BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用淺述

王振 葉平江

摘 要：BIM簡(jiǎn)單來(lái)說(shuō)就是一種建筑信息的模型，可以將工程中的各項(xiàng)數(shù)據(jù)信息轉(zhuǎn)化為模型，之后借助仿真技術(shù)對(duì)施工項(xiàng)目的實(shí)際情況真實(shí)的模擬出來(lái)。BIM技術(shù)具有可視化、模擬性強(qiáng)等優(yōu)勢(shì)，被廣泛的應(yīng)用在市政道路的設(shè)計(jì)中，可以對(duì)設(shè)計(jì)工作的各環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)，提高設(shè)計(jì)的精確度。各設(shè)計(jì)單位及工作人員要加強(qiáng)對(duì)BIM技術(shù)的研究和應(yīng)用，提高市政道路設(shè)計(jì)的水平。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；市政道路設(shè)計(jì)；應(yīng)用

1 BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用的優(yōu)勢(shì)

第一，BIM技術(shù)擁有很強(qiáng)的模擬能力。借助BIM技術(shù)可以模擬市政道路的真實(shí)場(chǎng)景。設(shè)計(jì)人員可以充分利用這一特性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)方案中的問(wèn)題和不足，并進(jìn)行有針對(duì)性的優(yōu)化和調(diào)整，最大限度的降低安全隱患發(fā)生的頻次。同時(shí)在進(jìn)行道路設(shè)計(jì)時(shí)，通過(guò)簡(jiǎn)單的操作，就可以利用BIM系統(tǒng)將腦海中的設(shè)計(jì)構(gòu)想直接轉(zhuǎn)化為三維立體模型。第二，BIM技術(shù)可以增強(qiáng)不同工作環(huán)節(jié)之間的協(xié)調(diào)性。BIM技術(shù)本身就是信息模型建立的過(guò)程，且模型的建立中涉及多個(gè)子模型，這就需要對(duì)各環(huán)節(jié)進(jìn)行協(xié)調(diào)分配。同時(shí)利用BIM技術(shù)，還可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)工作環(huán)節(jié)設(shè)置中的問(wèn)題，進(jìn)行改正或優(yōu)化，促進(jìn)協(xié)同效果的提升。第三，BIM技術(shù)還能夠提高設(shè)計(jì)計(jì)算的精準(zhǔn)度。在傳統(tǒng)的市政道路設(shè)計(jì)中，往往采用人工估算的方式來(lái)確定工程量，但由于實(shí)際的工作受多方面因素的綜合影響，會(huì)出現(xiàn)預(yù)算誤差。利用BIM技術(shù)進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，能夠提高計(jì)算的準(zhǔn)確性，大大降低工作人員的工作量，提高工作效率。

2 BIM技術(shù)的特點(diǎn)

2.1可視化

在使用BIM技術(shù)時(shí)，可視化是其非常明顯的特點(diǎn)。BIM技術(shù)能將傳統(tǒng)的抽象線條轉(zhuǎn)換為更為具體的設(shè)計(jì)圖，并進(jìn)行建模使其變成三維設(shè)計(jì)圖，給工人的施工帶來(lái)更多的便利。雖然傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)方法也可以將相關(guān)的內(nèi)容清晰地表達(dá)出來(lái)，但BIM技術(shù)可以通過(guò)相關(guān)人員輸入的數(shù)據(jù)，自動(dòng)生成可視化的設(shè)計(jì)圖，給施工人員提供更為直接的視覺(jué)反饋。在市政道路設(shè)計(jì)的過(guò)程中使用BIM技術(shù)，能夠?qū)⒌缆方煌ㄍㄟ^(guò)模擬的方式展現(xiàn)出來(lái)，使專(zhuān)業(yè)人員更加方便快捷的對(duì)施工設(shè)計(jì)進(jìn)行優(yōu)化，以提高施工設(shè)計(jì)的可行性。

2.2協(xié)調(diào)性

除了可視化這一特點(diǎn)之外，BIM技術(shù)還有著很強(qiáng)的協(xié)調(diào)性。在一般情況下，市政道路在施工時(shí)，需要其他有關(guān)部門(mén)的配合，并對(duì)道路設(shè)計(jì)單位、施工單位以及業(yè)主這3個(gè)方面進(jìn)行協(xié)商，以保證道路施工能夠順利地進(jìn)行。但傳統(tǒng)的施工方法在這一方面上還有所欠缺，只會(huì)在問(wèn)題出現(xiàn)后才進(jìn)行相關(guān)的協(xié)商，給施工帶來(lái)了一定的麻煩。而使用BIM技術(shù)，能夠在設(shè)計(jì)的過(guò)程中找到容易出現(xiàn)的問(wèn)題，并進(jìn)行協(xié)商，方便施工能夠順利地實(shí)施。

2.3模擬性

模擬性也是BIM技術(shù)中的一大特點(diǎn)，在市政道路設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)，通過(guò)數(shù)字化技術(shù)對(duì)道路設(shè)計(jì)進(jìn)行仿真模擬，將市政道路模型化，將其中存在的缺點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)。此外，相關(guān)人員還可以通過(guò)模擬技術(shù)，對(duì)真實(shí)的操作進(jìn)行模擬，以便提高市政道路施工質(zhì)量。

2.4優(yōu)化性

在市政道路的實(shí)施過(guò)程中，BIM技術(shù)本身便有著一定的優(yōu)化性。雖然BIM技術(shù)無(wú)法對(duì)市政道路設(shè)計(jì)進(jìn)行直接的優(yōu)化，但這項(xiàng)技術(shù)能夠?qū)κ姓缆返脑O(shè)計(jì)進(jìn)行逐步地優(yōu)化。能夠影響市政道路設(shè)計(jì)的因素主要包括信息、時(shí)間、環(huán)境、路況等?？梢哉f(shuō)，這些數(shù)據(jù)的正確與否直接關(guān)系到市政道路設(shè)計(jì)的最終效果。而相關(guān)人員可以通過(guò)BIM技術(shù)，保證這些信息的準(zhǔn)確度，以提高市政道路設(shè)計(jì)的可行性。

3 市政道路設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用

以市政道路工程為例，全長(zhǎng)為2.22千米，紅線寬度為18米，道路等級(jí)為Ⅰ級(jí)，路幅寬度為18米。其中人行道3米，路緣帶0.25米，非機(jī)動(dòng)車(chē)道2米，行車(chē)道7.5米，非機(jī)動(dòng)車(chē)道2米，路緣帶0.25米，人行道3米，共2車(chē)道，采取改性瀝青路面施工，道路下方存在雨水管道。根據(jù)工程內(nèi)容進(jìn)行市政道路設(shè)計(jì)時(shí)，將BIM技術(shù)應(yīng)用其中，可以明顯提高市政道路的設(shè)計(jì)水平，確保各項(xiàng)施工環(huán)節(jié)的有序進(jìn)行。BIM技術(shù)主要應(yīng)用內(nèi)容包括以下五點(diǎn)。

3.1在地形圖處理過(guò)程中的應(yīng)用

使用BIM技術(shù)進(jìn)行道路設(shè)計(jì)的首要條件就是建立三維的地形、地質(zhì)環(huán)境。設(shè)計(jì)前，需要對(duì)道路工程項(xiàng)目的地質(zhì)條件與地形情況進(jìn)行勘測(cè)，在勘測(cè)過(guò)程中，一般勘測(cè)單位會(huì)為工程項(xiàng)目相關(guān)單位提供三維地形圖與二維地形圖。二維地形圖中的各物體Z高程都是一樣的，在此基礎(chǔ)上在高程點(diǎn)旁用數(shù)字標(biāo)注出實(shí)際的具體高程。使用BIM技術(shù)的話則在地形測(cè)量過(guò)程中，所有建筑、地形線都要反映實(shí)際的高程，地形中每個(gè)點(diǎn)除了二維坐標(biāo)外，都要有具體的Z高程，地形中的數(shù)據(jù)還必須是能被道路BIM設(shè)計(jì)軟件所能采集到的。

3.2道路橫向斷面的設(shè)計(jì)應(yīng)用

在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)可以在確保施工建設(shè)構(gòu)建合理選擇以及各個(gè)部件合理拼接組建的條件下，科學(xué)有效地進(jìn)行設(shè)計(jì)。隨著車(chē)輛的不斷增多，道路設(shè)計(jì)的橫斷面與縱向面越來(lái)越大，道路橫斷面作為設(shè)計(jì)的關(guān)鍵部位，涉及的方面非常廣泛，主要有布置車(chē)道、人行道、橋梁，設(shè)計(jì)路面路基結(jié)構(gòu)層、寬度等，在設(shè)計(jì)中需要參考具體的建設(shè)等級(jí)，應(yīng)用BIM技術(shù)，可以清晰地模擬道路橫斷面的情況，并且能夠選擇適合的斷面材料，合理設(shè)計(jì)各個(gè)節(jié)點(diǎn)的參數(shù)。

3.3道路縱向斷面的設(shè)計(jì)應(yīng)用

在市政道路的設(shè)計(jì)過(guò)程中，需要充分調(diào)查施工現(xiàn)場(chǎng)的地形特征和自然環(huán)境，科學(xué)編制道路路面的線路，同時(shí)在設(shè)計(jì)好基礎(chǔ)路線之后，工作人員一定要使用相關(guān)軟件構(gòu)建出完整的道路路線。另外，需要在道路路面完善的條件下繪制拉坡線，由于繪制拉坡線要按照市政道路工程的總體設(shè)計(jì)隨時(shí)進(jìn)行調(diào)整，因此工作人員必須對(duì)BIM技術(shù)的操作變化進(jìn)行認(rèn)真的觀測(cè)，按照道路縱向斷面的設(shè)計(jì)質(zhì)量以及預(yù)先規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)及時(shí)調(diào)整拉坡線，確保拉坡線的設(shè)計(jì)科學(xué)合理。

3.4在道路附屬設(shè)施設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

一個(gè)完整的城市道路設(shè)計(jì)不僅僅包括道路本身，還包括橋梁、地下管線、交通設(shè)施、路燈、綠化等內(nèi)容。對(duì)于這些附屬設(shè)施，同樣可以建立數(shù)字化的模型，與道路主體相關(guān)聯(lián)，形成一個(gè)綜合的模型，這樣的優(yōu)點(diǎn)是將原本分散在不同文件中的各子項(xiàng)精確的整合到一個(gè)文件中，讓設(shè)計(jì)人員可以全局的把握整個(gè)設(shè)計(jì)項(xiàng)目，非常有利于提高設(shè)計(jì)水平，減少錯(cuò)漏。

3.5多專(zhuān)業(yè)協(xié)同設(shè)計(jì)

BIM技術(shù)的核心是數(shù)字化模型，在標(biāo)準(zhǔn)一致的前提下，能以其為基礎(chǔ)建立一個(gè)開(kāi)放的協(xié)同設(shè)計(jì)平臺(tái)，各專(zhuān)業(yè)通過(guò)終端就可以在服務(wù)器上進(jìn)行協(xié)同設(shè)計(jì)，總體、細(xì)節(jié)、調(diào)整等一目了然，能夠大大提高設(shè)計(jì)的效率和準(zhǔn)確性。數(shù)字化技術(shù)也可以為其他如AR、VR等應(yīng)用提供接口，將設(shè)計(jì)成果進(jìn)一步展示應(yīng)用。