基于BIM技術(shù)的市政道路設(shè)計(jì)優(yōu)化策略探析

彭發(fā)展

摘 要：隨著社會的發(fā)展，我國的信息技術(shù)發(fā)展迅速，BIM技術(shù)也得到了廣泛推廣。在城市道路設(shè)計(jì)階段使用BIM技術(shù)，為后續(xù)一系列施工內(nèi)容奠定基礎(chǔ)。所以本文對BIM技術(shù)的市政道路設(shè)計(jì)優(yōu)化策略進(jìn)行了分析，首先本文利用BIM技術(shù)深入討論了優(yōu)化市政道路的相關(guān)問題，包括規(guī)劃、優(yōu)化、地下管道綜合分析、景觀和環(huán)境協(xié)調(diào)分析、統(tǒng)計(jì)和技術(shù)分析，同時(shí)管理信息模型，為市政公路項(xiàng)目提供新的設(shè)計(jì)想法。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);市政道路;設(shè)計(jì)優(yōu)化;策略

0 引言

隨著城市化的發(fā)展，城市道路的規(guī)模和結(jié)構(gòu)發(fā)生了很大的變化，特別是在修建一些大型公路、復(fù)雜的道路、橋梁和隧道以及改造方面。傳統(tǒng)的技術(shù)未能提供動態(tài)和直觀方面的支持。BIM技術(shù)作為一個基于智能模型的流程，在整個設(shè)計(jì)、建設(shè)、開發(fā)和維護(hù)過程中實(shí)現(xiàn)信息共享技術(shù)，動態(tài)地反映項(xiàng)目的生命周期，優(yōu)化項(xiàng)目實(shí)施規(guī)程，理性地協(xié)調(diào)每個階段的工作;減少工期，提高質(zhì)量，節(jié)省投資，BIM技術(shù)具有巨大的社會經(jīng)濟(jì)價(jià)值。

1 BIM技術(shù)的特點(diǎn)分析

1.1 優(yōu)化性

市政道路是一個不斷優(yōu)化的過程，從設(shè)計(jì)到建設(shè)和管理，可以利用設(shè)計(jì)師的想法實(shí)現(xiàn)。雖然BIM技術(shù)不能直接優(yōu)化市政公路的設(shè)計(jì)，但它可以提高市政公路的設(shè)計(jì)水平。優(yōu)化城市道路設(shè)計(jì)的因素主要包括復(fù)雜性、時(shí)間和信息。在某種程度上，城市道路設(shè)計(jì)的關(guān)鍵所在就是各類數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確度，數(shù)據(jù)如果得不到保障，就會直接影響到市政道路施工的順利開展，然后BIM技術(shù)可以提供可靠的信息保障，從而間接提高城市道路設(shè)計(jì)的可行性。

1.2 模擬性

通過使用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)市政公路，可以利用此對其市政公路中的建筑設(shè)施進(jìn)行建模，根據(jù)此技術(shù)還可以將具體的模型建設(shè)出來;此外，在操作市政道路模型上也可以進(jìn)行操作。例如，在設(shè)計(jì)公共道路時(shí)，設(shè)計(jì)師可以使用BIM技術(shù)來進(jìn)行紅綠燈模擬實(shí)驗(yàn)。

1.3 協(xié)調(diào)性

在建設(shè)市政道路的具體過程中，應(yīng)該進(jìn)行多方位的協(xié)調(diào)，業(yè)主和建筑單位或項(xiàng)目單位都應(yīng)該進(jìn)行協(xié)調(diào)。就協(xié)調(diào)而言，在傳統(tǒng)的工作方向上，很多工作人員在沒發(fā)生問題之前沒做出任何相關(guān)措施的準(zhǔn)備，幾乎都是在等著問題出現(xiàn)。然后BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效地改善這一點(diǎn)，BIM技術(shù)用于修建市政道路，會協(xié)調(diào)整個建設(shè)過程中未發(fā)生的問題，使各方能夠迅速協(xié)調(diào);相關(guān)數(shù)據(jù)也會在此應(yīng)用中形成，將問題可以遏制在未發(fā)生的情況里，從而提高項(xiàng)目工作的質(zhì)量和效率。

1.4 可視化

BIM技術(shù)可以將抽象線路轉(zhuǎn)換為可視化圖紙，并將平面二維結(jié)構(gòu)轉(zhuǎn)換為集成三維結(jié)構(gòu)，使市政公路設(shè)計(jì)者具有直觀的三維視野。此外，在城市公路設(shè)計(jì)中使用BIM技術(shù)可以有效地以交通建模的形式顯示市政公路的設(shè)計(jì)圖，為市政公路設(shè)計(jì)者提供最新的設(shè)計(jì)理念，同時(shí)進(jìn)行規(guī)劃。工作人員正在進(jìn)一步優(yōu)化設(shè)計(jì)，以達(dá)到提高市政道路設(shè)計(jì)水平的目標(biāo)。

1.5 準(zhǔn)確性

使用DEM方法，可以更快地計(jì)算現(xiàn)有曲面和設(shè)計(jì)曲面之間的土方工程數(shù)量。使用civel3d軟件創(chuàng)建一個分配表，可以得到相應(yīng)的距離，需要確定相對應(yīng)的位置。與此同時(shí)，確定相對應(yīng)的位置，這提高了日常工程計(jì)算和分析的準(zhǔn)確性。

2 BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)優(yōu)化中的應(yīng)用策略

2.1 場地規(guī)劃

（1）在規(guī)劃和設(shè)計(jì)平臺時(shí)，BIM技術(shù)有助于改進(jìn)平面元素的可視化和三維性有助于設(shè)計(jì)不同階段的布局。應(yīng)該檢查每一個階段的工作，場地的實(shí)際布局要求和目前的情況相吻合，以優(yōu)化路面，避免重復(fù)布置的情況發(fā)生。在創(chuàng)建BIM路段應(yīng)用模型時(shí)，首先將地形導(dǎo)入到應(yīng)用軟件，事先規(guī)劃道路排水管和整個路段標(biāo)識，有效地確定路段排水線，并利用平衡原則減少或避免填方。

（2）通過BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，再加上gis系統(tǒng)，二者之間的聯(lián)合能夠不斷完善城市道路的規(guī)劃，通過一系列的研究，確保市政道路布局適應(yīng)城市的發(fā)展，從而解決傳統(tǒng)市政道路規(guī)劃中的問題。大量的信息數(shù)據(jù)、傳統(tǒng)的主觀思維和不準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)分析等問題，特別是借助BIM軟件，更好地評估和分析城市交通。從而精確應(yīng)用不同的車道組件，全面提高城市道路的精確性。

2.2 地下管線綜合設(shè)計(jì)

由于BIM技術(shù)的合理應(yīng)用，相關(guān)設(shè)計(jì)師可以提前使用三維建模技術(shù)來模擬實(shí)際的管道安裝。例如，使用MagiCAD軟件模擬相關(guān)的管道，還需要對其進(jìn)行合理規(guī)劃。確?？梢园凑詹町愋赃M(jìn)行分化，以便能夠按照系統(tǒng)的不同方式執(zhí)行。相應(yīng)的建模過程也必須從一個大管道到一個小管道，從上到下，這可能會大大減少后期管道調(diào)整的難度，也可以規(guī)避很多相類似問題。建模完成后，還可以進(jìn)行碰撞檢測，相應(yīng)的碰撞報(bào)告可以用來確定是否需要調(diào)整管道的實(shí)際位置。在城市道路預(yù)留和預(yù)設(shè)的管道中，長時(shí)間會出現(xiàn)質(zhì)量缺陷，如不采取相關(guān)的應(yīng)對措施，會造成一定影響，所以BIM技術(shù)有助于精確定位預(yù)防管道問題的發(fā)生，也可以減少后期管道建設(shè)的困難。因此，可以完全遵循建設(shè)的綜合概念，來應(yīng)對實(shí)際施工的狀況，并模擬實(shí)際的結(jié)果。借此作出了決定，最終實(shí)現(xiàn)了縮短工期的目標(biāo)[1]。

2.3 道路景觀

市政道路在建設(shè)的過程中不能僅只關(guān)注道路問題，還要關(guān)注道路周圍景觀的問題，市政道路在整體的建設(shè)過程中也需要景觀設(shè)計(jì)的支撐。所以景觀設(shè)計(jì)過程中，BIM技術(shù)可以使用智能化應(yīng)用來模擬和分析道路周圍的景觀，這對道路分析和協(xié)調(diào)景觀有好處，減少道路景觀設(shè)計(jì)會對城市的發(fā)展造成影響。市政道路設(shè)計(jì)要和景觀設(shè)計(jì)相互協(xié)調(diào)統(tǒng)一。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以根據(jù)特定的空間位置將不同的道路模型導(dǎo)入到道路建設(shè)中，植物的空間位置、分類和高度可以合理地規(guī)劃，可以打破傳統(tǒng)抽象的圖紙的局限性。BIM技術(shù)可以改善城市道路的動態(tài)和景觀設(shè)計(jì)，以及景觀規(guī)劃和道路設(shè)計(jì)的整體質(zhì)量[2]。

2.4 工程量的估算

在設(shè)計(jì)城市道路時(shí)，工程材料的造價(jià)對整體工程造價(jià)有著必不可少的關(guān)系。傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)模式對道路面積的估算相對簡單，但對于項(xiàng)目來說，較復(fù)雜的地形估算會比較難，數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性也很難保證。有了BIM技術(shù)，BIM技術(shù)可以通過分析模型屬性和不同數(shù)據(jù)，例如長度、面積、體積等來精確地計(jì)算來確保工程順利進(jìn)行，工程量會直接影響造價(jià)環(huán)境的管控，對于任何一個工程來說工程造價(jià)問題都會嚴(yán)重影響整個工程的進(jìn)度，所以工程量在造價(jià)方面要進(jìn)行嚴(yán)格管控。

2.5 信息模型管理

在大型公路項(xiàng)目中，通過合理使用BIM技術(shù)，不同的市政公路可以利用相同的平臺功能和物理特征來表示，這就是所謂的共享資源。在市政公路項(xiàng)目的整個建設(shè)中，BIM建模的信息可以為所有相關(guān)道路建設(shè)提供可靠的決策和數(shù)據(jù)。例如設(shè)計(jì)階段，市政道路項(xiàng)目處理管道設(shè)備、運(yùn)行和維護(hù)等各個階段，都可以利用BIM技術(shù)進(jìn)行工作，這樣合作才能實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)工作，與傳統(tǒng)道路工程的效率低下，相比較大大提高了市政道路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率。與此同時(shí)，它可以采用BIM操作和維護(hù)模式，整合BIM技術(shù)和gis技術(shù)，建立一個全面的BIM管理平臺，并管理該地區(qū)所有基礎(chǔ)設(shè)施和市政管道內(nèi)容[3]。

2.6 周邊環(huán)境

通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，市政公路周圍環(huán)境設(shè)施的特性和要求可以與市政道路環(huán)境條件相結(jié)合，進(jìn)行智能建模。通過對不同環(huán)境模塊的綜合分析，可以讓市政道路協(xié)調(diào)發(fā)展。可以最大化地協(xié)調(diào)和優(yōu)化道路、人文和環(huán)境等諸多要素，增強(qiáng)市政道路的耐久性能，提升市政道路使用壽命，確保城市科學(xué)健康發(fā)展。

3 結(jié)論

綜上所述，通過BIM技術(shù)在我國市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用，可以提前對市政道路設(shè)計(jì)的各個環(huán)節(jié)進(jìn)行優(yōu)化分析，有助于改進(jìn)和完善各環(huán)節(jié)道路設(shè)計(jì)的內(nèi)容，提升市政道路設(shè)計(jì)的質(zhì)量和效率，有效控制工程規(guī)模及造價(jià)，為項(xiàng)目全壽命管理打下基礎(chǔ)，促進(jìn)我國市政交通行業(yè)向動態(tài)數(shù)據(jù)化、信息化方向發(fā)展。

參考文獻(xiàn)：

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[2]亢秀山，曾賽堂，喬則淳，等.BIM技術(shù)在市政道路雨水管網(wǎng)工程施工過程中的逆向設(shè)計(jì)及應(yīng)用探索[J].中華建設(shè)，2020（8）：138-139.

[3]龐志顯，黃宇辰.基于正向設(shè)計(jì)思路的BIM技術(shù)在市政道路工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].建設(shè)科技，2019（18）：80-83.