BIM技术在城市道路设计中的应用论文_毛义峰

BIM技术在城市道路设计中的应用论文_毛义峰

摘要:随着我国人民生活质量的不但提高,在我国国家基础建设日益发展的二十一世纪,人们在城市化进程中已经不单单是追求建设速度,建设更高质量的城市结构成为了当前发展的主旋律,而作为整个城市的骨架网道路来说,也需要得到更高要求的建设和发展,所以对于提升城市道路建设品质十分关键和重要。本文通过对BIM技术的阐述和引导,将BIM技术结合应用到道路全寿命周期建设设计中,对城市道路设计水平提升具有十分重要的意义和帮助。

关键词:BIM技术;城市道路设计;应用

1对BIM技术的简介

BIM是建筑信息模技术的缩写,引用美国国家标准(NIBS2008):对于一个建设工程项目来说,BIM通过应用标准化的计算机可识别的数字信息模型,优化改进项目的规划、设计、施工、运营(及维护)等一系列的工作流程。这个数字信息模型以工程设施的三维几何信息为基础,聚合了该工程项目全生命周期中产生的尽可能多的数字信息。BIM的本质是工程数字化,从需求导向来看,道路工程BIM的雏形起源于两条主线,其一是为了解决二维图表的局限而衍生出来的三维技术,其二是为了解决信息化而提出的建筑信息系统。在道路工程设计过程中,通过工程应用软件和信息化系统的数据协同共享工作来实现BIM。

2分析BIM应用于城市道路设计的优势

2.1城市道路设计能实现可视化

众所周知,传统模式下的城市道路设计过程中常采用CAD等二维设计方式,将城市道路的所有设计信息和设计内容及建设标准都在同一张图纸上显示,线条错综复杂,也给施工人员造成了一定的施工难度,让非专业工作人员很难达到了然于胸的理想效果,进而大幅度增加了实际施工过程中的沟通难度。借助BIM技术,能通过三维模型甚至四维、五维模型,将城市道路工程的相关设计信息充分展现出来,利用建立交互式模型、内置构件等诸多手段将工程项目的整体信息有条理地显示出来,提升了城市道路工程的实际交流效率和施工效率。

2.2能够有效减少工作量

任何工程项目建设过程中的设计变更都是不可避免的,而城市道路工程建设出现设计变更更是兵家常事。相关设计工作人员需要对其他关联部位进行逐一修改,且该种方法并不能计算对不同构件的影响。而利用BIM技术平台,可借助模型的联动性优势,避免单一处的设计变更所造成的整个工程项目参数改变的一一修改,在减少工作量的同时保证了不同模型构件间的相互统一和高度协调,为减少城市道路工程的整体建设成本打下了坚实的基础。

3当前BIM技术在道路工程设计中目前存在的问题

第一,道路工程庞大复杂,专业跨度大。道路工程设计在利用BIM技术当中,也存在着部分问题。BIM技术在建筑行业应用,已经比较接近成熟的阶段了,针对公路工程来说,依然存在很多的局限性,因为我国各地区地势辽阔,各地区地形差异大,其次,道路工程本身就是一项比较复杂的系统性工程,工程面临的专业性和跨度比较大,与建筑行业存在一定的区别,所以说BIM技术在道路工程中的应用还面临着很大的挑战和困难。第二,设计人员停留在传统设计管理模式。现阶段,我国还有很多的道路工程施工企业仍然在道路建设过程中,针对施工设计方案以及技术交底工作还是按照传统的施工图纸以及技术规范和施工现场为根据来进行施工的,根据自身的施工经验来设计工程方案,由于设计人员审图不清楚或者转达不清楚,造成技术交底不细致或者需要反复的交底,传统的道路设计模式,会导致施工进度慢,增加施工成本,从而造成道路工程存在安全隐患,甚至整个道路工程质量受到影响。

4分析BIM技术在城市道路设计中的应用

城市道路建设在我国加速发展建设的同时,也在孕育和培养更加符合时代的设计方法,BIM技术正是很好的适应了时代的需求,BIM技术中的Civil3D以及其配合软件形成的整体很好的将城市道路建设高效率的完成。

期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆通过使用BIM技术对道路模型的建立,设计人员能够很好的将道路设计中的不同环节进行高效率处理,并在最后有机整合为一体,下面对这几个方面的方法技术进行阐述。

4.1BIM平台选择

市政道路工程建设项目较为复杂,故在勘察设计阶段采用BIM技术不可能依靠一个软件来实现,需要多种软件和互相配合操作,形成以建模软件为核心的BIM软件系统。同时BIM建模软件必须有开放性的数据接口,能够实现数据的输入输出,能确保其它软件从三维模型中提取信息,从而保证模型信息的可重复使用性和一致性。选择BIM软件平台,首先要选择建模软件,大部分BIM建模软件都有相配套的辅助软件或插件。目前工程项目建设过程中使用的BIM技术平台一般都是有Autodesk和Bentley公司所提供,相关研究表明,Autodesk系统软件在国内应用较为广泛、操作界面十分简洁、并能够利用程序语言进行功能二次开发。因此,在进行市政道路设计时可以选择Autodesk平台来开展三维地质建模。与此同时,市政道路属于一项特殊工程,它既属于道路工程,还是建筑物的范畴,可以从Autodesk公司众多软件选择一款适当的软件。Autodesk平台中的Revit软件往往用在房建项目的设计、Civil3D软件能够用于交通项目的设计施工,因此在市政道路设计阶段忽略其结构功能,采用Civil3D软件进行建模分析。

4.2方案比选

传统道路设计中由于设计人员的水平差异,常会遗漏有重要价值的路线走廊带方案,方案比选带有较大的人为主观性,路线方案平纵横组合设计考虑不全,造成工程规模大。利用BIM三维数字模型结合GIS、三维智能选线技术,能有效解决传统道路设计中方案比选不足和路线方案待优化等问题。在三维数字BIM数模中,计算机自动通过三维平纵定线及立体模型分析选出多条有比较价值路线走廊方案,利用海量约束条件、人工智能算法构建多目标函数来优化路线,同时BIM技术可以实现一键完成工程量统计和工程造价计算。路线方案中存在更多不影响路线走廊带的优化方案,比如精确避障、改善线形指标的均衡性连续性,或者在满足约束条件的同时能节省工程量等等,这些都是传统勘察设计依靠手工调制所难于精确化的。

4.3线路设计

根据现场实地踏勘及调查,获得所有影响道路选线的地形、地物信息,如山体、建筑物、河道、线缆、文物等,按照相关市政道路设计规范或规程进行室内定线。将线位放到三维地形图系统中进行检验,检查道路平面线位的合理性及其与重要地形、地物的冲突,并评估对其的影响程度;采用行车视角判断线位的行车舒适性,鉴别平面交叉口视距等安全问题。采用BIM技术还可以直观显示道路填挖、与被角路交叉效果、与周边地块衔接情况等,可向建设单位进行汇报供建设单位决策。根据BIM模型检验结果,结合建设单位的意见,设计人员可利用BIM技术进行道路线位优化设计。在原始定线BIM数据的基础上进行局部优化调整,可大大节省设计人员的工作量,避免重复性劳动的同时有效减少出错的几率,可方便多线位方案的比选和展示,直至最优路线线位的确定。

4.4地下管线综合设计

管线综合设计就是在道路区域中不同专业工程平面位置以及竖向高程之间协调的工作内容。

在市政道路设计阶段,要综合分析各项信息资料,规划管线的具体走向、种类以及管径参数,优化各项参数内容,然后通过BIM技术建立管线分布的静态模型。完成建模后,要做好碰撞检测分析,根据碰撞检测的结果整理报告内容。通过BIM技术进行综合调控,确定管道的具体尺寸,进而为施工提供参考与支持。

5结束语

对于应用BIM技术是日后城市建设的发展方向,将其完美的融入到市政道路设计之中。想要国家在城市道路的建设中发展的更加迅速,建设成果的指令稳步提高,就需要大力推广BIM技术的应用。学会使用工具,才会获得更好的发展。

参考文献

[1]董磊.BIM技术在城市道路设计中的优势与应用浅述[J].中国住宅设施,2019,09:47-48.

[2]陈斌.BIM技术在城市道路设计中的优势与应用研究[J].居舍,2019,19:88.

[3]方立中.BIM技术在城市道路设计中的应用研究[J].计算机产品与流通,2017,08:237+283.

论文作者:毛义峰

论文发表刊物:《城镇建设》2020年第3期

论文发表时间:2020/4/13

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