摘要:传统的只考虑使用功能的市政道路设计理念已经不能满足当代市政道路设计的要求,BIM 技术是市政道路设计理念上的一次飞跃,BIM 技术在市政道路设计中的应用能够有效促进市政道路设计的发展。基于此,本文从 BIM 的概念和技术特征入手,探讨了 BIM 技术在市政道路设计中的应用优势,研究了 BIM 技术在市政道路设计中的具体应用,旨在为 BIM 技术在市政道路中的应用发展提供参考。
关键词:市政道路设计;BIM 技术;应用;发展
引言
随着经济的发展和人们生活水平的提高,我国各项基础建设都在不断发展和完善。在此背景下,人们对于市政道路的要求也逐渐提高,这就对市政道路设计提出了更高的要求。BIM 技术在市政道路设计中的应用对于提高设计效率、提升市政道路的设计水平等有着重要的意义,基于此,本文简要研究了 BIM 技术在市政道路设计中的应用。
1.BIM 技术的论述
BIM 技术也就是建筑信息模型,归属于数字化信息技术,其可以通过各种相关数据信息的集成来制定数据信息模型。把BIM 技术应用到市政道路设计之中,可以使设计效率大大提升。在市政道路设计过程中,通过BIM 技术的应用可以利用数字化方式真实的绘制出项目实物或者是其功能特性,从而打造虚拟的数字化模型。同时BIM 技术还可以在载体上储存项目的各个数据信息,以使项目物理属性以及非物理属性获得明确地描述,从而打造出一个充满智能化技术并且数据内容也非常丰富的数据信息模型。
2 BIM 技术在道路工程设计中的难点
BIM 技术在市政道路设计中应用的时间较晚。因为传统市政道路设计相对于建筑工程设计数量少,精度要求低,对 BIM 的需求较弱;而随着城市化的不断发展,对市政道路设计要求提高,需要技术储备才能很好的完成设计工作。建筑工程设计中 BIM 技术进行 3D 设计工作,可以实现多人参照统一的标准进行协同作业,创建出带有各种信息的 3D 建筑模型。在应用于市政道路设计时,主要有以下难点:
(1)BIM 运行与建筑设计时,建筑作为一个相对独立的、受外界影
响较小的个体。而道路桥梁工程所涉及的施工范围较大,各地区的地质条件、地貌特征复杂,而且这些数据的准确性都难以保证,而道路的结构形式需要适应所处环境的具体特点,因此很难按照统一标准进行设计。特别是涉及到复杂地形处的边坡防护、涵洞、隧道时,用 BIM 技术进行设计效率很低。
(2)BIM 原是为建筑工程服务,最近几年刚刚延伸到道路设计中。长期以来,道路施工使用的图纸为二维图纸,因此市政道路的设计和出图主要由二维软件完成,而使用 BIM 进行设计,设计人员在进行 3D 建模的同时还要兼顾二维图纸的工作。使设计人员的工作量增加很多。而且 BIM 暂时无法在道路设计中很好的实现协同设计,因此在效率方面的优势不明显。
(3)BIM 工具平台不够完善统一。当前在进行道路设计时需要考
虑的因素较多,除了因为地质地貌问题无法实现协同设计外,道路工程设计时还要考虑大量的额外因素和其它市政服务设施,如夜间照明、绿化带、排水管线、电力线路、通信线路及设施、燃气管线及设施等,当前的 BIM 软件还不能很好地对这些进行处理。
(4)缺乏相关标准。BIM 技术在建筑领域有较成熟的 IFC 标准,但是在道路设计中应用时间和案例明显不足,设计结果难以评定,出图缺乏统一或标准的接口,与其它软件的兼容性较差。而且各个单位自行开发的接口缺少统一性,使 BIM 技术的推广受到限制。
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3 BIM 技术在市政道路设计中的应用
BIM 技术在市政道路的设计中有着重要的应用,当前的市政专业对于 BIM 技术十分重视,其中常用的 BIM 设计软件是 Autodesk 公司推出的 Civil3D 软件,其在市政道路设计中能够有效实现 BIM 的解决方案,有效帮助设计人员对市政道路设计项目的每一个阶段进行简化,具体来说,BIM技术在市政道路设计中的应用主要有以下几个方面。
3.1 在地形图处理中的应用
勘察测量单位所提供的地形图一般范围二维和三维两种形式。三维地形图当中的高程点标高与实际标高之间是相等的,二维地形图中的高程点实际高程为零,早高程点的旁边标注数字。三维地形图的高程点一般都是带有 Z 坐标的,实际的操作如下:首先要找到图形管理器,反选高程点以外的图层然后进行冻结。使用菜单中的“创建曲面”在对话中选择图层和曲面的类型,从而实现图形的添加。此外要在对话框当中选择“块”并确定,选定所有高程点。整个过程完成以后要使用查看器进行页面的查看。
3.2 道路中心线绘制
道路中心线的设计与绘制是市政道路设计中的重要内容,在设计过程中会涉及到各种控制因素,因此,在市政道路中心线的设计过程中应当统筹考虑各种控制因素,之后按照市政道路设计规划中的线位进行拟合处理,并以市政道路设计规定要求中的各项基本要求对设计方案中的曲线长度、曲线半径以及缓和曲线长度等各个曲线的要素进行适当的调整和优化。具体来说,BIM 技术在市政道路中心线设计绘制中的应用主要有以下步骤:
①中心线插入:事先对市政道路中心线进行分析和优化,在确定之后,将市政道路中心线插入到 3D 地形图中;
②中心线转换: 在3D 地形图中对市政道路中心线进行转换,有市政道路中心线转换为多段线;
③路线创建: 在路线菜单下有从多段线创建路线这一项,对此项进行单击,将市政道路的中心线进行选中操作,此时会弹出一个路线输入的对话框,将路线的名称在此对话框中输入,之后对路线的标签集以及路线的样式进行选择,最后单击进行确定。
3.3 道路纵断面设计应用
常见的市政道路设计软件在进行纵断面设计的过程中,设计流程为:编制原地面线文件,生成原地面文件,然后进行拉坡线的调整,逐渐的促使其能够与设计标准之间相符。BIM 技术的应用主要采用的是三维地形设计方式,通过对曲面创建纵断面的方式来形成相应的地面线。当需要进行道路中心修改的时候,会自动生成地面线的更新,从而在一定程度上减少设计所浪费的时间,对设计人员的来说也将减少工作压力。当发现设计中有不合理现象的情况下,可以点击编辑纵面形状的命令,然后进行各项参数的修改和调整。
结束语
综上所述,当前我国市政道路建设正从短平快的发展路线逐渐向复杂、具有创造性的发展路线过渡,这就对市政道路的设计提出了更高的要求。传统的二维设计方式显然已经不能满足当前市政道路的设计需要。本文从BIM技术的概念和特征入手,简要探讨了其在市政道路设计中的应用优势,并对其具体应用进行了研究。在我国 BIM 技术应用于市政道路设计还存在一定阻力的背景下,本文旨在为促进 BIM 技术的发展,推进 BIM 技术在市政道路设计中更广泛的应用做出贡献。
参考文献
[1] 詹健.BIM在市政道路设计中的应用[J].江西建材. 2015(24).
[2] 刘铭,张京,彭勃阳. BIM技术在市政工程设计中的应用[J].市政技术. 2015(04).
[3] 姜天凌,李芳芳,苏杰,潘艳艳,赵航,刘百韬. BIM在市政综合管廊设计中的应用[J]. 中国给水排水. 2015(12).
论文作者:杨玉庭
论文发表刊物:《基层建设》2017年第23期
论文发表时间:2017/11/10
标签:市政道路论文; 技术论文; 中心线论文; 道路论文; 高程论文; 路线论文; 地形图论文; 《基层建设》2017年第23期论文;