摘要：在市政道路工程领域，BIM技术的发展相对滞后。本文通过对BIM技术特性的分析，总结了其在市政道路工程设计应用中的主要难点，将BIM设计的优势从可视化、模块化、对象化三个角度展开了阐述。同时，通过工程实践并结合BIM技术优势总结出在市政道路工程中的BIM技术应用原则，具体包括协同设计原则、高内聚低耦合原则、需求确定优先原则等，为市政道路工程领域内如何更好应用BIM及时提供参考。
关键词：BIM；道路工程；对象化；模块化；可视化
一、BIM技术的概述
作为建筑信息模型的简称，BIM是一种工程数据的信息模型，在三维数字技术基础上将建筑工程项目相关信息进行了集成，它可以数字化表达建筑工程项目的设施实体和功能特性，其具体表达方式可以归结为两个方面：第一，BIM将特定建筑设备数据及建筑工程储存在BIM载体上，明确描述建筑的非物理属性和物理属性，并且作为名词来进行表达。它是一种智能的、丰富的数据信息模型，其中包含特定工程的设施、建筑相关成分以及不同专业未加工的建筑相关数据；第二，BIM作为动词进行数字化表达，如以数据的交换和共享等方式建立工程相关数据模型。
二、BIM技术的特征
1、3D参数化
BIM技术是一种三维设计技术，这一点有别于传统二维设计方法。它能够以工程相关参数为依据，创建和驱动3D模型，分析和模拟建筑的各种性能。
2、信息化
BIM具备明显的信息化特点，能用各种参数描述建筑单元。有别于传统CAD设计中以点、线、面等几何元素为描述对象，BIM以梁、墙、柱、窗等建筑构件为描述对象，并且可以参数化、信息化的模拟这些构件的真实属性。
3、完整性
BIM技术能够描述各种建筑3D几何信息和建筑设计的拓扑关系，还同时包括了整个工程信息的描述，如建筑材料、工程量、工程对象名称、施工工序、结构类型和运营养护信息等。
4、开放交互性
BIM技术支持IFC的工程基础分类标准，其他支持此标准协议的软件在BIM技术在该标准下进行数据输出时也可以读取BIM上的相关数据。
三、BIM技术在道路设计中的应用
1、地形图绘制
二维地形图和三维地形图是市政道路勘测单位提供的两种常用地形图。三维地形图中高程点标注的高程就是其实际高程；二维地形图中高程点的实际高程都被设置为0，在高程点旁边以数字的形式标注具体的高程。BIM技术在三维地形图中的应用分为以下几个步骤：第一，打开Civil3D软件中的图层管理器，反向选择高层点之外的图层并进行冻结处理；第二，点击曲面菜单下的创建曲面命令打开对话框，根据图层名称和曲面类型选择所需图层，点击确定；第三，点击工具空间下的曲面菜单中的定义工具栏，右键点击其中的图形对象，选择添加一项并且从弹出的选择对话框中点击确定选择块；第四，框选所有高程点，回车键完成曲面创建。查看所创建曲面可以用对象查看器来进行。
2、道路中心线绘制
作为市政道路设计中的重要内容，道路中心线设计过程会涉及各种控制因素。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因此，市政道路中心线的设计需要将各种控制因素进行统筹考虑，并按照市政道路设计规划中的线位做拟合处理，同时以市政道路设计规划中的各项基本要求为依据，适当调整和优化设计方案中的缓和曲线长度、曲线半径、曲线长度等各个曲线要素。在市政道路中心线设计绘制中，第一，中心线插入。事先分析和优化市政道路中心线，确定后插入3D地形图。第二，中心线转换。在3D地形图中将市政道路中心线转换为多段线。第三，路线创建。单击路线菜单下的从多段线创建路线一项，选中市政道路中心线，将路线名称输入弹出的对话框，之后选择路线的样式以及路线的标签集，然后单击确定即可。
3、道路纵向断面设计
我国道路设计软件在道路纵向断面设计方面功能较为完善，其主要道路纵向断面设计流程如下：首先，编制原地面的线文件，再通过设计软件生成原地面线，然后在原地面线上绘制并不断调整拉坡线，确保能够达到设计要求，最后以竖曲线设计文件的形式储存拉坡线，并调用存储中的曲线文件和原地线文件，最终生存市政道路纵断面设计图，至此道路纵向断面设计就算完成了。在道路纵断面设计方式上，以BIM技术为基础的Civil3D软件有明显的区别，它所采用的基本资料就是三维地形，通过“从曲面创建纵断面”这一命令以简单的方式直接生成地面线，同时随着市政道路中心线的修改自动完成地面线的更新，大量节省了设计人员的精力和时间。另外，还可以通过“按布局创建纵断面”命令生成道路纵向断面拉坡线设计，绘制完成纵断面后，需要查看整个设计自动生成的纵曲线、坡长指标、坡度等相关要素是否符合规范，如不符合则需编辑Civil3D软件中的纵断面形状命令，在弹出的子工具条中设置纵断面的布局参数，打开对话框选取边坡点，然后再布局对话框中修改坡度、坡长、边坡点、竖曲线半径、里程桩号等变坡点的各个参数，确保达到相关规范的具体要求。
4、道路横向断面设计
整个市政道路的装配过程也就是Civil3D软件的设计过程，过程中需要全面考虑各种影响因素，进行装配和组合步骤前需要合理选择相关部件，这一点对市政道路BIM数据信息模型的精确反应意义重大。主要有以下几个步骤：第一，创建装配。单击Civil3D软件中的道路下拉菜单中中的装配创建命令，点选弹出装配名称输入的对话框并输入具体装配名称，点击确定键完成装配名称和装配创建的确定。第二，插入装配基准线。用鼠标随意点击屏幕任何位置，带有圆形标记的竖线就是装配基准线（也就是市政道路中心线），将其插入Civil3D软件中。第三，部件装配。Civil3D软件程序中自带部件，点选Civil3D软件中道路菜单下的“部件工具版选项板”即可完成相关装配。第四，装配步骤。先装配标准的横断面，确保其符合装配要求，再分析市政道路之后的设计需要，根据分析结果装配添加其余的部件。由于Civil3D软件有着动态性和关联性，在利用Civil3D软件重新定制市政道路原有装配或者修改装配部件成为不同的装配后，相关装配更新可以经Civil3D软件设计的市政道路参数数据模型快速、实时的完成。
5、道路建模设计
点击道路下拉菜单中的创建道路命令，根据出现的相关道路创建提示完成装配市政道路装配标准纵断面和横断面以及选择市政道路路线。完成上述工作之后，一个关于道路组建逻辑目标的对话框会弹出来，此时创建相应区域应以市政道路宽度变化为基础，以市政道路组建为对象，制订适应的、合理的、正确的市政道路组建逻辑目标。
通过分析BIM技术在市政道路设计中的五个重要应用方面，我们可以看到BIM技术设计相较传统的二维设计方式具备较大的优越性。不过作为一项新兴的三维设计技术，BIM技术应用当中会受到相关标准不完善、社会推动不足、理念转变等问题的制约。但是BIM技术在市政道路设计上的具体应用还有很长的一段路要走。
结语：总而言之，我国市政道路正从短平快的发展路线过渡到更为复杂、更具创造性的发展路线上，其要求更高，传统的二维设计方式已经满足不了当前环境下的市政道路设计需要。通过对BIM技术的概念和特征等方面的分析，可以看到BIM技术在市政道路设计中的应用优势，有助于促进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]张楚俊，龚小双.BIM 技术在桥梁建设中的应用[J].交通科技，2017，（1）
[2]邱蒙；孙旭；贾莉浩.BIM在市政道路设计中的应用探索[J].城市道桥与防洪，2017，（4）
论文作者:李健华
论文发表刊物:《基层建设》2018年第2期
论文发表时间:2018/5/18
标签：市政道路论文; 中心线论文; 道路论文; 纵断面论文; 技术论文; 高程论文; 曲面论文; 《基层建设》2018年第2期论文;