BIM技术在道路设计中的应用研究.pdf

交通运输 Transportation 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 61 BIM 技术在道路设计中的应用研究 梁芷堃（广东顺设工程咨询有限公司 广东佛山 528000）摘 要现今时代，我国经济发展速度突飞猛进，提高了城市整体的发展水平，也促进了道路工程和相关基础设施的完善。无论是满足城市经济发展要求，还是缓解城市人口增多带来的压力，都必须积极推动道路工程建设，优化道路设计，从而保证交通出行有效性。把 BIM 技术应用到道路设计当中，是目前提高设计质量的重要举措，同时也能够发现和弥补道路设计当中存在的漏洞，发挥仿真模拟在设计工作当中的独特优势，提高设计效率与整体质量，为打造高水平道路工程提供有力支持。关键词BIM 技术；道路设计；应用 引言 BIM 技术在建筑工程的应用过程中能发挥出非常大的作用，但是目前我国在市政道路设计中对 BIM 技术的应用还较少，存在着缺乏应用经验和相关人才，投资收益难以确定的现状，这对于其技术的推广明显是不利的。而 BIM技术究竟有何特点，优势表现在哪些方面，在市政道路设计中的具体应用内容又有哪些，正是本文的写作目的所在。1、BIM 技术应用优势 1.1 可视化处理优势 道路设计方案处理是 BIM 技术最为明显的优势，尤其是在道路工程结构设计方面的应用。传统的道路工程结构设计是通过人为方式开展，通过施工方案设计师以及结构设计师在二维图纸中进行道路工程结构设计。但传统施工图纸为二维平面形式，而道路工程结构为立体形式，所以在表现以及理解方面存在一定的困难。而通过 BIM 技术的可视化处理，能够将二维平面的道路工程结构设计方案图纸转变为三维的立体模型，从而使道路工程结构施工方案更加直观，施工人员能够更加全面地掌握道路工程的结构要点，从而提高道路工程结构部分的施工质量。1.2 模拟化处理优势 通过将道路设计的信息和数据输入到 BIM 技术系统中，在所得到的道路设计方案立体三维模型中，通过模拟化处理的方式对优化设计方案进行仿真模拟，进而发现道路设计方案中存在的不合理之处，更加直观地体现设计方案中的问题，在加入相关数据后，能够实现对道路设计方案的优化，提高施工方案的科学性，从而保道路工程施工更加顺利开展。2、BIM 技术在道路设计中的应用现状 一是道路工程自身特点限制，造成 BIM 技术应用难度增加。道路工程的特点是工程涉及范围比较广泛，施工距离比较长，与建筑类工程相比，需要对周围环境进行更加仔细的考量，造成施工的难度增加。这种情况造成 BIM 技术的应用也会遇到一些问题，与建筑工程中的 BIM 技术应用成效相比较差。二是缺少相关技术标准支持，造成应用效果不佳。当前我国的建筑工程中已经开始大量应用 BIM技术，有着非常丰富的经验，国家对于 BIM 技术也开始制定对应的技术标准，通过标准支持，确保了数据的快速导入、格式的统一。但是实际上，道路设计中应用 BIM 技术还处于初级阶段，不但在经验上不如建筑工程，并且技术标准上也没有建设完善。加上道路工程自身的施工特点，造成涉及的信息量过大，这也是造成技术应用标准无法有效确定的一个原因。三是缺少道路设计专业相关功能支持，应用体系不够完善。BIM 技术是集信息化管理、三维建模等技术为一体的一种全新技术，想要从根本上提升 BIM 技术在道路设计中的应用水平，最需要做的就是对配套软件功能的水平进行提升。但是当前我国在这方面还需要不断进步，如三维建模相关软件，我国使用的一些软件与发达国家相比还存在一定差距，功能上与道路设计要求匹配不全，无法真正起到辅助道路设计工作的作用，严重影响了道路设计工作的有效开展。3、BIM 技术在道路设计中的应用 3.1 场地规划分析 在市政道路工程建设的过程中，整体的场地规模和场地运行状态对于整体的工程项目建设所造成的影响也是非常突出的。在具体的场地规模规划的过程中，一方面要考虑正式的工程项目建设是否能够在规范的场地内有序运行;另一方面，也需要考虑场地规模和位置是否会对周边环境造成过多的不良影响。结合具体的项目建设区域要求以及质量要求做好整体的场地规划，对于取得更好的工程项目建设质量效果有非常重要意义，场地规划是市政道路建设中比较关键的一个环节，合理的场地规划有利于保障道路建设的质量。而 BIM 在场地规划的应用中，能直观地展现出其场地内外的具体情况，从而有利于相关人员完成场地布置的工作。而且还能构建出场地状况的 3D 模型，在具体交通运输 Transportation 汽车周刊 Auto Weekly 第 12 期 62 的工作量上提供精确的指导，还能显示出地下水管的分布情况，优化道路建设的布局，提高其设计和施工阶段的自动化水平。3.2 管线管网设计 BIM 技术运用信息化模型设计的方式满足项目设计和实施当中的多元化要求。管线管网的设计是不可忽视的内容，而为了确保设计的科学性与合理性，可以运用 BIM 技术及其综合性功能予以实现。在设计前期阶段，需要全方位考虑各个专业以及各个方面影响因素，针对工程地形、浇筑、设备及管线等做好综合数据的设计安排。管道管网设计必须在设计图中做好详细清楚的标注，在平面图形当中，应该标注好管道的起始点和其中的关键节点。对于热力工程必须要标注好安装方向以及具体流向。排水工程需要高度关注水流方向和配件的吻合性。在设计管道管网时，要特别关注在 BIM 技术运用时需识别地下铺设的各类管道，做好管网的有效配置，尤其是发现管道管网当中存在的矛盾和冲突项目。在管道施工过程当中，必须要把控好各种原材料的质量，确保管道管网压力实验检测接头的严密程度，最后清理管道管网，给后续使用提供便利。3.3 建模设计 BIM 技术可应用到道路建模设计中，传统道路建模设计主要是利用 CAD 等技术，实现三维建模。但是，这类建模的难度相对较高，甚至还会影响建模速度，不利于市政道路的施工。所以可利用 BIM 技术，不仅能保证横断面和纵断面匹配，还能根据市政道路的实际需求，完成模型的相关改动，具有效率相对较高的特点，符合当前市政道路施工的需求。结合项目建设地正射影像，可以对道路建成后区域状况进行数字模拟，直观显示道路建设对地块划分、区域功能提升以及项目所在地自然、社会环境的改变。分析项目前期交通量调查成果，对拟建道路行驶车辆类型及数量进行设置，综合考虑建设地交通信号灯行止时长设置习惯，可以对道路建成后交通行驶情况进行模拟，由于现下各 BIM 平台均无法对交通量进行分时段设置，所以仅能模拟高峰时期道路交通情况，拟建道路建成后高峰时段车辆行驶情况进行简单模拟，较为直观的体现拟建道路对相关区域交通提升及改善的情况，并可以对拟建道路交通信号灯时长设置依据道路车辆限行进行反向论证，为当地交通管理部门提供相关调整依据。另外，BIM 技术应用到道路建模中，不仅能提高建模的速度，还能缩减建模的时间，主要是对已有的道路信息进行导入，进而产出相关模型，减少人工操作的繁琐流程。3.4 地形图处理 在市政道路建设过程中，地形图是支持整个工程系建设顺利开展的重要基础条件，地形图在实践应用中要求市政道路建设工作人员首先从自身出发，对于市政道路建设的工作开展引起充分的重视。同时，在地形图本身的质量把关上也要引起充分的重视，若在实践应用中发现地形图本身存在误差和质量问题，则整体的地形图也需要及时进行修复和完善。在具体的工作开展中，在市政道路建设时，需要对其线路上的地形结构和土壤状况进行了解，确保其线路规划的合理性。而在这方面，BIM 技术主要起到的作用是绘制出 3D 地形图，来对其线路方案进行不断的完善，避免施工过程中线路变更的情况发生。依托 BIM 技术构建地形地势模型图，如图 1 所示。图 1 BIM 地形地势模型图 3.5 方案比选设计 道路工程影响着城市经济和交通事业的发展，要想节约资源并提高工程效率，必须要做好可行性研究工作，而可行性研究报告会给项目立项和具体实施带来决定性影响。在编制报告和进行报告论证时，往往会涉及到诸多管理部门，比如国土部门、交通部门、环保部门等。另外，设计人员、规划人员等不同方面的专业人员，也需要针对报告当中的经济、环境、能耗等相关指标做好评价和比选。在方案比选设计环节当中，各参与主体关注点及专业性有较大差异，怎样进行互动沟通并建立起统一认识，在传统方案设计当中是一大难题。BIM 技术在三维可视化、多方协作、数据集成等诸多层面表现出独特的优势，所以在道路项目的可行性研究阶段就可以通过对该技术的运用做好方案遴选工作，结合各方面的信息模拟构建可视化模型，便于制定相关决策。结语 BIM 技术是基于三维数字化模型的一个重要共享平台，实现了多个软件的集成运用，也为信息的便捷传播提供了重要媒介，可以为各方协作与提升工作水平提供有力支持。设计人员应该正确把握道路设计的要求和内在规律，借助BIM 技术的设计优势降低道路设计的难度和强度，运用创新性的设计理念，设计优质的作品，为之后的道路工程施工打下基础。参考文献：1徐超.BIM 技术在市政道路设计中的应用研究J.人民交通,2020,(5):79.2刘皎皎.BIM 技术在市政道路设计中的应用探讨J.华东科技(综合),2020,(3):173.3于鹏.BIM 技术在市政道路设计中的应用与指导J.华东科技(综合),2020,(3):1.