BIM技术在市政道路设计中的应用

盛晓枫

上海工程勘察设计有限公司 上海 201108

当前，BIM设计在整个城市道路的设计流程当中，已然形成了一种趋势，并同时具备一定的自动化等方面的优势，也受到了很多很多人的青睐[1]。随着创新建筑群的逐渐增多，传统的二维设计已不能满足现阶段的设计要求，有明显的滞后性，而BIM技术在发展的过程当中，在建筑设计领域凸显出了自身的优势。解决了很多无法解决的问题，特别是在市政道路设计和市政管线建设中，它是传统二维设计所无法比拟的。

1 BIM技术在市政道路设计中的优势

1.1 模拟分析能力强

BIM技术本身存在很多优势，在进行市政道路设计的初级阶段，可以将整个市政工程的效果展示出来，在这样的前提下，有助于设计人员将设计中的各方面设计意图，进行完善与优化[2]。与此同时，还可以将整体的设计效果表现出来，为市政道路规划的工作人员提供参考，并进行分析。而对于市政道路设计中存在的缺陷，也可以及时做出调整，来帮助市政道路的建设发挥出重要作用。BIM技术随着社会的发展与进步得到了广泛的应用，并被应用到各行各业当中，BIM技术还通过创建自身的三维数据模型取代了传统的二维设计，弥补了二维设计的不足，在这样的前提下，在市政道路设计的过程当中，设计人员要合理的利用BIM技术，将城市道路的效果进行展示，并在这个过程当中，及时发现其中存在的问题，让设计人员对设计内容进行完善。

1.2 协调性强

随着我国科学技术的进步，城市化进程的加快，使用传统的二维设计已经无法满足当前城市建设的发展要求，对此，容易在建设的过程当中出现问题，对城市道路的建设产生不良的影响。而随着道路建设的逐渐增多，二维设计的方式也无法更好的表现，对于那些比较复杂的设计内容来说，时常会出现失误，导致市政道路工程无法顺利的进行与开展[3]。对此，随着BIM技术的应用，进一步推动了城市市政道路的发展，并合理利用先进的三维模拟技术，来对道路的设计进行效果展示，给人们带来一种直观、立体的感受，并准确算出施工的相关数据，以此来推动市政道路工程的发展。因此，BIM技术也被广泛应用到市政道路的设计当中。

1.3 可以进行模拟仿真分析

尤其在建筑设计技术当中有着重要的优势，BIM技术能够通过三维立体表现，并在三维状态下，及时让工作人员做出调整，能够呈现出比较直接的市政道路建设情况，对BIM技术的仿真结果评估而言，能够有助于建筑设计工作者及时找到其存在的缺陷，并做出调整[4]。具备自动高效的优势。与此同时，在BIM技术下，建立的模型包含了很多相关信息，能够对实际仿真建模的功能，提供强大的信息支撑，由此而实现有效的数字信息与控制。

1.4 可视化程度比较高

可视化技术是对BIM设计的一个比较直观的展示方法，因为可视化技术并不是单一的效果图，是对整个道路设计过程进行可视化的过，它能够涵盖整个工程设计环节，在其中，涵盖了设计方案、设计施工过程以及全部市政道路工程的周期信息，并且在设计方案的整个流程当中，对项目信息加以展示，为客户带来更为直观、明显的效果[5]。另外，在设计阶段，可以传递设计信息，正确的表达设计理念。并在具体的施工过程当中，相关工作人员利用可视化设计，可以对相关的施工方法和过程进行模拟，并进行优化处理。

1.5 具有较强的辅助性

随着经济的发展，城市构架的逐渐拉大，市政道路工程也变得越来越立体化，并逐渐向着专业化的方向发展。在这样的前提下，传统的二维设计模式已经无法满足当前的基本要求，并存在一些问题。由于一些地区的地质条件比较复杂，地形相差过大，这些因素都会对市政道路设计产生影响。另一方面，由于地下综合管廊的不断发展，本项目涉及多个不同的设计专业，并且很难保持协调一致性。园林景观绿化作为市政道路中的关键性环节，从二维设计的层面来说，也很难表现出良好的景观效果，而这些因素都会影响市政道路设计的准确性与有效性，并阻碍市政道路工程建设的开展。而BIM技术的广泛应用，可以利用三维数据模型的相关参数信息，对市政工程道路进行准确的数据分析，让各个设计专业的工作人员进行协同设计，更好的展现出更好的效果，来推动市政道路工程项目的顺利进行。不仅如此，BIM技术还可以对设计内容、具体的施工工作、以及不同的项目管理工作进行辅助，在市政道路工程的行业当中拥有很大的发展前景。

1.6 参数化设计

众所周知，BIM技术的核心主要是模型当中承载的信息，而模型仅是相关信息的主要载体。而参数化的设计理念对于这一情况，将涉及到的重点放在信息输入的方面上，则生成模型[6]。但这个过程当中，能够自行得到结果，因此，避免了常规的建模测绘项目信息，将工程设计工作者的主要注意力放在建筑设计层面上，从而在一定程度上可以提升设计质量。这一方面对市政工程设计中建筑结构比较复杂的地方而言，很容易进行标准化，而建筑参数的设置在BIM技术中的实际使用流程当中，也很易于进行调整。

1.7 符合我国的设计习惯

在我国使用国外BIM软件的最大阻力是设计习惯不同，将传统设计模式和多数的建模操作集合理融入到实际的设计过程中，尤其是对于一些比较简单的项目来说，设计过程与传统的设计方式几乎完全相同。而国外BIM技术，而在国内使用的另一种阻力则是无法适应中国的建筑设计行为，因此，充分考虑了这样的实际情况，并给出了完全符合中国习惯的平分图、道路用图、构成数据图、超高加宽图、横断面图等。不仅如此，还有不同的标注和图表。

1.8 实现计算的准确性

众所周知，对于市政道路设计的工作来说，工作量比较大，对此，相关工作人员为了更好的提升工作效率，并确保计算数据的准确率，在通常情况下，会通过断面法对不同的市政工程进行计算。在这个过程当中，如果遇到地形不平坦的情况，那么断面方法就不实用了，计算结果也会出现误差，从而影响最终的效果。而BIM技术可以改变传统断面方法自身存在的不足之处，可以为每一个工程量进行准确的计算。为每一个子模块中的数据信息提供支持，保障数据信息的高效性、准确性，不仅如此，还能符合相关的实际要求与标准。而工作人员在进行BIM技术计算以前，要根据路基设计的曲线和地形曲线为基础，则该技术就不会受到地形方面的影响，可确保最终数据的准确性，来提升效率。

2 BIM技术在市政道路设计中的应用

2.1 BIM技术在市政道工程中的原理和应用办法

在进行市政道路设计和管线设计的过程当中，要对城市的道路、给排水、燃气、电力等方面的内容进行合理的规划，在设计的前期，要对该城市周边的建筑有详细的了解，并对已有的建筑结构体的相关信息进行数字化处理，对具体的分布情况和存在的状态进行有效的分析，在这样的前提下，才可以将BIM技术广泛应用在市政道路和道路管线设计的过程当中。首先，相关工作人员要对原有的建筑结体有深刻的认识，并将该区域内的建筑物信息进行数字化存储与管理，其中，主要包括几何数据信息和属性信息两种，并在此基础上，将已有的建筑原有信息进行可视化显示，再进行相关数据的分析。其次，而针对BIM设计的应用和协同建筑设计方面而言，在将初始建设的建筑结构信息可视化的条件下，能通过相关的软件来判断桥梁、涵洞、高架桩基等的结构信息和数据。其中，主要包括道路与建筑的间距、碰撞交叉的情况、管道设计和安装的情况等综合研究，将市政道路交通工程和管线工程进行融合。对于市政道路和管道的规划设计，而总体规划设计方案中的建设费用则主要以道路和管线的建设规模为依据，在初始信息的软件支持下进行计算，并在费用的引导下，根据既有的道路设计信息作出了合理的空间位置改变，从而提升了城市道路设计的整体内容。对于BIM技术影响下的设计和施工数据采集，在BIM技术的三维可视化影响下，绘制蓝图或标记纵横断面图，从而为后期的工作提供便利，在这样的前提下，当自动处理以后，可生成对应的规划设计结果，为之后的市政道路和管线的维护工作提供有力的支持。

2.2 道路中心线的设计

在市政道路设计过程中，设计人员在设计道路中心线时确定中心线的位置，再对各方面的因素进行控制，并从多方面进行考虑，严格按照相关的规定与标准开展工作。与此同时，还要按照相关人员的要求做出调整。例如，圆曲线的半径和曲线的长度等要素。而设计人员要将道路的中心线放在地形图当中最合适的位置上，在此基础上，将中心线转变为多段线之后，再按照相关的要求对多段线进行处理，创建路线的道路中心线位置。不仅如此，还要将市政道路路线的名称输入到其中，在按照道路的实际情况和标签的样式做出调整。

2.3 地形图处理

在一般情形下，测绘公司通常都会制作出二种不同的地形图，其中，为三维地形图，也就是将地形图中所标示出的最高成点高度，作为具体的最高程度。而第二种则为二维地形，也就是将地形图的最高点高度定为零，并在高点附近使用较明确的数值标记出具体的最高高度。当前，人们使用三维地图表示高程点，一般是带z坐标系的图块。在这个过程当中，首先，所有工作人员都必须通过图层管理器将它启动，并同时对除顶层点以外的任何影调进行反向选择，并对它进行冻结管理。然后，通过启动工作局面菜单下面的建立曲面命令，在建立曲面对话框之后，必须选择适当的涂层和曲面的类型，在启动工作空间和所附属的曲面菜单之后，必须通过自定义打开工具栏，并移动到图像上，与此同时，并在随后弹出的对话框中点击选块，并使用这样的方法选取了所有的顶层点，按下确定。最后，当所有的曲面创建完毕以后，设计器使用对象查看器再次显示指定的曲面。

2.4 设计市政道路的横断面

在进行市政道路设计的过程当中，相关工作人员首先要创建装配，并且还要确定对应装配的名称，然后再插入竖线，在通常情况下，这种竖线有圆形标记的标识。还要认识这种竖线的作用。工作人员完成装配图的横截面设置后，必须根据实际要求添加其他工厂图纸。并在此基础之上，充分发挥其优势，可以随时调整不适当的数据。不仅如此，还可以随时更改部件的类型。

2.5 设计市政道路的纵断面

对于市政道路设计的纵断面来说，BIM技术在其中起到了至关重要的作用，首先，工作人员要合理编制原地面线的相关文件，然后在此基础上，在软件当中生成相关的文件，并及时做好调整。让其可以满足基本的设计要求与标准。另一方面，而在纵断面设计的过程当中，而BIM技术则利用将三维地形绘制并在多面体上形成纵切面，之后再按照纵切面所产生的地面曲线展开下一个工作，如果道路中心在之后受到不同的因素影响，那么需要工作人员进行修改，此时，基线将自动更新。它的主要优点是可以缩短设计时间，降低误差，从而来进一步提升设计人员的效率。

2.6 能够体现出市政道的无障碍设计

在按照总体规划设计市政路面与管线设计的流程当中，同时还能体现市政无障碍设计的宗旨，为受伤患者、孕妇、小孩、残疾人等弱势群体创造最适宜的生活条件，从而推广了市政路面总体规划设计中的人性化设计理念。如在市政道路管道的规划与设计过程中，就能够运用BIM技术对各种资源进行，系统地实现了无障碍设计的，从而促进了市政道路设计与规划，匆匆而获得更高的经济效益，为社会和城市环境引入更为安全、实用的元素。

3 BIM技术的应用展望

随着BIM技术的不断应用，影响甚广，并被广泛的应用到相关的设计部门当中。其中，BIM技术的软件有很多，接口和插口都不相同，并在交流的过程当中会产生很大的难度，对此，导致设计结果没有一个统一的标准。而BIM需要统一的标准，来确保结构和插件的统一性，以此实现各部门之间的友好交流。在市政道路规划过程中，工作人员可以利用BIM技术避免地形和土地形状的影响，确保数据的准确性。但由于很多部门都想运用这一项技术，在这样的前提下，就要确保该技术是的兼容性，是否能满足不同部门的需要，是否能与其他技术进行有效的结合，来提升相关数据的准确度，以及设计内容的合理性。

4 结束语

我国的城市建设仍在飞速的发展中，但一些精工慢活的项目还比较少，因此，从表面上来看，我国对BIM技术的需求并不是很高。但随着我国城市进程的发展，对相关建筑项目提出了更高的要求，对此，会增加BIM技术的需求。而市政道路建设作为城市建设当中的重要内容，如果可以进行合理的设计，并确保道路的安全性，在设计的过程当中合理的运用BIM技术，要充分认识到BIM技术的设计理念也将成为一种发展趋势，在这样的前提下，相关部门和工作人员一定要引起足够的重视。尤其在BIM技术建模的过程当中，对市政道路和管道的设计中的信息进行存储与管理，在此基础上，还要克服BIN技术推广的阻力，并将其广泛的应用。从而为企业获得更高的经济效益。