BIM技术在市政道路设计中的有效应用

发表时间:2021/8/27   来源:《城镇建设》2021年第4卷10期   作者:袁树凯
[导读] 近年来,随着全球经济一体化进程的不断加快,由此极大的推动了各个前沿领域的发展
        袁树凯
        水发规划设计有限公司  山东省济南市250000
        摘要:近年来,随着全球经济一体化进程的不断加快,由此极大的推动了各个前沿领域的发展,市政道路的建设也越来越具有复杂性,不仅要考虑建设方案的可行性,还要兼具经济效益。在市政道路设计中引入BIM技术,实现市政道路优化设计,在设计过程中可以减少错误,提高建设方案的合理性。BIM技术以其在可视化、模拟性以及协同设计方面的优势,通过建立模型实现信息集成与模型共享,能够有效提高市政道路设计的科学性。
        关键词:BIM技术;市政道路设计;有效应用
        引言
        市政建设对城市的整体发展具有一定的推动作用。近年来,市政路桥工程建设项目增多,传统市政路桥工程设计的问题和弊端逐渐暴露出来。随着科学技术的不断发展,成熟的信息技术已逐步应用到各个领域。研究人员在传统设计的基础上进行了一系列改进和升级,BIM技术应运而生。BIM技术使市政路桥的设计更加准确合理,也使后期的施工和验收工作更加方便。
        1 BIM的内涵
        BIM的雏形来自于美国的查尔斯·伊斯曼(Charles M.Eastman)博士在1975提出的建筑描述系统(Building Description System BDS),该系统目的在于降低图纸的冗杂、保证图纸信息的有效更新并在数据分析中降低人工成本,从而可提高整个项目的效益。随着BIM技术的不断应用与发展,BIM的定义也在不断更新。综合国内外学者对BIM的研究,将道路BIM定义为:将道路工程项目的各项信息包含在1个三维信息模型系统中。并通过收集、储存、管理、分析和反馈项目信息,为建设项目全生命周期中的各阶段、各参与方提供高效、准确、可视的信息交流与共享平台,进而提高整个行业的生产效率,其核心内涵在于“信息”。
        2 BIM技术在市政道路设计中的有效应用
        2.1 BIM技术在公路勘察设计中的具体应用
        首先,注重BIM技术协同平台的建设。要想实现BIM技术的优化与完善,必须通过基于数据库存储技术与互联网信息技术建设协同平台,为BIM技术在不同专业领域中的应用提供支持;其次,以实际情况为出发点,制定科学合理的BIM技术发展规划。BIM技术实际应用过程中通过结合公路勘察设计的实际需求与情况制定长远规划,不仅可以提升工作质量,而且能加快BIM技术在项目中的集成应用;最后,要注重BIM专业人才与团队的培养。在实践工作中一方面要注重通过实践工作来培养专业人员的专业素养与专业能力;另一方面要通过高密度、高水平的BIM技术的专项培训工作帮助专业人员在不断的学习过程中实现自身能力提升的同时推动BIM技术的研发与应用,从而提升公路勘察设计质量。
        2.2指导方案设计
        施工冲突是传统设计中的一个难题,由于系统设计者的工作习惯和水平,导致不同专业之间的设计图纸不能够完美衔接。此外,专业人员之间缺乏有效的沟通,导致项目设计出现许多不合理的地方。BIM技术则能够有效解决这一问题。BIM技术在生成三维建筑信息模型后,可以检测整个建筑的碰撞情况,识别整个项目设计中不合理的部分,例如在该项目中设计人员在考虑人行梯步时,未考虑到地形对方案的影响,通过建模则能够发现此处有较高挖方,随后反馈设计修改。
        2.3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。


        2.4道路的纵断设计
        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。
        2.6道路的横断设计
        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。
        2.7接入口改进设计
        通过对场地模型的详细分析,设计师、评审专家提出了如下改进方案:(1)优化海河路出口,通过渠化设计,将双车道变为单车道,车道宽度设计为4 m。(2)辅路上距离交叉口110 m处,设置交叉口提示标志,使右转车辆提前进入最右侧车道,辅路上双车道间的虚线改为实线,实线长120 m。(3)辅路右侧绿化带增设两个出口,出口长12 m,满足车辆驶入和驶出,关闭施工临时道路的接入口。(4)交叉口处增加导向线、非机动车道提示,增加交叉口提示标牌、人行道提示标牌等交通设施。
        2.8视距检测
        在设计时常常会出现视线遮挡的问题,而传统平面视距包络图的方法无法有效解决三维视距检测的问题,但通过BIM模型可对空间三维视距进行检测.利用空间两点的通视原理,在道路模型中设置视线、目标高度以及最小视距等参数,计算判断视点与目标之间是否存在模型遮挡的问题。
        结语
        综上所述,有关部门应综合考虑各种影响因素,明确BIM技术在市政路桥建设中的重要性,充分发挥BIM技术在市政路桥设计中的强大功能优势,以此保证市政路桥设计质量。
        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.
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        [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.
        [4]田守伟.BIM技术在市政路桥设计中的应用[J].住宅与房地产,2019(24):81+96.
        [5]王琦.路桥施工全过程控制中BIM技术的应用管窥[J].住宅与房地产,2018(31):142.
       
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