长江重庆航道工程局 重庆市渝中区 400010
摘要:随着社会经济和文化的不断发展,我国城市化建设日益完善。城市化建设的过程中,市政道路有着重要的影响,为稳定城市交通,提高城市建设的合理性,BIM技术逐步应用到市政道路的设计中。通过BIM技术,不仅可以将市政道路设计直观准确的展示,还可以呈现其三维立体图像,这为市政道路的设计提供科学的数据和准确的参考模型,对于市政道路的发展有着重要的意义。
关键词:BIM技术;市政道路;设计
引言
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。
1.BIM技术基本概述
BIM技术即建筑信息化模型技术,主要是采用三位数字建模技术,对建筑物体构建可视化3D数字模型,然后围绕建筑主体结构及道路主要节点进行三维动态设计及仿真模拟,进而使工程及建筑等能够在可视化、系统化及模块化下实现预期设计目标。在国家倡导建造智慧型城市的背景之下,道路设计及施工需要在理念上有所革新,赋予道路设计信息化特征,而BIM技术则有效满足了这一需求。在具体应用上,BIM技术在三维模型中将主项及分项工程的设计周期、进度安排、技术参数等信息融入其中,针对道路项目,在模型构建前的绘图环节,结合CAD软件的使用,使道路设计细节更加精细。在BIM技术应用到道路设计中时,首先要明确道路BIM三维模型各构成要素,主要要素如下:、道路、路桥附属物、地面模型、隧道、地形地貌、房屋建筑等。这些要素先通过实体测绘,然后将要素导入到系统中,使用分割法及归并法进行要素的单独建模,最后整合拼接成为完整模型系统。
2.BIM技术在市政道路设计中的应用
2.1建模
建模是BIM应用的前提,利用道路的几何设计基础的数据及地形,构建出信息化的标准地面、道路、道路隧道等构件,之后以卫星、航空影像(GPS、GIS)支持,对影响模型进行贴图处理,提高数字模型真实性,营造虚拟化空间。采用BIM信息软件,可高效制作出道路模型。例如,构建更新的交互平面道路口,也可利用软件的内部操作部件,构建虚拟的人行道、绿化带、沟渠、车道组件、红绿灯等。按照常用的设计规范设计好道路的各项交通标识、路面的标线等。也可以按照各个地区的交通规范,创建出独特的部件。要确保施工图及各项标注都处于最新状态,与实际社会中的规范保持一致,以此便于道路工程设计人员进一步优化设计。
2.2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。
2.3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。针对市政道路的规划设计需要来选择合适的构件,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。
2.4纵断设计
道路设计相关人员利用相关的设计软件分析纵断面,并且还能够合理补充各处相应的断面编制信息。相关的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的线路和标准化的纵断面。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,相关的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,相关设计人员会对断面设计的参数进行有效比对。
2.5地下管线设计
市政道路多位于城市人流集中区域,在城市主要道路部位,前期市政规划中敷设的管线可能需要在道路与下方穿越,如此就给市政道路工程设计增加了管线协调的难度,如管线的位置方位设计及高程竖向设计等。这一环节与BIM技术的结合应用主要体现在如下几方面:首先,在市政道路初期设计环节,应全面收集有关管线的信息资料,通过详尽的信息资料为地下管线的具体敷设方向、管线类型选择、管线性能规格,如管径大小控制等提供进一步优化的条件。其次,采用BIM技术对市政道路施工完成后的管线布局进行先期测绘,这一过程可以通过3D模拟的方式实现。在对模拟模型进行分析研究后,结合地下管线施工图进行印证。第三,针对市政道路地下管线的BIM建模,应把握一定的原则方法,一般应遵循先打后小,自上而下的建模顺序,如此能够降低模型后期修改调整的难度。为了检验BIM模型的有效性,完成建模操作后应及时开展碰撞检测,记录碰撞检测的参数数据,然后形成完整的报告。第四,在市政道路地下管线的具体尺寸的测定上,为了提高加工生产效率,降低管线配件的制造加工难度,大幅节约管材成本,也可以通过BIM技术及监控平台对地下管线各元件的尺寸大小进行调控,确定无误后将尺寸数据交由加工制作技术人员进行统一批量制作。第五,采用BIM技术着重解决市政道路地下管线预埋阶段可能出现的质量问题及隐患。例如,通过BIM技术确定管线预留孔方位及尺寸,能够降低预留孔洞位置不符施工要求的概率,而BIM技术在查找管线套管漏埋上也较为便捷快速。
结语
综上所述,文章主要对BIM技术在市政道路工程设计优化中的应用方式进行详细探究。现今,市政道路工程建设数量不断增多,在具体的规划建设中需综合考虑城市环境特征、交通因素、复杂管网结构等,而传统的二维设计方式逐渐暴露出很多弊端。对此,可推广应用BIM技术,创建市政道路工程三维模型,综合考虑项目建设要求以及施工环境特征对设计方案进行优化调整,保证市政道路工程施工的顺利进行,提高项目建设效益。
参考文献:
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