史圣洁
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【摘要】道路是基础设施建设的重要组成部分，近年来迅速发展，传统的设计方法已经不能满足质量要求。伴随着科技的不断发展，BIM技术被各个工程项目广泛采用。道路设计时结合BIM技术进行三维建模，可以提高总体设计水平，降低造价，保证质量，增加道路工程的经济与社会效益。
关键词：市政道路设计；BIM 技术；应用；创新
0.引言
市政道路工程设计中使用的建筑信息模型(BIM)，可通过信息、数据收集、分析和处理，建立相应的仿真模型，为道路工程设计提供技术指导。随着科学技术迅猛发展，BIM技术已逐渐成熟。与此同时，为了使BIM在实践中体现出它的应用价值，需要不断地对BIM技术进行创新，确定它的主要应用方向，以实现更好的发展。结合BIM在市政道路设计中的创新应用，本文分析了BIM技术的特点及优势，为同类工程设计提供参考。
1.BIM技术在道路设计过程中的应用
BIM技术的应用已成为设计领域的发展趋势。它既是一种绘图设计工具，又是一种有别于传统风格的设计理念与方法。模拟分析了道路工程建设项目的设计工作，并且建设的模型具备了道路工程的所有现实性，给设计者的工作带来了极大的方便。
设计人员应充分利用并推广BIM技术在道路施工设计中的应用，使更多的设计人员掌握BIM的学科知识，从而全面提高道路施工设计水平。基于道路工程设计的特点和积累的设计经验，设计者可以尝试开发开放式的软件应用平台，便于设计者信息交流，实现BIM软件应用的技术升级，优化软件的功能。
2.道路工程特点分析
道路设计时平面线位的布置应遵循路网总体规划，还需考虑沿线交叉路口、非机动车、行人、建筑物以及地下管道等设计因素。设计难点在于路线选择是否最佳。市政道路设计过程中，每一个专业、每一个指标都有严格的规定，各专业之间相互制约、互相配合。交叉部分分为平面交叉和三维交叉。一个平面交点的设计重点在于交点的尺寸。立体交叉设计涉及到很多因素和形式。存在着空间交叉、设计困难、需要考虑多个专业的问题。在空间结构设计中，BIM技术起辅助作用。可帮助建立空间结构，进行空间分析，与其他专业进行专业自选和自测，具有较强的专业性和准确性，并可深入探讨该方案的可行性。这些指标可以帮助设计者定性分析方案的优缺点，从而为设计者选择最佳方案提供依据。
3.BIM技术在道路工程中的应用
3.1三维设计
市政道路设计采用 BIM技术建立道路模型，模型一般包含以下元素。第一，地形地质模式。地形图模型是集地面模型、道路模型、桥梁模型、隧道模型和地下管线模型于一体的视觉模型。路径选择基于GIS系统，具体的路径确定后，基于电子地图、地下管线设计资料、竣工图等，并根据实际测量结果，设计一套综合模型，包括地质条件、地下管线条件和周围建筑情况。在模型中引入地形影响，将地面纹理作为模型叠加到地形图上，使三维地形场景和道路周围地质条件更加逼真。向场景中添加道路模型。应将道路、桥梁(如高架桥)、隧道、立交桥和辅助设施等模型化。构建相应的子模型，并根据路径选择确定模型在场景中的具体位置，然后整合到一个完整的道路模型中，并赋予模型具体的物理参数，包括水平和垂直、路基、护栏、中间通道、绿化等。
3.2场地规划设计方面
场地规划直接决定工程的施工质量，设计应引起高度重视。目前城市道路工程场地规划主要依靠人工测量，数据精准度略低，会影响后期道路施工质量。应用 BIM技术，可大大提高工程现场分割及测量精准度，是道路工程质量的重要保证。利用 BIM技术对道路工程场地进行划分，使场地划分过程具有较强的可视性，使设计者能够对场地划分过程有一个清晰、直观的认识。有利于设计者提出合理的场地设计布局，对道路工程设计方案进行优化，避免对多种设计方案进行修改，提高效率的同时也能降低成本。
3.3BIM技术在市政道路地形的分析应用
利用 BIM技术，在工程项目分析阶段，结合具体的数据信息，建立匹配的三维模型，为道路工程设计提供依据。道路工程项目建模需要对施工场地地形、环境因素、测量数据等，包括施工关键地形点的高程等进行分析，并结合现状地形，为 BIM技术的应用提供可靠的依据。利用 BIM技术，相关设计人员对所收集的道路数据进行模拟，建立工程数据资源信息库，通过软件集成分析，将数据导入到工程信息模型中，便于整个工程施工过程得到合理有效的控制，有效避免设计风险。
4.BIM在道路方面应用的案例分析
以长沙市渔业路及延伸工程为例，该工程位于盛世路车站北路段，全长约2.5千米，为城市主干道。主要工程内容如下：隧道、高架、公路、排水、绿化、景观照明、交通设施等。结合BIM技术指导施工，能有效控制施工质量，加快施工进度，并能对施工过程进行模拟、示范。做到可视化指导施工。
BIM技术在道路建设中的应用：利用BIM技术根据设计文件中相关要求，模拟板材施工工艺、墙体回填工艺、路基填筑工艺以及地基施工流程。保证了工程质量，确保了施工进度，还可保存工程期间的模拟文件。利用BIM技术，可以在任何时候通过软件看到每个项目的工艺流程。
目前大多数专业设计软件以CAD为基础进行二次开发，其不足之处在于软件种类繁多，无法在专业间充分共享和识别，更无法实现数据信息统一管理。
本工程运用BIM技术的优势在于其便捷性，因为传统的CAD工程图需要截取不同方向的平面截面，而BIM一次即可完成，大大提高了工作效率。且BIM技术可以通过三维的形式直观的展现出来，方便了施工过程中的随时查看。BIM技术整合设计数据后，3D设计模型的输出可用于指导构建和管理；还可导入相关绘图软件进行渲染、处理、绘制等；最终输出3D绘图模型。3D效果的输出和应用将更直观、准确、全面。
5.结束语
BIM技术在市政道路工程设计中的应用，目前已得到很好的推广。通过BIM技术，可使工程设计达到直观、模拟、仿真的效果，并能为改进和调整市政道路工程设计提供更为准确的数据。
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