BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用研究

【摘要】隨著城市化進(jìn)程的不斷推進(jìn)和人們生活水平的提升，人們對于市政道路建設(shè)水平提出了更高的要求，原有的市政道路設(shè)計(jì)和施工中采用的二維數(shù)字模型已不能滿足新時(shí)期的要求，BIM技術(shù)作為建筑信息模型以其強(qiáng)大的使用能力正在逐漸在應(yīng)用于市政道路設(shè)計(jì)和施工中。本文探討了BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)和施工應(yīng)用中的優(yōu)勢，研究了BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)和施工中的具體應(yīng)用，以往為BIM技術(shù)推廣做出貢獻(xiàn)。

【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù)；市政道路；設(shè)計(jì)；施工；應(yīng)用研究

BIM技術(shù)是信息模型的一種，全稱是建筑信息模型，是將三維數(shù)字模型應(yīng)用于=建筑工程的信息模型，屬于工程數(shù)據(jù)信息模型。BIM技術(shù)相對于傳統(tǒng)的二位數(shù)字模型來講更加精準(zhǔn)和實(shí)用，將BIM技術(shù)應(yīng)用于市政道路設(shè)計(jì)和施工中能夠有效的提升市政道路設(shè)計(jì)和施工的工程質(zhì)量，滿足人們對于基礎(chǔ)設(shè)施不斷完善的需求。

1、BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)和施工應(yīng)用中的優(yōu)勢

1.1設(shè)計(jì)意圖明顯

以往的市政工程道路設(shè)計(jì)中主要是采用二維的數(shù)據(jù)模型（如CAD），在市政工程道路的設(shè)計(jì)中需要將三維的空間數(shù)據(jù)在二維的數(shù)據(jù)模型中進(jìn)行展示。在這種情況下，一方面極有可能由于三維空間的復(fù)雜性，導(dǎo)致在二維空間模型中難以展示，另一方面可能造成某些三維數(shù)據(jù)的丟失使得展示出來的二維數(shù)據(jù)并不完整，不管是那一方面的問題都會(huì)對后續(xù)的施工產(chǎn)生嚴(yán)重的影響[1]。BIM技術(shù)作為三維數(shù)據(jù)模型，一方面能夠?qū)⑹姓缆啡S空間完整的進(jìn)行展示，另一方面可以保證數(shù)據(jù)的真實(shí)完整，除此之外能夠?qū)⑹姓缆吠旯ず蟮膱D形三維空間進(jìn)行展示，這些都為市政道路施工的開展提供了精準(zhǔn)的數(shù)據(jù)參考。

1.2模擬分析能力強(qiáng)大

BIM技術(shù)作為三維數(shù)據(jù)模型，在市政道路設(shè)計(jì)階段就能夠?qū)⑹姓缆吠旯ず蟮膱D形三維空間進(jìn)行展示，使得設(shè)計(jì)人員對于完工后的市政道路工程有一個(gè)更加全面的認(rèn)識(shí)。根據(jù)展示的三維效果圖與預(yù)期施工完成后的效果對比，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)問題，基于發(fā)現(xiàn)的問題進(jìn)行設(shè)計(jì)追溯，及時(shí)的發(fā)現(xiàn)在設(shè)計(jì)初期階段存在的問題。通過模擬分析，使得提供的設(shè)計(jì)方案更加具有適用性，在一定程度上能夠使得施工過程更加順利，節(jié)約施工的工程成本。

1.3計(jì)算精準(zhǔn)度高

在傳統(tǒng)的二維的數(shù)據(jù)模型下工程量的計(jì)算主要是采用斷面法來計(jì)算的，這種計(jì)算方法應(yīng)用于地勢比較平淡的市政道路計(jì)算還可以，一旦市政道路地勢起伏較大，采用斷面法計(jì)算則會(huì)使得計(jì)算數(shù)據(jù)與真實(shí)數(shù)據(jù)之間存在著較大的誤差，會(huì)導(dǎo)致設(shè)計(jì)過程和施工過程中的不科學(xué)。BIM技術(shù)作為三維數(shù)據(jù)模型，在市政道路設(shè)計(jì)階段就能夠?qū)⑹姓缆吠旯ず蟮膱D形三維空間進(jìn)行展示，通過自動(dòng)計(jì)算功能，能夠根據(jù)圖形特征進(jìn)行準(zhǔn)確計(jì)算，計(jì)算的精準(zhǔn)度大大提升。

1.4協(xié)同效果強(qiáng)

現(xiàn)代的市政道路工程與以往的工程相比，工程模型不斷的擴(kuò)大，設(shè)計(jì)的子工程數(shù)量越來越多，原有的二維的數(shù)據(jù)模型難以適應(yīng)眾多子工程的協(xié)同，已經(jīng)不適應(yīng)新時(shí)期市政道路工程設(shè)計(jì)和施工的需要。BIM技術(shù)作為三維數(shù)據(jù)模型，其模型的本身就是信息的搭建過程，通過不同的子模型的構(gòu)建，實(shí)現(xiàn)不同模型之間的高內(nèi)聚、低耦合，協(xié)同效果遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過原有的二維的數(shù)據(jù)模型[2]。

2、BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用

2.1地形圖處理

市政道路勘測單位提供的地形圖主要是二維地形圖和三維地形圖。三維地形圖的實(shí)際高程和圖形中所標(biāo)的高程是相一致的，而維地形圖的實(shí)際高程和圖形中所標(biāo)的高程是不一致的，因此現(xiàn)在提供地形圖一般要求為三維地形圖。為了更好的進(jìn)行圖形的展示，可以應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行三維地形圖設(shè)計(jì)?？梢酝ㄟ^圖形管理器下面的曲面菜單下的“創(chuàng)建曲面”來進(jìn)行設(shè)計(jì)圖形，通過圖層、曲面類型、名稱，在此之后通過空間工具“曲面 樹形”菜單來實(shí)現(xiàn)添加圖像，通過選定高程來完成曲面的創(chuàng)建。

2.2道路中心線繪制

道路中心線繪制是市政工程道路設(shè)計(jì)環(huán)節(jié)的重要內(nèi)容，這一環(huán)節(jié)的設(shè)計(jì)十分重要。在道路中心線繪制過程中可能遇到許多影響因素，因此在其設(shè)計(jì)的過程中應(yīng)慎重的考慮多種因素的影響[3]。采用BIM技術(shù)進(jìn)行道路中心線繪制可采用以下步驟：第一，在設(shè)計(jì)開始之間要對市政道路的現(xiàn)狀進(jìn)行了解，考慮施工完成后的道路預(yù)期效果，對道路中心線進(jìn)行重新的設(shè)計(jì)和優(yōu)化，并將優(yōu)化后的中心線表示到3D圖形中去；第二，在3D圖形中將道路中心線進(jìn)行轉(zhuǎn)換，將其轉(zhuǎn)換為多線段；第三，路線創(chuàng)建。這一步主要是通過點(diǎn)擊路線菜單下的路線創(chuàng)建來完成的。

2.3道路斷面設(shè)計(jì)

應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行道路斷面設(shè)計(jì)主要是包括道路縱向斷面設(shè)計(jì)和道路橫斷面設(shè)計(jì)兩個(gè)方面。道路縱向斷面設(shè)計(jì)相比以前來講更加簡單，主要是將BIM技術(shù)應(yīng)用到Civil3D軟件中，進(jìn)行道路縱向斷面設(shè)計(jì)，其中地面線的文件生成相對簡單，通過“從曲面創(chuàng)建 縱斷面”這一命令就可以直接生成地面線。當(dāng)?shù)缆分行木€數(shù)據(jù)改變時(shí)，地面線的數(shù)據(jù)也會(huì)根據(jù)相關(guān)計(jì)算隨之調(diào)整，而不需要人工操作，這在一定程度上節(jié)約了大量的人力資本，降低了設(shè)計(jì)和施工的成本。道路橫斷面設(shè)計(jì)相比以前來講更加簡單，主要也是將BIM技術(shù)應(yīng)用到Civil3D軟件中進(jìn)行設(shè)計(jì)。采用BIM技術(shù)進(jìn)行道路橫斷面設(shè)計(jì)可采用以下步驟：第一，通過裝配創(chuàng)建命令進(jìn)行裝配的創(chuàng)建；第二，將鼠標(biāo)點(diǎn)擊到屏幕的任意位置會(huì)將一條豎線插入，插入的這條豎線就是裝配基準(zhǔn)線；第三，Civil3D軟件中常常自帶裝配，通過這些自帶的裝配可以完成部件的裝配。

結(jié)語：

隨著我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展和城市化速度的加快，對于市政工程的建設(shè)提出了更高的要求，原有的二維設(shè)計(jì)模式已經(jīng)不能滿足新時(shí)期市政工程建設(shè)的需要。本文從BIM技術(shù)的概念入手，深入探討了BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)和施工中的應(yīng)用，為推進(jìn)BIM技術(shù)的應(yīng)用起到一定的積極作用，同時(shí)也為其他學(xué)者的研究提供了一定的借鑒。

參考文獻(xiàn)：

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[3]邱華棋.淺析BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用研究[J].江西建材，2016（03）：31-32.

作者簡介：

顏世通，助理工程師，中國市政工程華北設(shè)計(jì)研究總院有限公司，本科，道路橋梁方向。