BIM技术在市政道路设计中的应用研究论文_冯远波

中物联规划设计研究院有限公司

摘要:BIM ( Building Information Modeling)的本质是建筑信息化模型,建立模型将建筑施工过程中的各种数据收集起来,通过计算机计算分析这些数据找出工程中存在的问题,并采取科学合理的措施来解决,借助计算机内部的处理器模拟出相应的数值,从而能够快速的发现工程施工过程中存在的不足,BIM技术的优良特性使其在这一技术出现不久后就在建筑工程和市政道路工程等领域内得到了广泛的应用。

关键词:BIM技术;市政道路;设计

1BIM技术的特点

BIM技术主要具有可视化、协同性和模拟化的特点。第一,通过BIM模型可将实体建筑物通过可视化的方式进行立体化呈现,帮助设计人员直观明了地了解建筑物相关结构和特性,并以此为参考依据进行设计方案的制定和优化,避免在实际施工中由于和工程具体情况不符而出现多次调整。在传统市政道路施工中,施工主要依据是平面设计图纸,由于设计人员在设计施工图纸时会融入自己的主观思想,图纸没有立体化直观的道路呈现效果,所以平面图纸没有BIM技术的指导价值大,在施工中很可能会因为遗漏市政道路某些重要特点而出现施工失误,最终影响市政道路施工质量。在引入BIM技术之后可以对要建设的建筑物实体以为三维或多维的形式进行展现,设计人员可以在这种直观的视觉效果下制定更全面的设计方案。BIM技术可视化的特点不仅可应用在施工设计阶段,而且还能在施工阶段和运营维护阶段充分发挥可视化的优势,帮助相关人员及时发现并解决问题,提高工程的整体效益。第二,市政工程项目往往是一个复杂的系统,比如市政道路施工过程中会涉及建设单位、施工单位、监理单位以及监理单位等在内的多个部门,为保证项目顺利进行,这些单位或部门必须及时获得相关信息,保证信息在多个部门之间流通,实现信息的交流沟通。BIM技术的出现为工程管理提供了许多便利,可以发挥其协同性作用,使得信息及时分享,并对各方的意见进行汇总,使相关人员对施工技术参数以及工程进展有一个全面清晰的了解。第三,BIM技术还具有模拟化的特点,也就是可以使整个施工建设过程呈现模拟化的效果。在设计阶段,该技术可以对每一个和设计相关的环节或部分性能进行模拟,在项目施工阶段可以实现对施工流程、进度以及效果的模拟,为项目方案的最终确定提供更多可参考依据,实现对施工流程的模拟还能帮助各参与方及时发现施工中存在的问题,采取相应的的措施对施工进度和施工成本等进行控制管理。

2现阶段BIM技术应用于市政道路设计当中的基本状况

2.1未能在复杂的工程中发挥出较大的作用

由于我国的地理环境相对比较复杂,所以,在市政道路设计中必须充分考虑到地理环境方面的因素。与其他的建筑工程有所不同,市政道路工程有着较强的线性特点,涉及到的施工范围比较广,因此,在市政道路设计的过程当中,一定不能忽略相关的影响因素,特别是对于地理环境比较复杂的地区,除了要考虑到地理环境的相关因素外,还要考虑到施工的难度和投入的成本。然而,现阶段BIM技术在市政道路设计当中的应用还不够成熟,未能在比较复杂的市政道路项目建设中发挥出较大的作用。

2.2缺少专业软件应用

BIM技术的前提就是必须要具备计算机和相应的软件。但就目前的实际情况来看,尽管已经具备了专业软件,但其基本上都不是由我国的技术人员所开发出来的,对于我国市政道路设计的适应性较低。与此同时,因市政道路设计和建筑工程设计也各不相同,而大部分的BIM软件基本上针对的都是建筑工程设计,这就导致了用于市政道路设计的BIM软件较为紧缺。

2.3技术人才匮乏

尽管BIM技术本身具备了较多的优点,但由于缺少相关的技术人才,使得BIM技术仍无法充分发挥出应有的作用。要想使BIM技术能够在市政道路设计中得到更好的应用,相关的市政道路设计人员就要在具备较强计算机操作能力的同时,充分掌握有关市政道路设计的专业知识,这样就能够在很大程度上增强BIM技术的应用效果。但从现阶段的具体情况看,尽管很多市政道路设计人员已经掌握了一定的设计知识,但仍缺少对BIM技术的充分了解,不具备有效操控BIM软件的能力,导致BIM技术无法发挥较大的作用。

3BIM技术在市政道路设计中的应用分析

3.1传统城市道路设计流程

在BIM技术应用还不够广泛时,CAD软件是城市道路设计的主要手段,具体设计流程如图1所示。

3.2BIM技术在城市道路设计中的应用

3.2.1处理地形图

关于市政道路设计时的地形图处理,常用的是二维和三维地形图,二维地形图实际高程是零,这时需要在高程点旁进行标注,三维地形图高程和实际标高相同,经常用Z坐标表示。在处理地形图时,需要在高程点以外的图层地方反选和冻结,再创建曲面图形,然后在新创建的图标对话框中选择相应的图层、名称和曲面类型。之后还要使用曲面树形工具完成对图形对象的添加工作,选择和确定相应的图形块,选定所有的高程点,完成最终的新曲面图标的创建。当需要查询时可以点击查看器来查看新创建的图标。

3.2.2设计道路中心线

设计市政道路中心线时,首先要确定的是道路中心线的线位,通过多方因素的综合考量,严格根据相关标准和规定确定线位,然后通过拟合作业对缓和曲线、圆曲线半径以及长度等曲线进行合理调整。工作人员可在地形图中根据实际需要选择位置,将之前已经制作好的道路中心线放在相应的位置。

3.2.3道路纵断面设计要点

在设计市政道路纵断面时,使用BIM设计软件先确定地面线原文件,在保证原地面线的基础上绘制拉坡线,然后通过优化调整在满足设计要求的前提下完成绘制工作,做好相应的保存,使形成的曲线设计文件和原地面文件、竖曲线文件等进行融合。工作人员可利用三维地形和相关程序进行设计,这时先创建新的地面线,并根据实际情况调整道路中心线,实现地面线自动更新,降低设计的难度。之后进行拉坡线的设计,也就是绘制完纵断面以后需根据指标要求审查自动生成的坡度、坡长和竖曲线,及时发现并修正相关指标,并通过纵断面相关命令完成对各参数的修正。

3.2.4道路横断面设计要点

为使道路模型获得精准反应,需通过相关部件和程序进行装配的组合安装。首先可通过装配命令进行装配名称的确定,然后通过圆形标记设置道路中心线,之后再使用相关工具板选项板块完成装配工作。在后续的横断面设计中要结合实际情况可添加相应装配,部件部分参数修正以后,需及时更新道路模型。

结束语

综上所述,在现阶段BIM技术的迅速发展的背景下进行市政道路的设计工作是非常理想的。因为其特性能使BIM技术在市政道路设计中发挥出更大的作用,所以还需要在市政道路的相关设计人员不断提高自身专业技能的同时,全面掌握BIM技术的知识内容,只有通过这种方式,才能促使市政道路建设的水平得到进一步提高。

参考文献

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[2]余萌.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].四川建材,2016,42(02):149-151.

[3]金尔仲.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].江西建材,2016(15):141-142.

[4]宋文杰.BIM技术在市政道路设计中的应用分析[J].建设科技,2017(21).

论文作者:冯远波

论文发表刊物:《基层建设》2019年第29期

论文发表时间:2020/3/12

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