BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用與指導(dǎo)價(jià)值

張昕

摘要：BIM 技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠促使此種技術(shù)結(jié)合現(xiàn)階段道路實(shí)際建設(shè)的現(xiàn)狀，從地形圖繪制、道路中心線繪制、道路縱向與橫向斷面設(shè)計(jì)等方面進(jìn)行應(yīng)用，從而有效的發(fā)揮BIM 技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的節(jié)頻繁應(yīng)用的實(shí)況，充分發(fā)揮其應(yīng)用優(yōu)勢。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；市政道路設(shè)計(jì)；應(yīng)用；指導(dǎo)價(jià)值

引言

市政道路建設(shè)質(zhì)量直接影響著人們的日常生活，市政道路設(shè)計(jì)備受關(guān)注。隨著市政道路設(shè)計(jì)不斷跟上科學(xué)技術(shù)發(fā)展的潮流，積極應(yīng)用各種創(chuàng)新性技術(shù)，特別是 BIM 技術(shù)的應(yīng)用，在很大程度上實(shí)現(xiàn)了市政道路建設(shè)在設(shè)計(jì)層面重大發(fā)展進(jìn)步。

1、BIM技術(shù)

1.1 BIM 技術(shù)應(yīng)用必要性

BIM 是 CAD 技術(shù)之后廣泛應(yīng)用最為廣泛的計(jì)算機(jī)技術(shù)之一。BIM技術(shù)能夠極大地幫助提高設(shè)計(jì)人員的工作效率與質(zhì)量，同時(shí)還能有效地促進(jìn)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)的充分挖掘，避免信息浪費(fèi)。在建設(shè)項(xiàng)目的設(shè)計(jì)階段，采用 BIM 技術(shù)，可以直接進(jìn)行施工，通過對建筑結(jié)構(gòu)與機(jī)械設(shè)備等方面展開專業(yè)設(shè)計(jì)，建立一個(gè) 3D 設(shè)計(jì)模型，由于在 BIM 技術(shù)內(nèi)部可以實(shí)現(xiàn)各個(gè)專業(yè)之間的數(shù)據(jù)共享，進(jìn)而有效地避免了數(shù)據(jù)重復(fù)輸入導(dǎo)致的誤差。在統(tǒng)計(jì)材料表時(shí)，可以通過 BIM 技術(shù)自動提取二維設(shè)計(jì)圖紙以及待建材料清單信息來生成。運(yùn)用專業(yè)計(jì)算機(jī)軟件，可以定期檢查使用 BIM技術(shù)設(shè)計(jì)的模型各項(xiàng)指標(biāo)是否符合相關(guān)建筑標(biāo)準(zhǔn)以及規(guī)范。使用程序標(biāo)準(zhǔn)分析結(jié)構(gòu)，可以實(shí)現(xiàn)對 BIM 數(shù)據(jù)自動導(dǎo)入相關(guān)專業(yè)分析軟件，例如綠色建筑軟件、環(huán)境分析軟件，能量監(jiān)測軟件等，這樣就可以實(shí)現(xiàn)對各種情景環(huán)境的快速分析與模擬；建立一個(gè)較為全面的設(shè)計(jì)專業(yè)渠道，支持碰撞檢查，利用 BIM 技術(shù)快速計(jì)算出材料需求數(shù)量，進(jìn)而較為準(zhǔn)確的預(yù)測出項(xiàng)目成本。在工程施工階段，可以結(jié)合各種軟件，利用 BIM 技術(shù)對施工項(xiàng)目實(shí)施仿真建設(shè)，作為工程建設(shè)流程的預(yù)演。在建筑物模擬時(shí)，需要迅速且及時(shí)的發(fā)現(xiàn)現(xiàn)存的問題，提出合理且有效的改進(jìn)措施，一旦發(fā)現(xiàn)問題，就要迅速采取措施進(jìn)行校正或者調(diào)整。因而，對于大型綜合設(shè)計(jì)單位，十分有必要加強(qiáng) BIM 技術(shù)的推廣應(yīng)用，應(yīng)用 BIM 技術(shù)不僅可以提升設(shè)計(jì)水平、加快設(shè)計(jì)效率，還可以有效保證設(shè)計(jì)質(zhì)量。

1.2 BIM作用與優(yōu)勢

1.2.1模擬分析能力

該技術(shù)的應(yīng)用，在城市設(shè)計(jì)中，能夠以更加直觀的方式呈現(xiàn)在設(shè)計(jì)人員眼前，方便設(shè)計(jì)人員了解到設(shè)計(jì)中的細(xì)節(jié)，增加完工效率，在此基礎(chǔ)之上，設(shè)計(jì)人員可通過觀察，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)中存在的不足，給予正確的解決方案。比如，市政道路公廁和國內(nèi)拓?fù)湫畔ⅰ⑹姓缆氛麄€(gè)工程信息、市政道路3D幾何信息，此三種信息能夠?yàn)槭姓缆返脑O(shè)計(jì)與施工提供數(shù)據(jù)依據(jù)，得出較為精確的設(shè)計(jì)結(jié)果，能夠有效提升施工交底的高效性。

1.2.2精確協(xié)調(diào)性

傳統(tǒng)的二維模式在城市道路工程設(shè)計(jì)中，雖然也能夠發(fā)揮一定作用，但是二維模型本身卻存在較差的適應(yīng)性，如果出現(xiàn)道路條件比較差的情況下，若道路本身的起伏較大，對于設(shè)計(jì)道路的工程量便很難準(zhǔn)確的估算出來，易出現(xiàn)誤差，影響城市道路工程施工建設(shè)。將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，可利用其中對各種數(shù)據(jù)，確定具體的工程量，而且其精確性也能夠得到保證。比如，可以應(yīng)用BIM技術(shù)的數(shù)據(jù)信息模型，對道路曲面和自然地形曲面，兩者之間的土方工程量進(jìn)行計(jì)算，該計(jì)算為自動化，無需人工輸入，能夠有效節(jié)省人力資源。

1.2.3多領(lǐng)域協(xié)作

傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)，主要依靠分層圖的復(fù)制與粘貼，完成設(shè)計(jì)工作中的合作任務(wù)，此法不僅會影響到一些細(xì)節(jié)問題，而且也將工作的難度有所提升，造成設(shè)計(jì)效率低下，且容易出錯(cuò)，當(dāng)設(shè)計(jì)完成之后，因諸多問題的存在，還需要進(jìn)行很多的檢查工作。BIM技術(shù)的應(yīng)用，有效增強(qiáng)多領(lǐng)域合作的便捷性，有效實(shí)現(xiàn)不同模型間的合作，增強(qiáng)多領(lǐng)域協(xié)調(diào)合作的質(zhì)量與效率。比如，在市政道路設(shè)計(jì)過程中，路段邊坡、交叉口、互通立交、綠化帶、公交站等工作，由專人去完成，若應(yīng)用二維設(shè)計(jì)方式，以上工作便很難達(dá)到一定協(xié)調(diào)性，在設(shè)計(jì)的平面圖中，會涉及到很多有關(guān)聯(lián)的文字、線條、數(shù)據(jù)，若只是將個(gè)人的工作成果相結(jié)合，工作難度會加大，而且極易出現(xiàn)錯(cuò)誤。

2、BIM技術(shù)應(yīng)用分析

2.1三維建模設(shè)計(jì)

我國關(guān)于BIM產(chǎn)品設(shè)計(jì)，其發(fā)展其實(shí)時(shí)間是在本世紀(jì)初，主要由我國的鴻業(yè)科技研發(fā)。該機(jī)構(gòu)本身便是一個(gè)BIM產(chǎn)品開發(fā)機(jī)構(gòu)，而且在社會生產(chǎn)的諸多方面，一些相關(guān)的BIM產(chǎn)業(yè)，也都有所涉及。該機(jī)構(gòu)所開發(fā)的軟件，應(yīng)用建筑行業(yè)中較多，比如一些關(guān)于工程排水或電氣的軟件，或一些在道路設(shè)計(jì)中的軟件，其中路立得應(yīng)用最為廣泛，在該軟件中，BIM技術(shù)在其中被完全體現(xiàn)而出，其中所涉及到的一些線骨干理念，也都得到有效落實(shí)，路立得軟件經(jīng)過多年的發(fā)展，如今已成為高科技技術(shù)軟件。在該軟件之中，有三位數(shù)字化信息模型，信息模型中有諸多子模型，子模型中存在更為精細(xì)化的子模型，比如，在橋梁模型中，主要有四個(gè)方面構(gòu)成，分別是：一承臺，二蓋梁，三主梁，四樁基，這四個(gè)方面都是子模型。在進(jìn)行城市道路時(shí)，該軟件的應(yīng)用，子模型的修改與搭建可有效實(shí)現(xiàn)，在此基礎(chǔ)之上可有效保證道路設(shè)計(jì)的整體性與完善性，為城市道路設(shè)計(jì)工作提供良好的保障。

2.2切合國際標(biāo)準(zhǔn)

路立得軟件與國外設(shè)計(jì)習(xí)慣有所不同，在本質(zhì)上存在一定區(qū)別，其主要是針對國內(nèi)的使用習(xí)慣而進(jìn)行設(shè)計(jì)的。除此之外，鴻業(yè)科技開發(fā)的道路設(shè)計(jì)軟件，該軟件之中存在多種建模操作，這在很大程度上與國際標(biāo)準(zhǔn)相契合，而且應(yīng)用該軟件設(shè)計(jì)出的平面圖其適應(yīng)度較高，所設(shè)計(jì)出的高程度數(shù)據(jù)圖，或其他一系列數(shù)據(jù)圖像的適應(yīng)度也能夠滿足道路工程的需要。

2.3場地規(guī)劃分析

將 BIM 技術(shù)應(yīng)用于市政道路設(shè)計(jì)過程中，首要應(yīng)用環(huán)節(jié)就是場地規(guī)劃環(huán)節(jié)。在場地規(guī)劃過程中，先利用 BIM 技術(shù)將場地內(nèi)元素以立體的形式直觀地表達(dá)出來，這樣才可以將場地內(nèi)的布置工作做得更好。在建立場地模型過程中，要運(yùn)用專業(yè)軟件導(dǎo)入現(xiàn)場地形，注意導(dǎo)入地形工作要嚴(yán)格按照標(biāo)高方格網(wǎng)來進(jìn)行，同時(shí)，對于市政道路的排水系統(tǒng)以及標(biāo)高系統(tǒng)要提前做好策劃工作，盡量減少臨時(shí)建設(shè)的挖方填方。其次，在市政道路設(shè)計(jì)過程中應(yīng)用 BIM 技術(shù)，要積極結(jié)合地理信息系統(tǒng)優(yōu)化道路布局，進(jìn)而保證道路設(shè)計(jì)工作充分智能化。

2.4道路工程建設(shè)總體地形圖處理

BIM 技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用主要是能夠都對道路工程設(shè)計(jì)所在的周圍地形環(huán)境進(jìn)行觀測、分析和總結(jié)，為道路實(shí)際工程建設(shè)設(shè)計(jì)方案和設(shè)計(jì)圖紙的形成提供重要的依據(jù)作用。具體而言，BIM 技術(shù)在道路工程施工方案和施工圖紙?jiān)O(shè)計(jì)中的作用首先體現(xiàn)在能夠?qū)Φ缆饭こ痰闹行木€進(jìn)行設(shè)置和規(guī)定。而所需要面對的則是中心線穿插環(huán)節(jié)，這一作用實(shí)現(xiàn)主要是工作人員對道路設(shè)計(jì)中心線的結(jié)構(gòu)與功能進(jìn)行探究、分析，在明確市政道路中心線規(guī)劃設(shè)計(jì)需求的基礎(chǔ)上，將市政道路中心線穿插進(jìn) 3D 地形圖內(nèi)。其次，則是地形圖上的中心線轉(zhuǎn)化工作的進(jìn)行。最后，則是中心路線線路構(gòu)建工作，這一環(huán)節(jié)主要工作人員通過計(jì)算機(jī)對多節(jié)段線路進(jìn)行菜單單機(jī)，保證路線菜單穿行的合理性，以此實(shí)際構(gòu)建整體的道路建設(shè)路線規(guī)劃方案。

2.5道路縱向斷面的設(shè)計(jì)應(yīng)用

首先則是技術(shù)操作團(tuán)隊(duì)能夠與工程勘察團(tuán)隊(duì)有效合作，嚴(yán)格根據(jù)市政道路施工建設(shè)的自然地理環(huán)境等對道路路面的線路進(jìn)行合理的編制，并且能夠在基礎(chǔ)路線設(shè)計(jì)完成的基礎(chǔ)上，操作人員能夠進(jìn)一步利用設(shè)計(jì)軟件對道路路線進(jìn)行完整化的構(gòu)建。此外，則是市政道路設(shè)計(jì)的過程中，能夠在原有的地面路面完善的基礎(chǔ)上，進(jìn)行拉坡線繪制工作，而由于繪制拉坡線是需要根據(jù)工程的總體設(shè)計(jì)而隨時(shí)的調(diào)整，所以工作人員要密切注重 BIM 技術(shù)操作變化的狀況，根據(jù)進(jìn)市政道路縱向斷面設(shè)的計(jì)質(zhì)量與預(yù)先設(shè)定的標(biāo)準(zhǔn)對拉坡線進(jìn)行靈活的、動態(tài)的調(diào)整，以此從拉坡線的設(shè)計(jì)上保證路線設(shè)計(jì)的合理性。

2.6強(qiáng)化協(xié)同設(shè)計(jì)操作

BIM技術(shù)在具體的應(yīng)用過程中，一，設(shè)計(jì)內(nèi)部，可有效實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域之間的協(xié)同作業(yè)，二，路立得軟與其他軟件之間，可有效實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)性操作。在與不同軟件進(jìn)行協(xié)同工作時(shí)，主要主要通過五種數(shù)據(jù)文件進(jìn)行，其中包括，①Land XML、②FBX、③IFB、④SKP、⑤DWG，能夠有效實(shí)現(xiàn)不同軟件之間信息數(shù)據(jù)傳遞與共享，除此之外，模型數(shù)據(jù)信息也能夠進(jìn)行傳遞。比如，在應(yīng)用路立得設(shè)計(jì)軟件將設(shè)計(jì)工作完成之后，還可以應(yīng)用交通設(shè)計(jì)軟件進(jìn)行交通工程設(shè)計(jì)，還可以進(jìn)行排水管設(shè)計(jì)，如此一來便可有效實(shí)現(xiàn)不同領(lǐng)域設(shè)計(jì)的共同設(shè)計(jì)，并將其完美的完成，有效實(shí)現(xiàn)每一項(xiàng)工程設(shè)計(jì)都能夠進(jìn)行相互檢查，有效實(shí)現(xiàn)共同設(shè)計(jì)建設(shè)。

3、BIM 技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)應(yīng)用中的價(jià)值分析。

3.1技術(shù)具有較強(qiáng)的模仿能力

BIM 技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用是基于此種技術(shù)具有較強(qiáng)的模擬操作功能，能夠通過計(jì)算機(jī)技術(shù)的操作在相關(guān)的儀器設(shè)備協(xié)調(diào)的基礎(chǔ)上，對市政道路路線進(jìn)行模擬操作，通過模擬操作發(fā)現(xiàn)路線設(shè)計(jì)是否合理、科學(xué)，以此能夠?yàn)榻ㄔO(shè)符合現(xiàn)代化道路建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)，高質(zhì)量和高水平的專業(yè)化道路設(shè)計(jì)發(fā)揮重要的作用。而在實(shí)際應(yīng)用中，在以上應(yīng)用分析的基礎(chǔ)上，工程人員可以充分的借助以技術(shù)，對道路工程的地形圖、橫斷面等進(jìn)行科學(xué)的分析，科學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)劃方案，并且根據(jù)市政道路實(shí)際承載量等長遠(yuǎn)發(fā)展，對工程結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行更進(jìn)一步的改進(jìn)與優(yōu)化。整體上而言，BIM 技術(shù)的應(yīng)用能夠通過三維模型的操作模擬，科學(xué)的制定市政道路路線設(shè)計(jì)方案。

3.2 呈現(xiàn)高度精確的工程量計(jì)算結(jié)果

BIM 技術(shù)在市政道路工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，能夠促使工程前期設(shè)計(jì)準(zhǔn)備工作，通過三維模擬操作設(shè)計(jì)，系統(tǒng)化、模式化的對道路路線進(jìn)行試驗(yàn)，并能夠從多次的試驗(yàn)中，對工程路面的各項(xiàng)建設(shè)的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，對各項(xiàng)數(shù)據(jù)進(jìn)行精確的計(jì)算，以此通過計(jì)算結(jié)果與參考標(biāo)準(zhǔn)的對照，得出關(guān)于市政道路建設(shè)的精確的數(shù)據(jù)信息。以此能夠促使工程設(shè)計(jì)團(tuán)隊(duì)獲得關(guān)于能夠切實(shí)運(yùn)用于工程設(shè)計(jì)中的參考數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，尤其是在工程土方計(jì)算和建筑支模等工程量的確定方面具有重要的價(jià)值，間接性的體現(xiàn)出對資源的合理利用價(jià)值的構(gòu)建。

結(jié)語

綜上所述，BIM 技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中具有非常重要的作用，在實(shí)際應(yīng)用的過程中能夠通過地形圖的處理、中心線的繪制、道路橫斷面和縱斷面設(shè)計(jì)等方面有效的指導(dǎo)作用，專業(yè)化的應(yīng)用此項(xiàng)技術(shù)，以此能夠在路線設(shè)計(jì)方案中最終體現(xiàn)出優(yōu)良的協(xié)同性、精確的計(jì)算和較高的模仿能力等價(jià)值。

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