BIM技術在市政道路設計中的應用與指導價值

左文根

（安徽恒源交通工程設計咨詢有限公司，安徽合肥 230000）

0 引言

我國的經濟實力不斷增強，為城市公共設施的建設奠定了堅實的經濟基礎，軌道交通、公路運輸和管道工程等行業也在逐漸加速建設。BIM技術不僅應用于房屋建筑業，而且在道路工程的應用也將逐步成為一種常態。BIM技術優勢很大，如果在市政道路建設中應用BIM技術，可讓市政工程的施工成本降低和加快工程進度[1]。

1 BIM技術應用意義

目前，BIM技術作為我國建筑行業開始不斷地應用以及完善施工現場的方案，BIM技術作為一種先進的計算機技術，對于設計人員在工作效率和員工素質方面的優勢，并進行BIM建模以及快速完成該工程建造和所有數據信息完整，可以提高工程進度周期和資源。如果市政道路工程使用BIM技術可以大大加快工程施工進度，可以讓道路工程項目和所需設備要有所準備以及進場周期，這樣可以降低造價成本，不然會直接導致工程建設安全和工程進度的設計產生不必要的麻煩。為了市政道路建設項目的設計不斷優化以及完善管理制度，需要通過提供特殊數據來進行升級，并且以數據完整性來判斷設計方案是否在準確度范圍內，對此，該項目工程師在統計工程的數據和涉及該工地所用到施工的材料時，可以使用該技術進行建模以及列出工程量。設計者使用該技術后，可以利用相關計算機軟件檢查模型指標是否符合建筑工業標準[2]。將BIM技術數據引入專業分析軟件，將其導入到專業分析軟件中。可以有效、有效地分析、模擬市政公路施工的各種情況，并且以精確計算建設得出工程量以及涉及該工程的材料以及人工費用，并結合計價軟件進行加價，還可以以市政道路施工現場進行建模模擬施工現場，并且通過建模進行有效調整施工現場施工方案及不斷調整設計方案，可以提高保工程設計效率以及降低造價成本。因此，建筑行業開始對BIM技術注重起來，可以讓整個企業設計水平以及工作效率有所提高和降低造價成本，確保質量。并且我國政府對BIM技術進行推廣以及起到帶頭作用，整體提高我國的建筑行業的水平，為我國的基建在全球范圍內處于領先的地位奠定基礎。

2 BIM技術在我國市政公路工程設計中的具體應用

2.1 反映項目內容的整體關系

BIM技術能有效恢復地形環境，分析并匯總包含在內的關鍵的數據，為此，通過有效的數據來進行支撐對城市道路建設提供幫助，設計人員更清晰地了解設計內容和與周邊設施及其周圍環境的相互關系，更準確地了解；同時，設計方案的表現和溝通也更加直接。

2.2 確定路線圖

工程設計者可以利用BIM技術來完成路段中心線的繪制，該過程可分為三個階段：①設計人員需要對地形和路段中心線進行分析，并確定之后將其中心線插入BIM地圖模型；②將三維地圖模型的模擬中心線改為市政公路建設設計的中心線，并將之改為折線；③在相關的軟件中選擇中央線，并在對話框內準確地輸入路徑名，選擇道路標簽和風格，最后確定有關路徑的創建方案。

2.3 道路橫斷面

道路設計是縱向擴展的一項工程，作為工程設計主要的內容之一就是道路截面的水平結構。道路橫斷面包括機動車道、非機動車道、人行道位置布局以及寬度進行建模設計。另外，路基及道路結構層的設計，如果是應用到BIM技術可以確保準確性來保證橋梁路橫斷面的合理變寬，使整個設計參數符合施工要求，以合理地對橫斷面進行布置以及確保其準確性，并且保證交通運行順暢和提高工程效率。

2.4 準確計算工程量

傳統的二維設計方法具有較大的地形起伏會對造成工程有所影響，并且直接提高道路的建設水平，BIM技術的應用可以確保項目準確性以及可靠性，并且在建模的各項工程量中是完全做到準確度高以及整個數據和屬性數據都有確保性，并且可以準確地確定體積、長度、面積和其他工程量。例如，使用BIM軟件計算土方量可以確保計算結果的準確性，同時，盡量減少人力投入，節省設計成本。

2.5 全方位設計地下管線安裝

在設計市政公路施工圖時，工程人員必須事先關注和了解有關信息，并以此為基礎掌握管道類型和方向，并結合BIM技術模擬城市地下管道的設計布置和安排。管道利用BIM技術對地下管道進行全面的安裝，確定管道部件和部分零件的大小，并與專業生產商聯系設計特定尺寸的部件。在工程建設預埋過程中，由于施工不妥而常出現各種缺點。工程施工者需要利用BIM技術準確地定位下管道孔的大小，最大限度地降低錯誤，為以后施工創造好的條件，減少正式施工中的難度。

3 BIM技術應用于市政公路設計的指導價值分析

3.1 較強的模擬能力

BIM技術的應用主要是由于該技術具有很強的仿真性。可以用計算機操作有關設備和儀器，以全面地模擬城市道路設計的線路，并根據有關顯示對設計方案的合理和科學性進行檢查。根據檢查結果，設計公路施工規劃滿足了城市的現代化需要，并為高質量、效率的市政公路項目提供了專業的協助。在實際運用BIM技術對市政道路進行合理的設計過程中，相關工程師能夠充分發揮其先進性、可行性和可靠程度，同時，對城市進行設計道路以及計劃道路流通性，同樣，對城市道路的建設工作提供可靠性。并且是有著可持續發展的意義性，對市政工程項目有著優化與完善。

3.2 高超的協同性

利用BIM技術進行市政公路項目設計，可以保證協調合作和便利的工作。BIM技術是信息模式的構建方法，包含了大量不同的子模式，這些子模式具有不同的形狀，表現出非常明顯的耦合關系。結合該技術在各方面的優勢，這項技術可以表現出卓越的協同功能。它為城市道路工程的建設做出了有力保證。使用BIM技術，迅速發現了工程建設中存在的不足，表明BIM技術可以在市政道路建設深度優化過程中發揮協同作用。

3.3 嚴密的計算能力

建設市政公路時，BIM技術的作用以備務為主。三維仿真技術是用于對整個城市道路設計進行系統的測試方案。經過多次試驗，選擇市政公路工程。對參數進行嚴格計算與測試，以最終數據為基礎，比較市政道路的實際狀況，最終確定市政道路的設計方案。可以看到，利用BIM技術可在建模時提前知道施工現場是呈現什么樣的效果，同時，可以降低工程建設成本，提高工程建筑效率，促進城市化的發展。

3.4 加強部門之間的合作質量與效率

傳統市政路設計以二維模式為基礎，現代社會發展也在逐漸加速。結果，設計師在使用傳統的設計方式時，往往會遇到種種困難。它們的協作有缺陷，設計和建造工作不能高效、高質量完成。因此，將BIM技術和市政道路設計和施工結合起來，可以充分利用科技的完整性、三維和相關性，促進部門間的合作，為整個市政道路建設項目提供精確的資料內容，并提高相關部門的市政道路工作效率、工作質量等，加快市政道路工作進程的發展。

4 當前BIM在道路設計中的優勢

4.1 充分表達設計意圖

在傳統的繪圖模式中，往往存在一些數據沒有單獨表達，一些關鍵數據沒有表達的問題，容易使施工結果與設計初衷大相徑庭。三維模型能比二維圖形更清晰、生動地展現設計效果，而BIM技術不僅能展現設計完成后的整體效果，還能有機地整合模型的相關數據和信息，并能將道路的設計意圖和相關參數簡單明了地表現出來，使設計元素易于展示和理解。

4.2 仿真分析能力顯著

BIM具有很強的模擬能力，技術上通過三維模型，可以很形象地展示完成后的效果，一旦得知設計出現問題的時候，建模周圍是否存在合理性，對于設計道路是否存在于忽視等一些建模看不見的東西，因此，通過在建模設計時需要進行修改。這樣可以不會增加施工中存在的一些問題以及成本，可以保證整個施工過程順利進行。

4.3 工程量的準確估算

在城市道路設計中，工程量的估算作為工程里面較為主要內容，并且，對于整體的工程造價而言是有著較大的影響。如果像過去廣聯達建模方式來進行算量的話，那么對算量的精準度需要花費大量時間以及精力進行計算，對于公路所處環境簡單的地區，估算較為準確，但對于公路所處地形復雜的地區，工程量估算較為復雜，難以保證數據的準確性。利用BIM技術，通過對模型屬性和各種數據的分析，簡單統計長度、面積、體積等數據，BIM技術可以計算出高精度的工程量數據。這對保證項目的順利實施，避免預算過少或過高有很大幫助。

5 結語

綜上所述，隨著社會經濟的不斷發展，近年來市政道路建設規模不斷增加，通過應用BIM技術能夠很好地滿足建筑設計中的各項要求，保證設計的質量，對于在市政公路建設中不停使用BIM技術進行施工以設計，大大提高設計的維護性及科學管理，并提高且完整設計性以及數據形成同步。不斷改進設計的創新性并進行優化，還有對于團隊可以做到很快完成設計以及降少設計周期以及設計成本增少，可以形成高效率進行設計，促進城市工程的持續開發。通過不斷地提高路線設計的實用性，這樣會對城市道路發展有所幫助以及進一步加強我國基建能力。將市政道路建設和BIM技術結合起來，可以提供市政道路建設最真實、準確和精確的參考資料，最終制定市政道路建設的最佳計劃。該技術具有卓越的協同作用，嚴格的計算和仿真能力，從而幫助解決道路設計中存在的各種問題，并且通過自身精確的計算與建模仿真的作用，可以讓我國基建建設以及市政工程得以提高和其他工程領域的改革和創新力得以加強。