BIM技术在市政道路设计中的应用

刘兴龙

(兰州路友公路勘察设计有限公司，甘肃 兰州 730000)

BIM技术在建筑工程的应用过程中能发挥出非常大的作用，但是目前我国在市政道路设计中对BIM技术的应用还较少，存在着缺乏应用经验和相关人才，投资收益难以确定的现状，这对于其技术的推广明显是不利的。而BIM技术究竟有何特点，优势表现在哪些方面，在市政道路设计中的具体应用内容又有哪些，正是本文的写作目的所在。

1 特点研究

1.1 可视化

BIM技术最显著的一个特点便是可视化，通过可视化可以让不同领域不同专业的人员提高对项目的理解，直观立体地看到整个项目模型的全貌。对于模型构建中所出现的问题，也能通过其技术自身的智能化分析而得出，促进设计方案的优化。传统的施工图纸设计方式则很难做到立体可视化，对于一些复杂结构的设计布置，在二维图纸上很难得到清晰的体现，就极易出现一些工程上的失误，进而影响到项目的质量。除了在市政道路设计阶段BIM技术可以发挥出很大的作用外，在其他阶段也能有效促进工作效率的提高。

1.2 协同化

BIM技术的应用还有一个特点便是协同化。在市政道路建设过程中，所涉及到的领域、部门、专业都非常多，想要保证其设计的合理性，就需要加强之间的沟通，确保各方都能充分了解项目设计的内容。而BIM技术就能将其信息实时地进行分享，通过3D模型也能充分地展现项目施工的现状，因此在交流的及时性上起着非常重要的作用，可进行远距离的沟通交流，听取各方的相关意见，提高不同领域、不同部门、不同专业之间的合作，提升项目设计的合理性[1]。

1.3 参数化

参数化不仅指的是构建项目工程模型，还指的是通过参数模拟施工过程中出现的情况，对一些数据进行预测对可能出现的状况做好应对措施，对不合理的设计环节进行调整。而根据参数的预测，也能实现工程量的精确化管理，并且还能提高施工参数的准确性。

2 优势分析

2.1 项目可视化

过去在施工图设计的过程中，一般所采用的是线条加数字的方式来对项目进行表达，这就要求施工人员有着非常强的理解能力了解其具体的设计意图。随着BIM技术的应用，使项目施工图的设计向可视化方向转变，而3D设计图能充分展现市政道路建设中许多复杂的结构要求，避免了建设过程中施工问题的发生，施工准确率提升的同时效率也得到了提高。

2.2 表达设计意图

传统的施工图纸由于自身的局限性，难以在二维平面上体现一些复杂的数据，所以在施工人员对设计图纸进行理解时也会产生很多曲解。而BIM技术的应用则能构建出3D的模型，相比传统的二维平面来说，更加立体，所展现出的数据信息量也更大，更便于施工人员理解其设计意图。

2.3 优越的协同效果

由于市政道路建设自身的复杂性，需要一些专业领域的人才进行协作才能达成预期效果，否则很难达成设计标准，在设计和施工过程中也会产生各种各样的问题。而过去传统的设计图纸对于一些其他专业的人员来说很难做到充分的理解，因此在协同合作方面也会存在着一些问题，实际的协同效率就会很低，难以做到深层次的合作，可能会对市政道路建设的质量造成影响。而如今随着城市的发展，无论是交通线还是地下管线都变得越来越多，而这些道路管线都是维持城市正常运转的基础，因此在市政道路建设中必须要对其进行考虑。而只有运用BIM技术才能更直观、更立体地展现这些复杂的信息，促进各专业、各部门、各领域之间的协同合作[2]。

2.4 提高施工效率

市政道路建设的影响因素有很多，除了气候环境因素的影响外，社会因素也会对其造成影响，如城市拆迁、地下管线分布，以及施工过程中噪音投诉的问题等。而正是由于这些因素的影响，造成了其建设进程缓慢的问题。而BIM技术的应用在一定程度上则可以缓解这一问题，因为3D建模能充分展现出项目整体的状况，所以在设计时就对可能出现的问题进行提前处理，从而避免了施工过程中因为一些因素的影响而导致施工停滞的现象发生。

2.5 实现集约化管理

BIM技术除了能建立3D模型为施工提供支持外，还可以配合模拟分析技术进一步促进其项目质量的提升。这样就能将复杂的工程通过数据模拟的形式来完成其设计工作，更容易找到其设计阶段所存在的问题并及时进行解决。对于其中的重点难点问题，还可以提前制定专门的解决方案，保障项目施工的质量。

3 应用现状

3.1 缺乏应用经验

虽然BIM技术有着非常多的优点，但在实际应用过程中目前还存在着应用经验不足的状况。在相关人才的培养方面，相较于国外还是有着很大的差距，不仅是数量缺乏，而且在培养方案的制定上也十分落后。目前我国主要的BIM技术应用人才还主要是部分企业重点培养，因此存在着很大的人才空缺。加之在市政道路设计过程中，其环境状况和管线分布也都非常复杂，如果对BIM技术掌握不到位，就会忽略很多因素的影响，进而就很难发挥出BIM技术实际的作用，对其道路建设的质量和效率都会产生很大的影响。

3.2 道路工程应用较少

我国目前在BIM技术的应用方面，在房屋建筑中应用的比较多，而在道路建设领域运用的则非常少，而导致这种现象的原因也与其市政道路建设的特点有很大关系。首先，市政道路建设所涉及的范围非常大、影响因素也特别多，因此需要非常多的数据来进行处理，在三维模型的构建方面也会存在着很大的难度，如果其BIM技术掌握程度不高就很难发挥出其实际的作用；其次，在推广方面，对经济效益所起到的作用还不明确，并且很多单位也缺乏BIM技术所配套的相关硬件，而对于相关人才的培训和一些硬件的引进导致成本增加，因此很难确定投资收益；最后，市政道路建设所涉及的部门、专业以及领域都非常多，而BIM软件的品牌也会存在着差异，目前也尚未实现BIM平台的标准化，所以在实际应用过程中会更加困难。

4 具体应用

4.1 地形图处理

在市政道路建设的过程中，地形图是支持整个工程系建设顺利开展的重要基础条件，地形图在实践应用中要求市政道路建设工作人员首先从自身出发，对于市政道路建设的工作开展引起充分的重视。同时，在地形图本身的质量把关上也要引起充分的重视，若在实践应用中发现地形图本身存在误差和质量问题，则整体的地形图也需要及时进行修复和完善。在具体的工作开展中，在小市政道路建设时，需要对其线路上的地形结构和土壤状况进行了解，确保其线路规划的合理性。而在这方面，BIM技术主要起到的作用是绘制出3D地形图，来对其线路方案进行不断地完善，避免施工过程中线路变更的情况发生。

4.2 场地规划分析

在市政道路工程建设的过程中，整体的场地规模和场地运行状态对于整体的工程项目建设所造成的影响也是非常突出的。在具体的场地规模规划的过程中，一方面要考虑正式的工程项目建设是否能够在规范的场地内有序运行；另一方面，也需要考虑场地规模和位置是否会对周边环境造成过多的不良影响。结合具体的项目建设区域要求以及质量要求做好整体的场地规划，对于取得更好的工程项目建设质量效果有非常重要意义，场地规划是市政道路建设中比较关键的一个环节，合理的场地规划有利于保障道路建设的质量。而BIM在场地规划的应用中，能直观地展现出其场地内外的具体情况，从而有利于相关人员完成场地布置的工作。而且还能构建出场地状况的3D模型，在具体的工作量上提供精确的指导，还能显示出地下水管的分布情况，优化道路建设的布局，提高其设计和施工阶段的自动化水平[3]。

4.3 道路附属设施的设计应用

市政道路建设不仅要注重其道路建设的质量，还要确保其相关的功能正常地为市民提供服务，如路灯、桥梁、管线等设施也要布置合理。而这些设施的建设也要和道路建设产生关联，确保其功能的展开相互不受干扰，那么就需要在BIM技术应用的过程中，绘制出一个综合性的3D模型，找出其中可能会出现互相干扰或布置不合理的地方。从而使其道路质量得到保障的同时，确保其他的相关功能正常运行。

4.4 在管线综合优化中的应用

管线的综合优化在城市建设中虽然属于隐蔽性较强的工程， 但管线建设对于整体城市建设中的运行状态和运行安全具有非常显著的影响。管线优化的过程中，需要从宏观方案的制定到细节性的完善角度进行全面的分析和研究，确保优化和完善工作的开展在具体的落实环节能够稳定有序的推进，这也是充分发挥出管线积极作用的重要前提条件。尤其是随着城市建设规模的不断扩大，对于管线建设的质量和状态更提出了非常严格的要求，在优化应用的过程中，需要结合管线的基础质量以及后续的管线建设宏观要求做好前期的规划管理。目前许多大城市每天正常的运转，都得益于一些管道和线路的作用，而相对于地上电缆来说，地下管线的分布则具有隐蔽性，如果施工过程中对于其分布状况不够了解，或是施工图标识得不清楚，施工中就会对其造成破坏，影响其城市生活的正常运转，给人们的生活带来困难。因此想要充分了解其管线的交错分布情况，原有的平面图纸肯定很难对其表达清楚，而借助BIM技术的应用，则能构建出3D模型，充分展现出其立体面的情况，从而避免出现对其他系统造成影响的情况。而对于一些非常复杂的情况，在线路设计时也可以做出一些调整，优化其道路和管线的布局。

4.5 参数设置方面的应用

参数设置对于整体的工程项目建设来说所发挥的作用是非常基础的，有效的参数设置不仅能够决定整个项目建设的质量水平，也是确保相关设备在实践应用中正常运行的关键方法。在参数设置的工作开展中，应用BIM技术的过程中，能够通过严格控制参数的设置，为整体项目建设的准确性和有效性提供帮助。在过去人工绘图的阶段，在许多参数的计算方面会存在着误差的情况，进而对道路建设的质量造成一些影响。而BIM技术除了能绘制出3D模型图纸外，还能进行一些工程量的计算，对于一些参数的调整也是智能化的形式，因此在参数设置的准确性上得到了很大的保障，既节省了一些人力和时间，也促进了方案的整体优化[4]。

4.6 促进方案调整

在BIM技术的应用下，其项目的调整也变得更为轻松。在对道路建设进行设计时，设计人员直接可以对已经构建好的3D模型进行形态检验和冲突的排查。对于一些存在冲突设计的地方，也可以直接对其进行修改和完善，从而完成设计方案的调整。比如对已经完成的一些模型可以直接导入到其软件中，然后通过其自动化模块的检验就能完成检验结果，给出一些修改意见等。而对于已经修改过的模型也能进行重复的检验，直到其冲突设计的地方完全消失。其方案调整的过程基本上都是智能化的处理，因此在效率上也得到了提升[5]。

5 结 语

综上所述，BIM技术在市政道路设计中的应用主要体现在地形图的处理、场地的规划分析、道路附属设施的设计、管线综合优化和设计方案的调整上。而在具体应用中也有着提高施工效率、项目可视化、实现集约化管理的作用。相信随着BIM平台的逐渐标准化、以及BIM技术相关的硬件逐渐完善，未来BIM技术在我国市政道路设计中的应用将会得到进一步地推广和普及。