BIM技术在市政道路设计和施工中的应用研究

2018-02-11颜世通中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津300000

中国房地产业 2018年1期

文/颜世通中国市政工程华北设计研究总院有限公司天津 300000

BIM技术是信息模型的一种，全称是建筑信息模型，是将三维数字模型应用于=建筑工程的信息模型，属于工程数据信息模型。BIM技术相对于传统的二位数字模型来讲更加精准和实用，将BIM技术应用于市政道路设计和施工中能够有效的提升市政道路设计和施工的工程质量，满足人们对于基础设施不断完善的需求。

1、BIM技术在市政道路设计和施工应用中的优势

1.1 设计意图明显

以往的市政工程道路设计中主要是采用二维的数据模型（如CAD），在市政工程道路的设计中需要将三维的空间数据在二维的数据模型中进行展示。在这种情况下，一方面极有可能由于三维空间的复杂性，导致在二维空间模型中难以展示，另一方面可能造成某些三维数据的丢失使得展示出来的二维数据并不完整，不管是那一方面的问题都会对后续的施工产生严重的影响[1]。BIM技术作为三维数据模型，一方面能够将市政道路三维空间完整的进行展示，另一方面可以保证数据的真实完整，除此之外能够将市政道路完工后的图形三维空间进行展示，这些都为市政道路施工的开展提供了精准的数据参考。

1.2 模拟分析能力强大

BIM技术作为三维数据模型，在市政道路设计阶段就能够将市政道路完工后的图形三维空间进行展示，使得设计人员对于完工后的市政道路工程有一个更加全面的认识。根据展示的三维效果图与预期施工完成后的效果对比，及时的发现问题，基于发现的问题进行设计追溯，及时的发现在设计初期阶段存在的问题。通过模拟分析，使得提供的设计方案更加具有适用性，在一定程度上能够使得施工过程更加顺利，节约施工的工程成本。

1.3 计算精准度高

在传统的二维的数据模型下工程量的计算主要是采用断面法来计算的，这种计算方法应用于地势比较平淡的市政道路计算还可以，一旦市政道路地势起伏较大，采用断面法计算则会使得计算数据与真实数据之间存在着较大的误差，会导致设计过程和施工过程中的不科学。BIM技术作为三维数据模型，在市政道路设计阶段就能够将市政道路完工后的图形三维空间进行展示，通过自动计算功能，能够根据图形特征进行准确计算，计算的精准度大大提升。

1.4 协同效果强

现代的市政道路工程与以往的工程相比，工程模型不断的扩大，设计的子工程数量越来越多，原有的二维的数据模型难以适应众多子工程的协同，已经不适应新时期市政道路工程设计和施工的需要。BIM技术作为三维数据模型，其模型的本身就是信息的搭建过程，通过不同的子模型的构建，实现不同模型之间的高内聚、低耦合，协同效果远远超过原有的二维的数据模型[2]。

2、BIM技术在市政道路设计和施工中的应用

2.1 地形图处理

市政道路勘测单位提供的地形图主要是二维地形图和三维地形图。三维地形图的实际高程和图形中所标的高程是相一致的，而维地形图的实际高程和图形中所标的高程是不一致的，因此现在提供地形图一般要求为三维地形图。为了更好的进行图形的展示，可以应用BIM技术进行三维地形图设计。可以通过图形管理器下面的曲面菜单下的“创建曲面”来进行设计图形，通过图层、曲面类型、名称，在此之后通过空间工具“曲面树形”菜单来实现添加图像，通过选定高程来完成曲面的创建。

2.2 道路中心线绘制

道路中心线绘制是市政工程道路设计环节的重要内容，这一环节的设计十分重要。在道路中心线绘制过程中可能遇到许多影响因素，因此在其设计的过程中应慎重的考虑多种因素的影响[3]。采用BIM技术进行道路中心线绘制可采用以下步骤：第一，在设计开始之间要对市政道路的现状进行了解，考虑施工完成后的道路预期效果，对道路中心线进行重新的设计和优化，并将优化后的中心线表示到3D图形中去；第二，在3D图形中将道路中心线进行转换，将其转换为多线段；第三，路线创建。这一步主要是通过点击路线菜单下的路线创建来完成的。

2.3 道路断面设计

应用BIM技术进行道路断面设计主要是包括道路纵向断面设计和道路横断面设计两个方面。道路纵向断面设计相比以前来讲更加简单，主要是将BIM技术应用到Civil3D软件中，进行道路纵向断面设计，其中地面线的文件生成相对简单，通过“从曲面创建纵断面”这一命令就可以直接生成地面线。当道路中心线数据改变时，地面线的数据也会根据相关计算随之调整，而不需要人工操作，这在一定程度上节约了大量的人力资本，降低了设计和施工的成本。道路横断面设计相比以前来讲更加简单，主要也是将BIM技术应用到Civil3D软件中进行设计。采用BIM技术进行道路横断面设计可采用以下步骤：第一，通过装配创建命令进行装配的创建；第二，将鼠标点击到屏幕的任意位置会将一条竖线插入，插入的这条竖线就是装配基准线；第三，Civil3D软件中常常自带装配，通过这些自带的装配可以完成部件的装配。