BIM技术在市政道路设计中的应用

孙 超

上海市政工程设计研究总院（集团）有限公司昆明分公司，云南 昆明 650000

近年来，我国市政道路建设开始进入高速发展阶段，不仅使人们日益增长的出行需求得到切实满足，同时推动了城市和社会发展。但从传统市政道路设计情况来看，守旧及落后的规划和设计模式已经无法适应城市多功能及智慧化的发展步伐，导致道路设计难以满足人们实际需要，而在市政道路设计中应用BIM技术，能取得更优的市政道路规划设计效果。由此可见，针对市政道路设计中BIM技术的应用进行探讨十分必要。

1 BIM技术概述

BIM技术即建筑信息模型，该技术整合了多方面内容，如三维数字技术、建筑专业知识等。BIM技术主要是在近年来得到快速发展，该技术理念最初在二十世纪七十年代被提出，与此同时，BIM技术最初仅应用于建筑方面，目前BIM技术的应用范围已经逐渐拓宽，其应用水平也越来越高[1]。在市政道路设计中应用BIM技术，可在施工及后续维护方面起到的积极作用，该技术主要是以模型为出发点，能丰富数据信息，为工作人员整理和分析数据提供帮助。此外，应用该技术也能整合并协调各参与方工作，加强各方之间的沟通，从技术角度促进工作效率及质量的大幅度提升。

BIM技术具有如下特点：

（1）三维立体化。与传统设计模式相比，应用BIM技术设计图形能呈现三维立体图形，在建立三维立体图形的基础上，视觉感较强，且以三维立体图形为指导，能促进工作效率的大幅度提升，进而顺利开展各方面的工作。

（2）信息化。在市政道路设计中应用BIM技术，信息化特征尤为显著，因设计工作开展时需要详细记录各种数据，与传统设计相比，应用BIM技术开展设计工作会有不同的侧重点，会更加重视架构描述方面。

（3）高端化。BIM技术属于高科技产物，应用BIM技术能借助三维图形方式呈现各种设计图，也能够详细记载并分析设计中应用的各种工程材料和施工工序等数据，可见高端化特征尤为显著。

（4）交互性。借助BIM技术能对BIM软件的相关内容进行读取，便于设计人员有效对接其他相关工作人员的工作，故BIM技术具有较强的交互性。

2 BIM技术在市政道路设计中的应用优势

（1）发挥政策保障作用。从当前BIM技术应用情况来看，高频次的应用使BIM的优势越来越凸显，而在市政道路设计中BIM技术的应用价值更是尤为显著。BIM技术一般应用于成本预算、场地分析、三维协调等方面，该技术能够有机结合相关政策，进而在政策支持下保障市政道路设计工作规范且有序地开展[2]。BIM技术的不断发展能推动市政道路设计的良性循环发展。

（2）提升修改工作效率。市政道路设计过程经常会出现的一个问题就是设计变更，而借助BIM技术能够快速修改图纸内容，并利用模型来体现修改后的数据，大幅度提高设计效率，设计人员能够及时结合修改后的数据进行道路设计，这一过程避免了在修改方面浪费大量时间的现象。此外，借助BIM技术，能实现全面信息的获取，也能直观呈现信息和功能，并且依托先进数字技术、信息技术构建，BIM技术能将详细报表清单提供给用户，并以庞大数据库为出发点，围绕用户所需信息进行提取，为信息及时更新提供保障。

（3）精确计算分析。市政道路设计的工作量巨大，为了促进工作量计算精确度有效提升，一般会选择断面法计算不同的工程量，但地形不平坦时并不适合应用断面法，原因在于此时应用断面法计算产生的误差较大，会影响计算结果的准确性[3]。此时就可应用BIM技术，使传统断面法存在的不足得到有效弥补，同时应用BIM技术可精确计算每一个工程量，也能提供每一个子模块的几何数据信息，确保信息与实际情况相符。应用BIM技术进行具体计算时，以路基设计曲线和地形曲线为主要依托信息，且地形条件等因素不会影响BIM技术的应用，能为计算结果准确性、运算效率提供全面保障。

（4）优化设计。依托BIM技术开展设计工作，能确保设计方案更加合理、切实可行，也能改善当下市政道路运行情况，优化道路工程。为了促进信息准确性的有效提升，需要设计人员积极应用先进技术，为设计提供辅助作用，借助BIM技术改善复杂市政道路现状，使设计流程得到有效优化，切实规避各种不利因素的影响；与此同时，应用BIM技术还能够结合设计进行投资回报分析，正确梳理设计变化和投资回报的关系。

3 BIM技术在市政道路设计中的具体应用

（1）地形图处理。市政道路设计过程尤为重要的工作内容之一就是地形图处理，在该环节中引进BIM技术一般是以二维图和三维地形图的应用为主。从二维地形图方面进行分析，应标注高层点位置，原因在于该类地形图高程数为零；从三维地形图方面进行分析，一般会选择应用Z坐标图块来表示高程点，原因在于Z坐标图块展现的高程点标高能够切实符合实际情况。曲面图标创建的过程中，首先要冻结并反选高程点以外的图层，然后进行曲面图标的创建，基于对话框中图层及名称的选择，确定曲面具体类型，此时就能够成功创建曲面图标。为了完整创建曲面图，还应确定曲面属性、图形对象及所有高层点，使曲面信息得以全面展现。

（2）道路中心绘制。市政道路设计过程，中心线绘制也属于设计工作中的重要工作内容，道路中心线具体绘制过程中面临的影响因素较多，因此中心线绘制时需要全面了解各种影响因素。为了避免多种因素给道路中心线绘制的合理性造成影响，确保准确确定线位，可引进BIM技术，借此有效规避各种影响因素，为合理设计提供保障。应用BIM技术可模拟市政道路中心线会绘制，实现实景模拟试验效果，在这一模拟环境中一旦发生问题，就可借助技术准确判断问题，并制订对应的解决方案。与此同时，借助BIM技术选择拟合作业模式，充分明确缓和曲线及圆曲线半径等多个要素，再合理调整上述要素，进而为确定合适的线位提供保障。

（3）道路纵断面设计。市政道路设计中的重要环节还包含纵断面设计，该项设计工作也可借助BIM技术。首先，设计人员应以原有地面线文件的确定为出发点，以原地面线为依据进行拉坡线绘制工作，为了保障设计需求能够得到满足，应在拉破线优化方面加大力度，确保拉坡线能够有机结合曲线设计文件等，保证有效形成完整的纵断面设计图。其次，为了使设计难度大幅度降低，设计人员应通过应用三维地形有效设计地面线，再与实际情况充分结合并进行优化和改进，直至中心线与实际情况相符方可停止，在此背景下，地面线可自动更新，使设计难度降低的同时，也利于设计步骤的简化。最后，完成地面线设计后，拉坡线设计方可开展，设计拉坡线时往往会涉及众多指标，如坡度及坡长等参数，因此为了合理设计拉坡线，应与纵断面绘制工作相结合，围绕指标进行对比，对比过程发现有指标不合格时，注意及时改进，修改过程应以纵断面布局参数命令为依据，保障修改方式的科学性，借此顺利完成设计工作，使各要素与实际情况相符。

（4）道路横断面设计。横断面设计过程可依托Civil 3D程序。①创建道路装配，应用该软件能充分明确各部件，也利于组合的优化，实现更加合理的道路装配效果；在建立道路模型的前期，应注意明确装配名称，通常都是以装配指令为依据进行确定。②插入竖线，该竖线应以圆形为标记，并为该竖线位置准确提供保障，以此当作装配基准线进行应用。③为了保障装配工作能够顺利结束，可选择部件工具板相关选项应用，此外，为了确保设计效果更加理想，应注意明确横断面标准，与实际情况结合，陆续添加所需装配，为横断面设计进一步符合实际情况提供保障。

4 结束语

市政道路项目的经济效益、社会效益十分关键，而要想充分发挥项目各方面的作用，必然与科学的设计规划密不可分。对此，文章具体探讨了市政道路设计中BIM技术的具体应用，希望能促进该技术的进一步发展，确保道路设计符合城市建设需求及社会现代化发展要求。