况下勘测单位都会按照具体的设计要求来提供相关的二维或三维的地形图。二维地形图的高程点通常是以0来设置的,而具体的实际高度是在地形图旁用数字进行标注的。对于三维地形图来说,会用明确的数字进行标注,Z标识则表示的是高程坐标点。利用BIM技术对三维地形图进行处理后的步骤:首先要打开软件图层管理进行冷处理与除开高层点、外图层的反向选择操作。再进行创建曲面功能,之后选定高程点,最终对全部高程点进行处理,并创建曲面查看。
        2.4地下管线综合分析
        市政道路的管线涉及专业较多,而且相互之间交叉情况复杂,通常市政道路的管线有给排水管道、燃气管道、通信管道、电力管道等,相互之间难免在管位和高程上产生冲突。通过BIM技术将所有的专业管线集成到道路模型中,利用碰撞检查功能可以非常便捷的判断管线的布置是否合理,与其他管线之间是否存在冲突,能够使设计人员在设计阶段就可将管线冲突的问题消除,相比于二维设计具有非常大的优势。而且,对于建设过程中需要迁改的管线,也可采用这种方法确定其管位与高程。
        2.5工程量统计
        工程总投资直接取决于工程量的大小,在设计工作中精准的计算工程量是一项十分重要的任务。在传统的设计工作中,工程量的计算主要是基于二维图纸,利用手算或者使用Excel表格方式实现。对于比较简单的结构,该计算模式在一定程度上可以得到较为准确的数据。但是在实际工作中,我们计算的工程量非常复杂,这种方法所计算出来的结果可靠性就大大降低,而且图纸一旦发生更改,之前所计算好的工程量就会全盘推翻,需要重新进行计算,这在很大程度上降低了工作效率,耗费了人力物力。而BIM软件能够弥补这一缺陷,不仅在速度上远超设计人员人工计算,而且计算的准确度大幅提高。此外,该技术还有一些明显的优点,例如,不管图纸发生多大变化,它都可以快速的重新计算,省时省力。
        2.6道路中心线绘制
        在市政道路设计中道路中心线绘制的整体效果与道路设计的整体效果间存在相关性,在具体的设计环节中,由于受到多种限制性因素的影响,使绘制中心线的准确性受到不同程度的影响。为了保证所绘制的中心线符合预期所要达到的要求,必须在绘制前就考虑到相关的限制性因素,并按照相关的规定进行线位的拟合处理,合理调整其曲线长度、半径等相关性因素。BIM技术应用中,在设计的初期要对中心线进行控制分析,以便在3D图形中,确定中心线的位置后插入中心线。若要转换中心线,要按照相关的规定标准,并把3D地形图作为基础将中心线转换为多段线。对于路线的创建要寻找相关的功能,再执行,在输入栏中输入所要创建的线路。
        2.7场地建模和分析
        作为BIM应用的一个重要方面,场地建模和分析有以下三项内容:(1)现状场地建模。对工程现场的地表与地物进行建模,并与道路设计模型相结合,能够计算土石方工程量,还可对拆迁工程量进行评估。(2)规划路网建模。通过规划路网建模,可直观的展现出拟建工程与已有路网的联系是否紧密。(3)三维地质建模。三维地质建模能够直观的反映出工程所在地的地质情况,并可与地质勘察报告进行结合来对现场建设环境进行分析评价。
结束语
        随着市政道路工程复杂化与多元化,传统设计方法在工作效率上已经出现落后的趋势,而BIM技术的出现,能够有效地进行弥补。通过其可视化与协同设计,能够确保设计工作的效率与准确程度大幅度的得到提升。目前,BIM技术在市政道路设计中的应用存在着阻力,本文通过对BIM技术进行介绍,并分析其优点、对其在设计工作中的应用进行研究,以此来达到使其在市政道路设计中进行推广应用的目的。
参考文献
[1]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(3):126-127.
[2]费佳.BIM技术在市政道路设计中的应用分析[J].住宅与房地产,2020(9):96.
[3]何振刚.BIM技术在市政道路设计中的应用[J].林业科技情报,2020,52(2):122-123.
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