BIM技術在市政道路設計和施工中的應用研究

【摘要】隨著城市化進程的不斷推進和人們生活水平的提升，人們對于市政道路建設水平提出了更高的要求，原有的市政道路設計和施工中采用的二維數字模型已不能滿足新時期的要求，BIM技術作為建筑信息模型以其強大的使用能力正在逐漸在應用于市政道路設計和施工中。本文探討了BIM技術在市政道路設計和施工應用中的優勢，研究了BIM技術在市政道路設計和施工中的具體應用，以往為BIM技術推廣做出貢獻。

【關鍵詞】BIM技術；市政道路；設計；施工；應用研究

BIM技術是信息模型的一種，全稱是建筑信息模型，是將三維數字模型應用于=建筑工程的信息模型，屬于工程數據信息模型。BIM技術相對于傳統的二位數字模型來講更加精準和實用，將BIM技術應用于市政道路設計和施工中能夠有效的提升市政道路設計和施工的工程質量，滿足人們對于基礎設施不斷完善的需求。

1、BIM技術在市政道路設計和施工應用中的優勢

1.1設計意圖明顯

以往的市政工程道路設計中主要是采用二維的數據模型（如CAD），在市政工程道路的設計中需要將三維的空間數據在二維的數據模型中進行展示。在這種情況下，一方面極有可能由于三維空間的復雜性，導致在二維空間模型中難以展示，另一方面可能造成某些三維數據的丟失使得展示出來的二維數據并不完整，不管是那一方面的問題都會對后續的施工產生嚴重的影響[1]。BIM技術作為三維數據模型，一方面能夠將市政道路三維空間完整的進行展示，另一方面可以保證數據的真實完整，除此之外能夠將市政道路完工后的圖形三維空間進行展示，這些都為市政道路施工的開展提供了精準的數據參考。

1.2模擬分析能力強大

BIM技術作為三維數據模型，在市政道路設計階段就能夠將市政道路完工后的圖形三維空間進行展示，使得設計人員對于完工后的市政道路工程有一個更加全面的認識。根據展示的三維效果圖與預期施工完成后的效果對比，及時的發現問題，基于發現的問題進行設計追溯，及時的發現在設計初期階段存在的問題。通過模擬分析，使得提供的設計方案更加具有適用性，在一定程度上能夠使得施工過程更加順利，節約施工的工程成本。

1.3計算精準度高

在傳統的二維的數據模型下工程量的計算主要是采用斷面法來計算的，這種計算方法應用于地勢比較平淡的市政道路計算還可以，一旦市政道路地勢起伏較大，采用斷面法計算則會使得計算數據與真實數據之間存在著較大的誤差，會導致設計過程和施工過程中的不科學。BIM技術作為三維數據模型，在市政道路設計階段就能夠將市政道路完工后的圖形三維空間進行展示，通過自動計算功能，能夠根據圖形特征進行準確計算，計算的精準度大大提升。

1.4協同效果強

現代的市政道路工程與以往的工程相比，工程模型不斷的擴大，設計的子工程數量越來越多，原有的二維的數據模型難以適應眾多子工程的協同，已經不適應新時期市政道路工程設計和施工的需要。BIM技術作為三維數據模型，其模型的本身就是信息的搭建過程，通過不同的子模型的構建，實現不同模型之間的高內聚、低耦合，協同效果遠遠超過原有的二維的數據模型[2]。

2、BIM技術在市政道路設計和施工中的應用

2.1地形圖處理

市政道路勘測單位提供的地形圖主要是二維地形圖和三維地形圖。三維地形圖的實際高程和圖形中所標的高程是相一致的，而維地形圖的實際高程和圖形中所標的高程是不一致的，因此現在提供地形圖一般要求為三維地形圖。為了更好的進行圖形的展示，可以應用BIM技術進行三維地形圖設計。可以通過圖形管理器下面的曲面菜單下的“創建曲面”來進行設計圖形，通過圖層、曲面類型、名稱，在此之后通過空間工具“曲面 樹形”菜單來實現添加圖像，通過選定高程來完成曲面的創建。

2.2道路中心線繪制

道路中心線繪制是市政工程道路設計環節的重要內容，這一環節的設計十分重要。在道路中心線繪制過程中可能遇到許多影響因素，因此在其設計的過程中應慎重的考慮多種因素的影響[3]。采用BIM技術進行道路中心線繪制可采用以下步驟：第一，在設計開始之間要對市政道路的現狀進行了解，考慮施工完成后的道路預期效果，對道路中心線進行重新的設計和優化，并將優化后的中心線表示到3D圖形中去；第二，在3D圖形中將道路中心線進行轉換，將其轉換為多線段；第三，路線創建。這一步主要是通過點擊路線菜單下的路線創建來完成的。

2.3道路斷面設計

應用BIM技術進行道路斷面設計主要是包括道路縱向斷面設計和道路橫斷面設計兩個方面。道路縱向斷面設計相比以前來講更加簡單，主要是將BIM技術應用到Civil3D軟件中，進行道路縱向斷面設計，其中地面線的文件生成相對簡單，通過“從曲面創建 縱斷面”這一命令就可以直接生成地面線。當道路中心線數據改變時，地面線的數據也會根據相關計算隨之調整，而不需要人工操作，這在一定程度上節約了大量的人力資本，降低了設計和施工的成本。道路橫斷面設計相比以前來講更加簡單，主要也是將BIM技術應用到Civil3D軟件中進行設計。采用BIM技術進行道路橫斷面設計可采用以下步驟：第一，通過裝配創建命令進行裝配的創建；第二，將鼠標點擊到屏幕的任意位置會將一條豎線插入，插入的這條豎線就是裝配基準線；第三，Civil3D軟件中常常自帶裝配，通過這些自帶的裝配可以完成部件的裝配。

結語：

隨著我國經濟發展和城市化速度的加快，對于市政工程的建設提出了更高的要求，原有的二維設計模式已經不能滿足新時期市政工程建設的需要。本文從BIM技術的概念入手，深入探討了BIM技術在市政道路設計和施工中的應用，為推進BIM技術的應用起到一定的積極作用，同時也為其他學者的研究提供了一定的借鑒。

參考文獻：

[1]金爾仲.BIM技術在市政道路設計中的應用研究[J].江西建材，2016（09）：141-142.

[2]余萌.BIM技術在市政道路設計中的應用研究[J].四川建材，2016（04）：35-36.

[3]邱華棋.淺析BIM技術在市政道路設計中的應用研究[J].江西建材，2016（03）：31-32.

作者簡介：

顏世通，助理工程師，中國市政工程華北設計研究總院有限公司，本科，道路橋梁方向。