摘要:随着我国经济的不断发展,城市发展也在不断加快,同时城市道路等基础设施也在不断完善。当前,随着城市人口的不断增多,给城市道路带来的压力也在不断增大,同时也增加了对城市道路设计的要求。而将BIM技术应用于城市道路设计,不仅能够提高设计工作的效率,同时还能提高设计水平,确保城市道路能够满足城市居民的出行要求。本文将从BIM技术出发,针对其在城市道路设计方面的优势及应用展开论述,以供参考。
关键词:BIM技术;城市道路设计;应用
1BIM技术的论述
BIM技术属于数字化信息技术,其中文全称为建筑信息模型,此技术能通过收集各种数据,对相应的工程建立数据模型。此外,相关人员还可以对BIM技术收集到的数据,通过数字化的方法对工程进行模拟建设,以便更好地了解设计中出现的错误,提高工程设计的效率。
2BIM在城市道路设计应用中的优势
2.1设计意图明显
传统的城市道路设计中,其设计方式会将原本是三维的城市道路转换成二维空间,而在设计的过程中,因三维的参数较为复杂化,从三维到二维的转换过程中难免会丢失一些相应的数据,这便导致了城市道路设计图纸在一定程度上无法完整、明确的表达出设计者原本的意图,很容易导致施工人员曲解设计方案,为施工带来严重的影响。BIM技术所表现出的成果是一种三维化的数字信息模型,能够将城市道路施工完成后的样子完整地呈现在相关人员的眼前,因此,能够有效地表达出城市道路设计者的意图。另外,BIM技术能够对自定义参数进行更改,因此,对于某些较为复杂的城市路况,也能够很好地描述出来。这也是城市道路设计中重视BIM技术的原因。
2.2模拟和分析能力强大
通过BIM技术,相关人员能够在设计阶段更加直观的看见城市道路施工完成后的效果,并且通过这种方法,对施工设计进行检验,从而更加方便地对施工设计图进行优化、调整。通过及时地发现设计方面的问题,能够大大降低城市道路施工的返修概率,并能够更加有效地提高施工的效率。对于业主而言,将完成的施工效果展现于眼前,能有效地消除实际与自身预期的偏差。将大部分城市道路中可能出现的问题进行了初步消除,避免了施工阶段人力与物力资源的浪费,这些均是传统设计无法实现的。除此之外,使用BIM技术建立的三维模型中,有着非常丰富的信息,这些信息能够为城市道路的设计与施工提供相应的基础,促进施工效率更加高效。
2.3工程量计算精确度高
传统的设计模式中,相关人员通常会使用断面法估算城市道路的工作总量,如道路路面的工作量、道路土方的工作量等,这种方法在道路较为平坦,且在施工工序较为简单的工程中误差较小,但在一些道路起伏较大、施工程序复杂多变的工程中便会存在着非常巨大的误差,从而严重影响施工的质量。而在城市道路管线工程这一方面,传统的方法是通过标准图纸与自身的施工经验对其进行估算,这本身会出现一定的误差,但使用BIM技术中的相应数据对施工量进行判断,便会得到更加精准的数据,并且不需要进行人工的数据录入,因此能够节省下大量的人力资源。
2.4协同效果强
在传统的城市道路设计中,相关人员会通过分图层复制、粘贴等方法实现合作或者用相应的技术系统实现合作,但这种合作方式过于简单,仅仅是将单纯的图形与设计文件加密储存到服务器中,对于其他一些合作问题并没有进行彻底地解决,并且,对于更加精细复杂的合作模式也无法有效地完成。如在城市道路设计中,常常会出现路段边坡、交叉口等不同的工作,这些工作也需要不同的工种来完成相应的建设,但在传统的设计模式之中,这些工作很难一起进行,导致施工的时间大大增加,此外,单纯地将每一个工种的工作成果结合到一起,不仅导致其困难度增加,还非常容易出现错误。而通过BIM技术便能够非常容易的使各个工种进行合作。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆因BIM技术在进行信息模型的搭建过程之中,本身便会存在诸多的子模型且其中的耦合关系非常明确,使得协同工作变得更加的简便,同时BIM技术能够有效地发现协同工作中出现的问题,并将不同的工作分配给相应的人员完成,以此实现更加良好的协同效果。
3BIM技术在城市道路设计中的应用
3.1项目区域地形图处理
BIM技术在城市道路设计中的应用能够对道路工程设计范围的周围地形环境进行观测、提取和分析,为道路设计方案和设计图纸的形成提供重要基础数据。由于BIM技术所呈现的地形图是3D立体的,在路线选线和定线的时候能够更直观的参考原始地形,科学确定路线走向,综合分析填方和挖方工程数量,避开不良地质,精准比选大桥和隧道方案,最终实现最优道路中心线的选定。
3.2道路中心线绘制
道路中心线的设计与绘制作为城市道路设计中非常重要的组成部分,在设计的过程会牵涉到很多方面的内容。参照城市道路工程设计规范标准中的各项指标对道路中心线的曲线长度与半径、缓和曲线长度等各个曲线的关键要素实施有效的改进与优化措施。具体来说,城市道路工程的道路中心线绘制分为下面几个步骤:首先需要对道路中心线的功能和定位进行分析和探讨,定线之后,需要在3D地形图中插入道路中心线;然后在3D地形图中对道路中心线进行转换为多段线;最后就是路线的创建,选中道路中心线,选中之后会弹出对话框,在对话框中输入路线的名称,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。确定道路中心线后要建立模型,参照道路中线绘制行车轨迹线;以轨迹线为基准对行车流量进行编制与排布;最后在车辆上创设相机设施模拟道路运行。我们在对城市道路进行设计时要充分利用这些模拟数据,合理的对城市道路进行规划设计。
3.3道路横断面设计与绘图
随着城市规模的不断扩大和车辆保有量的增加,道路交通量迅猛增长,对于行车道数量需求和道路横断面的设计要求也在不断提高。一般而言,道路横断面的设计包括路面板块布置、机动车道、非机动车道、人行道布置、各板块宽度设计、路基路面结构设计、桥梁断面布置等方面内容,这些都需要根据城市道路等级和使用功能进行设计。BIM技术通过对交通量的预测和交通运行模拟数据进行分析,合理选取道路横断面,选择道路建设构件,对道路建设所使用的构件进行拼接和组建,确定路基路面结构层设计。在有效统计工程量的基础上,合理的设置节点参数,以此保证道路横断面设计的科学性、合理性。在所有数据确定和输入后,就能够输出道路横断面设计图纸。
3.4道路纵断面的设计与绘图
道路纵断面设计程序依照道路原始地貌高程,对现状地面的坐标高程数据进行输入工作,继而借助设计软件构建出完整化的原地面线,然后设计人员依据已经构建的原地面线和相关技术标准完成拉坡和纵断面线绘制工作。由于道路纵断面的拉坡是需要根据工程的总体设计而随时进行调整,所以设计人员要密切关注BIM操作过程中数据变化的状况,根据拟建项目道路纵断面设计要求与规范标准对拉坡线进行灵活的、动态的调整,以保证路线设计纵向断面的合理性。对道路纵断面设计末期是把拉坡线以竖曲线文件进行保存和纵断面施工图的输出工作。
4结语
总而言之,通过BIM技术对城市道路进行相关设计,改变传统的设计方式与设计理念,能够有效地提高城市道路的施工效率,进一步优化城市道路的设计方案,以便提高工程的质量,有效地减少了城市道路项目施工中会出现的问题,以免出现设计返工的现象。还能够有效地提高道路设计的合理性,对今后BIM技术在城市道路设计中的应用提供了非常重要的参考价值,也为其应用研究提供了相应的参考。
参考文献:
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[3]段荣丰. BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J]. 工程技术研究,2019(8):196-197.
论文作者:宋军
论文发表刊物:《基层建设》2019年第27期
论文发表时间:2020/1/18
标签:城市道路论文; 道路论文; 技术论文; 中心线论文; 纵断面论文; 横断面论文; 有效地论文; 《基层建设》2019年第27期论文;