BIM技术在市政道路设计与养护中的应用

王洪帅

摘  要：近些年来，伴随着我国时代进程步伐的逐步加快，带动了城市化建设的飞速发展，同时，在交通领域中，BIM是一种以项目数据作为前提的建模技术，中文名为建筑信息模型，有着极强的仿真、模拟能力。道路是人们出行的必要条件，道路质量关乎着人们的安全与社会和谐发展，为了提高道路建设水平，在道路设计时已经广泛应用BIM。本文便围绕BIM技术特点及优势分析，探讨市政道路损害的影响与预防，并提出BIM技术在市政道路设计与养护中的应用措施。

关键词：BIM技术;市政道路设计与养护;应用

引言

随着市政道路建设技术的进步，将BIM技术用于路线图、建筑结构等环节的设计，具有极大的优势和不可替代的实际效果。在建设施工之后，BIM技术可以为项目提供足够的信息。施工人员可以充分了解工程的目的和工程中各个环节的内容，、为项目的完成奠定了坚实的基础。本文就BIM技术应用到市政道路设计与养护的应用措施展开讨论。

1 BIM技术特点及优势

1）项目可视化。BIM具有将2D转换成3D的功能，克服了2D平面图无法呈现空间几何关系与实际情况的问题，3D具有形象直观“所见即所得”的特点。应用BIM技术可视化的功能，可以开展碰撞检查，即空间结构关系是否存在干涉;开展动态模拟仿真和视觉分析，及时发现问题。采用BIM技术之后，各方之间的沟通无需进行空间想象，减少了偏差，使沟通更加全面准确，显著提高沟通效率。2）检查设计图。利用BIM技术，可以进行施工图的重新建模和分析，有助于发现路基、钢筋、隧道、桥梁、涵洞等在设计中的缺漏。凭借该平台，可以有效控制施工风险并降低管理成本。3）掌握进度条。BIM模型具有显示进度的功能，通过在模型中设定完工和未完工的色差，可以简单明了地显示项目的进展情况。4）施工可模拟。应用BIM技术，可以对施工组织设计的工序以及工艺进行模拟，并具有模拟施工现场安全的功能，可以提前发现问题，采取有效的预防措施，保证施工质量和安全。5）复核工程量。通过建立BIM模型，能够快速有效地校核工程量，为工程项目的设计和竣工验收预决算提供决策依据。6）数据可集成。工程项目的有关数据可以全部集成到BIM模型中，充分利用各方面的信息，保证各个环节的信息畅通，有助于进行协同管理。

2市政道路损害的影响与预防

在市政道路的使用过程中，水损害是一个不可避免的现象。它是指水进入沥青路面的孔隙中，在热胀冷缩以及交通动载荷的作用下，路面孔隙水的动压力会将水分带入沥青和集料的交界处，或者真空导致的负压抽吸作用，导致沥青膜与集料分离开来，降低混合料之间的黏结力，危害沥青路面的结构性能，同时产生不可忽视的松散、麻面等病害。市政道路的智能养护可以基于BIM模型和现代网络技术，建立市政道路的全生命周期信息管理数据平台，对项目的规划、设计与施工过程进行监控，采集相关数据，掌控市政道路运营过程的状况，对市政道路的损坏进行提前预测并采取相应措施。对于市政道路的损坏部位，结合BIM模型和相关数据，从材料、工艺以及施工技术方面开展养护修复，减少病害的发展和发生，保障市政道路设施的质量与运营。目前市政道路智能化检测应用于道路的病害的识别和检测，一方面是利用路面综合检测车以及激光平整度仪等获取路面的相关数据信息，判断路面的状况;另一方面，应用计算机与互联网技术，引入大数据和云平台，可以有效提高市政道路的检测水平，为市政道路的病害检测与识别提供技术保障。传统的养护方案主要基于理论分析，需要查阅大量的记录资料，工序繁杂，科学性和效率不高。而将BIM技术嵌入到市政道路养护中，从市政道路的设计、材料和施工等方面建立全生命周期数据，可以为后续病害的预测和数据查找提供快速准确的信息，可实现市政道路状况的提前预测与分析，可视性强，能够准确地确定病害位置。同时BIM模型可以导入调查数据，不断更新和修正系统的数据，保证系统逐步完善。

3 BIM技术在市政道路设计与养护中的应用措施

3.1进一步完善数据采集分析

BIM运行必须得到数据支撑，针对当前市政道路设计与养护中存在的数据采集困境，必须加强完善力度。施工单位可以通过BIM技术拓宽数据采集范围，充分利用BIM技术优势获得更广泛的道路工程项目数据。比如，可以利用无人机展开数据采集，在得到控制的情况下获得市政道路工程相关数据。无人机根据数据采集区域坐标选择适当的飞行区域，在设置相关参数后会飞行到指定位置，随后展开采集工作，在一些比较复杂的市政道路地形上便可以使用无人机。相比传统数据采集方式，无人机结合多种科学技术，可以自由调整高度，在展开拍摄时不仅可以真切还原道路工程项目真实情况，还可以深入地表获取实质性参数。在后续构建三维模型时便能够提供有力依据[5]。待数据采集完毕后，工作人员需对数据进行统一分析、录入，为BIM应用奠定扎实基础。

3.2遵循行业标准创新设计模式

无论是从市政道路领域还是BIM领域来看，在将两者融合后都必须对模式进行创新，但模式创新必须在遵循行业标准的前提下进行，无论如何改变市政道路设计与养护都不能违背行业标准。现阶段已经研发出了许多插件、平台，如果道路设计依然坚持传统模式，就会使其与BIM适用要求存在偏差，自然无法有效应用BIM。所以，市政道路设计与养护必须得到创新。在模式创新后不能忽视人员职业素质，施工单位需对设计人员展开培训教育，使其也同样具备BIM应用能力。由于BIM会跟随科技进步不断更新，施工单位的培训教育工作应是持续的，确保各个时期的设计人员都能掌握當下先进的BIM技术，在市政道路设计与养护过程中创造价值。

3.3多专业协同设计

数字技术是BIM模型的技术核心，对于标准的数据值，可以在此基础上开启协同设计的平台，让各行各业一起使用计算机终端设备的平台来进行项目的合作开发，从而提高市政道路设计与养护施工设备的设计精度和效率。此外，虚拟现实（VR）技术和现实（AR）技术可用于获得额外的效果。

结语

BIM技术自身具有的特点和优势，在市政道路施工过程管理中发挥了重要作用，为工程技术人员提供了可视化管理，控制施工成本，确保施工安全，有效地提高了工程项目建设质量，显示出BIM技术极大的应用价值。同时，建立基于BIM模型的全寿命周期管理，可以为市政道路后续养护工作提供数据溯源和维护决策依据。

参考文献

[1]侯芸，董元帅，仝鑫隆.智能养护前瞻[J].中国公路，2019（17）：20-23.

[2]陈良锐.BIM技术在城市道路中的应用研究[J].建筑与装饰，2019（12）：41.