摘要:在城市化进程不断推进的过程中,城市发展越来越要求现代化。在现代市政道路设计中,传统的设计理念已经不能满足其各方面的要求。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。本文主要探讨了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。
1前言
随着国民经济的飞速增长,人们生活水平的提高,我国的各项民生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。
2 BIM在市政道路设计应用中的优势
2.1设计意图明显
传统的CAD等二维设计方式要将复杂的市政道路三维空间问题展现在二维空间中,在设计的过程中,由于三维参数的复杂化,不可避免地会丢失一些三维数据,从而导致所设计出的成果不能够完整、明显、准确地表达设计意图,很容易造成设计方案的曲解。在BIM技术下设计出的成果属于一种三维的数字化信息模型,能够将整个市政道路工程完工后的样子完整地表达出来,因此,其能够准确、清晰、完整地表达出设计意图。
2.2工程量计算精确度高
在传统的二维设计模式下,通常以断面法来估算市政道路的工程量,例如道路路面的工程量、道路土方的工程量等,这种工程量的确定方式在道路平坦、设计简单的市政道路工程中误差较小,但对于地形起伏大、道路平面相对复杂的市政道路则有着较大的误差,从而对市政道路的施工造成影响。对于市政道路中的管线工程来说,传统确定工程量的方法是根据标准图以及施工经验进行估算,其本身就存在一定的误差性,但应用BIM技术后,其中各个工程的子模型中都有着完善、精确的属性数据和几何数据,从而能够对面积、长度、体积、个数等工程量进行精确地确定。
2.3协同效果强
在传统的二维设计方式下,设计人员通过分图层的复制、粘贴和引用来实现合作,或通过协同设计系统来实现合作,但是这种协同的方式过于简单,只是单纯的将图形和设计文件加以权限存储在服务器上,对于一些低层次的协同问题还能够解决,但对于一些更加精细、更加复杂的协同则不能够很好完成。例如,在市政道路设计中,通常将路段边坡、交叉口、互通立交、绿化带开口、公交站等工作交给不同的人去完成,在传统的二维设计方式下,这些协同性较高的工作很难并行,设计的平面图中涉及到很多有关联的文字、线条及数据,如果单纯地将每个人的工作成果结合,不仅难度较大,且十分容易出现错误。
而在BIM技术的应用下,这种协同合作将会变得十分容易,BIM技术设计的过程本就是信息模型的搭建过程,其中有着许多的子模型,不同模型之间有着高内聚、低耦合的关系,且这种耦合关系相当明确,使得协同变得容易,同时BIM技术的应用能够及时发现协同中出现的问题,因此可以将不同的工作分配给不同的人员来完成,并且协同效果良好。
3 BIM技术在市政道路设计中的应用。
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3.1地形图绘制
一般来说,市政道路勘测单位会提供常用的两种地形图:一种是二维地形图,在二维地形图中,高程点的实际高程都被设置为0,而具体的高程则以数字的形式在高程点旁边进行标注;另外一种是三维地形图,三维地形图中的高程点的实际高程与标注高程相一致,即在三维地形图中,高程点的标注的高程就是其实际的高程。
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道路纵向断面设计
就目前来看,我国常用的道路设计软件在道路纵向断面设计这一方面都有着一定的功能完善,当前道路设计软件中主要的道路纵向断面设计流程为:首先对原地面的线文件进行编制工作,然后通过设计软件生成原地面线,之后,在已经生成的原地面线上对拉坡线进行绘制,并在绘制的过程中不断对拉坡线进行调整,使其能够满足既定的设计要求,最后将拉坡线以竖曲线设计文件的形式进行储存,将存储中的原地线文件、后来生成存储的竖曲线文件进行调用,最终生成所需要的市政道路纵断面的设计图,从而完成了道路纵向断面的设计。而以BIM技术为基础的Civil3D软件在道路纵断面设计方式上则有着一定的区别,Civil3D软件将三维地形作为道路纵向断面设计的基本资料,其中地面线的文件生成相对简单,通过“从曲面创建纵断面”这一命令就可以直接生成地面线,同时地面线的更新会随着市政道路中心线的修改而自动完成,这就有效节省了大量设计人员的设计时间和设计精力。此外,道路纵向断面拉坡线设计可以通过“按布局创建纵断面”的命令来生成,在纵断面绘制完成之后,要对整个设计自动生成的坡度、坡长指标以及纵曲线的相关要素进行查看,看其是否符合相关规范,如果不符合,则要对Civil3D软件中的纵断面形状命令进行编辑,此时会弹出子工具条,在子工具条中对纵断面的布局参数一项进行设置,将对话框打开,对边坡点一项进行选取,之后在布局对话框中对边坡点的里程桩号、竖曲线半径、坡长、坡度以及边坡点的标高等各个参数进行修改,使其满足相关规范的具体要求。
3.4道路横向断面设计
Civil3D软件的设计过程即是整个市政道路的装配过程,在设计的过程中要综合考虑各种影响因素,对相关部件合理选择,之后才能进行组合和装配步骤,这对于市政道路BIM数据信息模型的精确反应有着重要的意义。
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:
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[2]蒲红克.BIM技术在城市道路与管道协同规划设计中的应用[J].城市道桥与防洪,2013,30(11):65-67.
[3]印明.市政工程设计中BIM技术的发展前景[J].城市道桥与防洪,2012,29(7):381-383,388.
论文作者:胡杰帅
论文发表刊物:《基层建设》2018年第17期
论文发表时间:2018/8/13
标签:市政道路论文; 中心线论文; 技术论文; 高程论文; 纵断面论文; 道路论文; 断面论文; 《基层建设》2018年第17期论文;