BIM技术在道路设计领域的应用研究与展望

胡焕

摘 要：市政道路的设计是道路建设过程中的重要工作。随着城市化的推进，我国的各项城建基础设施都在不断优化和完善。传统的设计模式已经无法跟得上时代步伐，BIM技术的应用可以弥补其传统缺陷，不仅使道路设计的质量得到提高，而且工作效率也得到提高，从而更深入地使人们的生活质量也得到改变。

关键词：BIM技术；道路谁；应用；展望

1 导言

道路项目囊括众多专业，且时间、空间跨度大，而传统做法，从立项、设计，到施工，以及投入使用后的运营管理，各阶段、各专业之间存在信息孤岛或断层现象，在项目进程的不同阶段，不同的参与方对同样的信息会有不同的组织、管理和使用方法，导致信息冗余，即多个工程文件包含同一信息，而BIM软件具有信息交互性，能够真正实现协同设计。

2 BIM技术的概念界定

BIM技术应运而生，多用于建筑领域，通过启动BIM技术实施工程设计和工程管理，实现了设计管理与设计技术融合，实现了建筑工程的全方位管理，为建筑工程项目的生命周期提供了保证。随着近年来城市公路建设如火如荼地展开，道路设计越来越受到重视。企业要将建筑设计的优势充分发挥出来以扩展利润空间，就将设计纳入到管理范畴，应用BIM技术进行设计，实现设计管理。在城市道路设计上，可以对道路管理设计工作整体性规划，各种技术细节以及管理细节都可以在BIM软件模型中体现出来，其优势在于，将各种设计管理信息系统化，构成了为城市道路设计提供的专属模型，通过运行这种模式，就可以对各项设计管理工作采用数字技术体现出来，融入到道路工程项目的各个环节中，设计管理信息可以为工程项目提供全过程服务，保证道路设计管理工作高效有序地进行。

3 BIM技术在市政道路设计中的作用

3.1 充分表现设计意图

BIM技术的广泛应用，基本上实现了三维数据模型的建立，这样能够有效地避免传统二维设计模式在设计表现形式上的不足。在市政道路工程设计阶段，BIM技术能够更加直接的将城市道路完工后的效果图加以描述，工作人员更加直接的看到城市道路完成后的视觉效果，因此将BIM技术引入到市政道路工程施工中，可以更加直观的对城市道路设计意图进行表达。

3.2 较强的模拟分析能力

BIM技术的一大优点就是能够在设计的初级阶段就将城市道路工程完工后的效果表现出来，这可以让人们更早的、更直接的感受到该设计意图所带来的效果，同时在表现出完成体效果时，还能对其特质进行全方面分析。这样就可以使相关的设计人员在设计初级阶段认识到该设计中所存在的不足，并及时的对设计方案以及设计理念加以调整和改进，这就是BIM技术在市政道路工程中模拟分析能力的体现。

4 BIM技术在道路设计领域的应用

4.1 在地形图处理中的应用

在市政道路的设计中，对地形图的处理是基础且必要的环节。通常情况下，地形勘测单位会提供二维和三维两种地形图。二维地形图将高程点设置为0，之后在高程点周边标注明确的数字，来表示实际的高度。三维地形图则不同，其中的标注高程点也就是实际高层，且高程点往往都用有Z字标识的坐标来表示。三维地形图的处理一般有以下几个步骤：①打开图形管理器，挑选出高程点以外的全部图层，进行反向选择及冻结操作。②在菜单栏中找出创建曲面的选项，打开对话框，对图层的名称及类型等进行选择，进行图形的添加。③打开曲面数形对话框，选择自定义模式，通过鼠标右键确定图形对象，根据弹出来的任务栏选定高程点。④在曲面创建工作完成后，工作人员可以借助查看器对曲面的页面进行查看，完善三维地形图的设计。

4.2 用BIM技术进行道路规划

城市的地下空间被充分开发利用起来进行道路设计，可以提高城市地下空间的利用率。在进行道路设计中就可以运用BIM技术对地下空间系统性规划，以使得地下空间被充分利用起来。BIM技术在应用领域中可以充分地发挥其协同功能和分析功能。将这两项功能用于城市道路设计中，构建城市道路三维立体图形，利用图形计算地下空间的可利用性，并进行整体性规划。将城市中的地下空间与地上空间相比较，不仅空间的格局复杂，而且属于是隐性工程，这就必然给成本是道路设计造成了一定的难度。特别是城市道路工程属于是市政地下工程，在地下空间中还有其他的辅助性设施，就需要道路設计中合理规划地下空间，以使得地下空间中的辅助性设施的运行不会受到影响。将BIM技术充分利用起来，可以实现道路设计图的透视化，对于道路设计效果都能够做到一目了然，即利用软件将与道路设计相关的信息输入到BIM软件中，包括道路、互通区、被交道、断面、超高、加宽、平交口、隔离栅、桥梁、护栏、隧道、竖曲线、涵洞、平曲线等。对于地下空间的道路设计要从整体的角度合理规划，能够确保地下道路分布合理，结构连通，而且还可以利用BIM软件将土方量精确计算出来。当道路设计完成之后，还可以运用BIM技术对所设计的地下道路加以论证。

4.3 在道路中心线绘制中的应用

绘制道路中心线是市政道路设计工作的重要内容。道路中心线的设计包含多种因素，因此在实际的设计工作中要将各种因素全面纳入考虑。严格按照市政道路的相关规划进行处理，并根据具体的设计要求优化调整设计方案中的曲线长度、半径等。在具体的操作实践中，应用BIM技术进行市政道路中心线的设计和绘制，可以按照以下几个步骤进行：①在设计之前，要提前对道路中心线进行深入的分析，确定位置后再将其导入到3D图形中。②根据实际需要，在3D图形中进行市政道路中心线的转换，如将其转化为多段线等。③利用BIM技术还可实现道路路线的创建。在任务菜单中选择“多线路创建”的选项，单击后会自动弹出对话框，在对话框中输入路线的名称，最后对路线的试样及名称进行批量的选择，点击鼠标右键进行确定，完成中心线及道路路线的创建。

4.4 施工期间的应用

施工前期阶段之后是项目实施阶段，施工队的进度会因为使用BIM而得到显著提高。

（1）施工监测：所有用于设计、施工工艺检查、材料参数的信息都能从BIM模型中得到。根据之前以及建设期间输入的信息，用户可以在任何时候以一种精确的形式从BIM模型中得到其需要的信息。

（2）人力资源管理和进度跟踪：BIM技术能够结合移动计算机处理技术用于人力资源管理和进度跟踪。所需信息能够与4D模拟结合来协助决策者跟踪项目进度和现场材料。

（3）质量保证：BIM提供确保质量的设计和施工信息。移动计算机处理技术能够同BIM结合，通过网上监督、进度跟踪、进度检查来确保现场工作人员实时控制施工质量。并且借助BIM模型能够捕获和管理每一件工作的质量检查清单。

（4）现场安全：BIM能够通过虚拟施工平台，显示潜在的安全隐患，同时也能用于模拟一个相对安全的现场工作环境。

（5）成本控制：5DBIM将成本相关信息添加到模型中，能够帮助BIM项目利益持有者跟踪和预测项目任何阶段的资金流动。如果模型发生任何变化，也将相应更新资金流动信息。

5 结束语

综上所述，中国的城市化发展，基础设施建设越来越受到重视。由于城市空间有限，使得城市道路设计中对于空间合理利用成为需要重视的问题。BIM技术应用到市政道路工程中会发挥出巨大的优势，更好地促进市政道路工程发展，在未来社会经济发展过程中，要广泛的应用BIM技术，进而更好的推动我国工程设计领域的发展。

参考文献：

[1] 余北斌.BIM技术在市政道路设计中的应用[J].建材与装饰，2018（23）：265.

[2] 陈马乐.探究城市道路设计中BIM技术的运用[J].建材与装饰，2018（18）：255～256.