BIM在市政道路设计中的应用分析

文/刘东 上海市政工程设计研究总院（集团）浙江市政设计院有限公司 浙江杭州 310000

1、BIM技术概述

1.1 市政道路设计的难点

市政道路建设是城市建设的重要组成部分。随着我国城市化的发展，市政道路工程已成为建设的重中之重。市政道路的设计是非常困难的。工程设计应考虑城市环境和城市布局，以及市政道路和地下管网的协调，避免损坏地下电缆设施和排水管道。因此，市政道路设计的复杂性相对较高，而BIM技术的应用可以实现精细化设计，大大提高道路设计的效率，避免设计盲点和设计风险。

1.2 BIM技术分析

BIM技术在我国统一转化为建筑信息模型，将建筑设施的物理特性和功能数字化，实现知识资源共享。作为知识资源共享平台，它可以为建筑和道路设计提供可靠的决策依据。在道路建设和项目实施的不同阶段，BIM技术可以完成工程数据的添加、提取、更新和修改，从而实现道路设计的协同工作。BIM设计包括三个基本内容：资源、行为和交付。设计单位应明确相关设计标准和实践内容。BIM技术实现了数字信息的集成与应用，实现了市政道路设计与施工的数字化，提高了工程设计的准确性。从技术发展的角度看，BIM技术是一种基于数据的工具，应用于工程设计和施工中，实现各种工程项目信息的集成，通过模型实现数据的共享和传输。BIM技术贯穿于项目的全过程，在项目后期维护和生命周期测试中发挥着重要作用。借助BIM技术，技术人员可以对工程设计信息进行全面规划，帮助设计团队实现数据的快速处理，对各种设计数据进行正确的理解和处理。

2、市政道路设计中BIM技术应用的优势

2.1 可以自行形成图纸并对于文档自行修改

在市政道路工程中，BIM是通过相关设备在平台上形成三维模型的。在整个路桥工程设计中，为了生成设计图标、文件和图纸，可以方便地直接展示设计人员的详细情况。而且施工图的种类也非常全面。三维、多维的施工场景清晰呈现，以文字形式详细列出路桥工程所需的材料、施工范围、造价等信息，为市政道路设计和施工提供依据，并能实现从施工方案到工程施工全过程的人工智能效果。一方面可以避免整个路桥工程的设计和造价，另一方面施工现场的偏差又保证了路桥工程设计方案的有效性和准确性。路桥工程BIM技术生成的模型、施工图和文件都是在模拟施工过程中生成的。

2.2 具备学科专业的共享性能

随着科学技术的发展，人们对路桥工程的科学技术和专业技术的需求将逐渐增加。在市政道路工程设计理念和施工难度不断增加的同时，施工场地相对复杂，这就需要同一平台科学专业的整合。共享技术在公路桥梁工程建设中得到了广泛的应用。在整个建设过程中，涉及的领域不仅限于水利、电力知识。这就需要一个能够整合各学科知识的平台，而BIM技术的出现正好填补了这一空白。BIM技术有效地整合了不同领域的专业知识，可以利用计算机技术的优势，从不同角度、不同层次帮助设计人员和技术人员。它突破了时空限制，随时随地共享技术资源。

2.3 仿真能力强

在市政道路设计中，BIM技术的应用主要是由于该技术对工程建设的超强模拟运行。它可以借助计算机技术和相关仪器，模拟工程施工，解决工程设计中存在的问题，优化相关工艺，为高标准路桥工程的竣工提供有效保障。在具体的施工过程中，设计人员必须将BIM技术应用中显示的信息与路桥的地理条件和周边环境相结合，定制科学、优化的施工方案。

3、BIM技术在市政道路设计中的具体应用

3.1 地形地势分析

在市政道路设计中应用BIM技术的过程中，需要建立三维模型对工程进行基础分析。在建立模型的过程中，要充分分析地形环境和测量数据。包括各关键地形点的高程，并结合原始地形进行自动分析，为BIM技术的后续应用提供依据。在市政道路中合理应用BIM技术，可以有效地实现数据仿真，有效地控制施工。然后对道路工程中的所有数据进行集成，建立数据资源数据库，并通过软件集成分析功能将数据导入到模型中，很好地避免了设计过程中的各种风险，有效地保证了工程的顺利实施。

3.2 市政道路设计

在应用BIM前，应对全景模式的相应参数进行修改和优化，以确定道路设计是否达到相应水平，设计速度是否达到标准。检查道路转弯半径和交叉口设计是否存在问题，并准确标注本工程范围内的涵洞、桥梁等。对项目规划与设计文件、给排水、桥梁等专业的符合性进行综合评价，并提前做好市政道路的实施计划。

在参照曲面的基础上, 进行道路模型的设计,这其中包括平面线位、纵断面和装配设计等。然后再使用Cicil3D、REVIT、Dynamo等软件进行精确建模。在BIM技术中，可以实现更为复杂的道路工程模型，如超高编辑、交叉口、路线立交设计等，桥梁横断面上的横坡和道路沿线的超高是本工程的难点问题，可以通过BIM技术软件的综合功能来解决。Cicil 3D用于确定桥梁的水平和垂直曲线以及中心线的超高。基于Revit构建的族的参数用于控制箱梁的横坡，即超高。Dynamo用于分析cicil 3D的数据，计算并驱动Revit族，最终生成沿线路在水平、垂直和水平方向变化的箱梁。

3.3 市政管线管网设计

在断面设计过程中，管网的设计需要详细标注站场或管网中心线。应详细标记管道和管道直径。在平面视图中，将标记管道的起点位置和关键节点。标明热工安装方向和流向。排水工程应注意水流方向与其附件是否一致。在管网设计中应注意的是，在BIM技术中，应识别地下敷设的各种市政管线，实现管网的有效配置。BIM技术在管网矛盾检测中具有突出的应用优势。管道施工需要水泥砂浆、钢筋、混凝土等多种原材料。同时对管网进行试压，检查管道接头是否密实，并进行试压。最后，对管网进行全面清理，方便运行使用。

结语：

综上所述，在现阶段BIM技术飞速发展的背景下，市政道路的设计是非常理想的。由于其特殊的性能，BIM技术在市政道路设计中发挥了更大的作用，因此市政道路相关设计人员也有必要不断提高专业技能，全面掌握BIM技术的知识内容。只有这样，才能进一步提高市政道路建设水平。