探讨BIM 技术在市政道路设计中的应用

2020-02-17沈强

四川水泥 2020年4期

沈强

（福建百禾市政建筑设计有限公司，福建泉州 362000）

作为新兴电子信息技术之一，BIM 技术被广泛应用于工程建设领域。所谓BIM技术，是指依据对相关数据信息的收集，构建三维建筑模型，并充分利用仿真功能进行工程实际情况的模拟，以此为工程设计、工程管理工作的开展提供帮助。而在市政道路设计实践中，BIM 技术的应用可以进一步保障设计的精准性，有效提升市政道路设计水平。

1 BIM 技术应用优势分析

市政道路设计中，相较于其它设计手段的应用，BIM 技术应用的优势诸多，具体体现为：

1.1 凸显设计意图

市政道路设计若采用传统二维设计手段，只能以二维平面的形态去体现市政道路的三维空间，而因三维参数的综合性、复杂性，难免会在二维设计中出现丢失三维数据的情况，不仅影响到道路设计的精准性，甚至会造成设计意图的曲解。而应用BIM 技术后，通过构建三维建筑模型，可实现将市政道路的三维空间数据进行完全体现，确保其设计意图的精准表达。若工程属性越详细，所构建的BIM模型会越精准，可以促进市政道路设计意图的表达[1]。同时，道路设计与BIM 技术的融合应用，可实现设计中进行相关参数的自定义。所以市政道路设计中存在的三维问题可以借助BIM 模型进行完整体现，达到设计意图精准、完整表达的目的。

1.2 强大的分析模拟能力

市政道路设计与BIM 技术的融合，可实现将工程建设完成效果在设计阶段进行直观体现，进而帮助设计人员深入挖掘道路设计中存在的问题，在此基础上进行设计方案的优化和调整，凸显出BIM 技术卓越的分析模拟能力，并实现对道路设计方案的有效优化。得益于BIM 技术有效应用，可实现对设计方案的合理调整与优化，减少设计图纸中存在的问题与漏洞，有效降低道路工程建设出现变更的几率。另外，BIM 技术的应用可丰富市政道路的设计信息，包括道路3D 信息、工程信息以及工程拓扑信息等，可以为市政道路设计与施工的开展提供良好的数据支撑，确保市政道路建设的顺利开展[2]。

1.3 优越的协同效果

随着市政道路的不断扩建，促使市政道路工程建设愈发复杂，再加上道路建设标准的愈发严格，致使道路的设计难度加大。当前市政道路设计中，无法再依靠设计人员单独完成，而是需要专业人才、专业之间的协同合作，才能确保市政道路设计中存在专业冲突的现象，确保其设计效果满足预期要求。

分析以往二维设计手段的应用，不同专业人员之间只是依靠分图层引用、复制来合作，或者是借助协同设计系统的应用来达到合作的目的。虽然此种合作形式可实现对低层次协同问题的解决，但是无法做到各个专业之间深度协同合作。例如在市政道路设计中，若采用传统二维设计手段，则需进行路段边坡、互通立交、交叉口、公交站等内容的分别设计，而不同分项工程设计中存在诸多的关联数据、线条等，若仅是将每项设计单纯的整合在一起，极易出现数据重复的问题，甚至会出现大量的设计错误。而应用BIM 技术，则可以借助子模型的应用开展高效协同合作，确保道路设计的整体效果达到预期要求[3]。

2 市政道路设计中BIM 技术的具体应用

2.1 应用于中心线绘制

道路中心线绘制效果与道路设计整体效果之间存在较大联系，而在具体设计绘制中，多种限制性因素的存在极易影响到中心线绘制的精准性。为确保中心线绘制达到预期精准性要求，必须重视对限制性因素的统筹考虑，并以相关规定要求为依据，进行线位的拟合处理。同时，做到按照规范标准进行曲线长度、半径等参数的优化调整。而在具体中心线绘制中，BIM 技术的应用步骤为：（1）插入中心线。依据具体设计进行中心线位置确定，然后将其具体位置后在3D 图形中插入中心线；（2）转换中心线。按照相关规定要求，以3D 地形图为基础，将中心线转换为多段线；（3）创建路线。点击路线菜单，并找到“路线创建”功能，执行此功能后，选中中心线弹出路线输入任务栏，在对话框中输入创建路线名称，接着批量选择路线样式和标签集，最后通过鼠标点击确定完成对路线创建[5]。

2.2 应用于地形图处理

地形图处理在现阶段道路设计中有着重要的作用，所以应提高对地形图处理的重视度。而在常规情况下，地形图的提供包括二维与三维类型。针对二维地形图而言，会以“0”来设置地形图中的高程点，并通过在高程点附近标注数字来体现实际高度；而相较于二维图的应用，三维图会在地形图高程点中直接标注明确的数字，数字代表高程点实际高度，并利用“Z”标识进行高程点坐标的体现。利用BIM 技术处理三维地形图，具体步骤为：（1）打开相关软件中的图层管理器，实施高层点除外图层的反向选择操作，并做冻结处理；（2）查找创建曲面功能，接着将图层名称输入到对话框中，选择图形并结合类型、名称进行图形添加；（3）查找曲面数形对话框功能，对图形对象进行右键确定，等到任务栏弹出后，按照要求进行高程点的选定；（4）利用框选操作进行全部高程点的处理，确定后完成地形图曲面创建，最后以查看器进行创建曲面的查看[4]。

2.3 应用于横纵断面设计

市政道路设计中，横纵断面设计中BIM 技术的应用也较为常见。针对道路纵向断面的设计，BIM 应用具体体现为：以三维地形为基础设计资料，找到“曲面创建纵断面”功能指令并点击，即可直接生成地面线，此时若道路中心线发生更改，地面线会随之自动更新。同时，利用“按布局创建纵断面”功能设计出断面拉坡线，并且在断面设计期间，其纵曲线、坡度等指标参数会自动生成[6]。等到设计完成后，设计人员需按照标准要求进行断面设计参数对比，若存在参数不合理的问题，则可以借助断面形状命令进行调整，利用子工具条进行布局参数的合理设置；针对横断面的设计，BIM 技术应用具体为：（1）装配创建，找到“装配创建”功能，鼠标点击确定后弹出对话框，将具体装配名称输入对话框，鼠标点击确定后完成装配创建；（2）任意位置点击鼠标，并在软件中插入圆形标记竖线，完成基准线插入；点击“部件工具版选项板”功能完成部件装配。