BIM在市政道路設計中的應用分析

文/劉東 上海市政工程設計研究總院（集團）浙江市政設計院有限公司 浙江杭州 310000

1、BIM技術概述

1.1 市政道路設計的難點

市政道路建設是城市建設的重要組成部分。隨著我國城市化的發展，市政道路工程已成為建設的重中之重。市政道路的設計是非常困難的。工程設計應考慮城市環境和城市布局，以及市政道路和地下管網的協調，避免損壞地下電纜設施和排水管道。因此，市政道路設計的復雜性相對較高，而BIM技術的應用可以實現精細化設計，大大提高道路設計的效率，避免設計盲點和設計風險。

1.2 BIM技術分析

BIM技術在我國統一轉化為建筑信息模型，將建筑設施的物理特性和功能數字化，實現知識資源共享。作為知識資源共享平臺，它可以為建筑和道路設計提供可靠的決策依據。在道路建設和項目實施的不同階段，BIM技術可以完成工程數據的添加、提取、更新和修改，從而實現道路設計的協同工作。BIM設計包括三個基本內容：資源、行為和交付。設計單位應明確相關設計標準和實踐內容。BIM技術實現了數字信息的集成與應用，實現了市政道路設計與施工的數字化，提高了工程設計的準確性。從技術發展的角度看，BIM技術是一種基于數據的工具，應用于工程設計和施工中，實現各種工程項目信息的集成，通過模型實現數據的共享和傳輸。BIM技術貫穿于項目的全過程，在項目后期維護和生命周期測試中發揮著重要作用。借助BIM技術，技術人員可以對工程設計信息進行全面規劃，幫助設計團隊實現數據的快速處理，對各種設計數據進行正確的理解和處理。

2、市政道路設計中BIM技術應用的優勢

2.1 可以自行形成圖紙并對于文檔自行修改

在市政道路工程中，BIM是通過相關設備在平臺上形成三維模型的。在整個路橋工程設計中，為了生成設計圖標、文件和圖紙，可以方便地直接展示設計人員的詳細情況。而且施工圖的種類也非常全面。三維、多維的施工場景清晰呈現，以文字形式詳細列出路橋工程所需的材料、施工范圍、造價等信息，為市政道路設計和施工提供依據，并能實現從施工方案到工程施工全過程的人工智能效果。一方面可以避免整個路橋工程的設計和造價，另一方面施工現場的偏差又保證了路橋工程設計方案的有效性和準確性。路橋工程BIM技術生成的模型、施工圖和文件都是在模擬施工過程中生成的。

2.2 具備學科專業的共享性能

隨著科學技術的發展，人們對路橋工程的科學技術和專業技術的需求將逐漸增加。在市政道路工程設計理念和施工難度不斷增加的同時，施工場地相對復雜，這就需要同一平臺科學專業的整合。共享技術在公路橋梁工程建設中得到了廣泛的應用。在整個建設過程中，涉及的領域不僅限于水利、電力知識。這就需要一個能夠整合各學科知識的平臺，而BIM技術的出現正好填補了這一空白。BIM技術有效地整合了不同領域的專業知識，可以利用計算機技術的優勢，從不同角度、不同層次幫助設計人員和技術人員。它突破了時空限制，隨時隨地共享技術資源。

2.3 仿真能力強

在市政道路設計中，BIM技術的應用主要是由于該技術對工程建設的超強模擬運行。它可以借助計算機技術和相關儀器，模擬工程施工，解決工程設計中存在的問題，優化相關工藝，為高標準路橋工程的竣工提供有效保障。在具體的施工過程中，設計人員必須將BIM技術應用中顯示的信息與路橋的地理條件和周邊環境相結合，定制科學、優化的施工方案。

3、BIM技術在市政道路設計中的具體應用

3.1 地形地勢分析

在市政道路設計中應用BIM技術的過程中，需要建立三維模型對工程進行基礎分析。在建立模型的過程中，要充分分析地形環境和測量數據。包括各關鍵地形點的高程，并結合原始地形進行自動分析，為BIM技術的后續應用提供依據。在市政道路中合理應用BIM技術，可以有效地實現數據仿真，有效地控制施工。然后對道路工程中的所有數據進行集成，建立數據資源數據庫，并通過軟件集成分析功能將數據導入到模型中，很好地避免了設計過程中的各種風險，有效地保證了工程的順利實施。

3.2 市政道路設計

在應用BIM前，應對全景模式的相應參數進行修改和優化，以確定道路設計是否達到相應水平，設計速度是否達到標準。檢查道路轉彎半徑和交叉口設計是否存在問題，并準確標注本工程范圍內的涵洞、橋梁等。對項目規劃與設計文件、給排水、橋梁等專業的符合性進行綜合評價，并提前做好市政道路的實施計劃。

在參照曲面的基礎上, 進行道路模型的設計,這其中包括平面線位、縱斷面和裝配設計等。然后再使用Cicil3D、REVIT、Dynamo等軟件進行精確建模。在BIM技術中，可以實現更為復雜的道路工程模型，如超高編輯、交叉口、路線立交設計等，橋梁橫斷面上的橫坡和道路沿線的超高是本工程的難點問題，可以通過BIM技術軟件的綜合功能來解決。Cicil 3D用于確定橋梁的水平和垂直曲線以及中心線的超高。基于Revit構建的族的參數用于控制箱梁的橫坡，即超高。Dynamo用于分析cicil 3D的數據，計算并驅動Revit族，最終生成沿線路在水平、垂直和水平方向變化的箱梁。

3.3 市政管線管網設計

在斷面設計過程中，管網的設計需要詳細標注站場或管網中心線。應詳細標記管道和管道直徑。在平面視圖中，將標記管道的起點位置和關鍵節點。標明熱工安裝方向和流向。排水工程應注意水流方向與其附件是否一致。在管網設計中應注意的是，在BIM技術中，應識別地下敷設的各種市政管線，實現管網的有效配置。BIM技術在管網矛盾檢測中具有突出的應用優勢。管道施工需要水泥砂漿、鋼筋、混凝土等多種原材料。同時對管網進行試壓，檢查管道接頭是否密實，并進行試壓。最后，對管網進行全面清理，方便運行使用。

結語：

綜上所述，在現階段BIM技術飛速發展的背景下，市政道路的設計是非常理想的。由于其特殊的性能，BIM技術在市政道路設計中發揮了更大的作用，因此市政道路相關設計人員也有必要不斷提高專業技能，全面掌握BIM技術的知識內容。只有這樣，才能進一步提高市政道路建設水平。