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摘要：随着经济的不断发展，社会在不断的进步，在目前市政道路的建设中，传统的二维设计技术已经逐渐无法满足现代化的设计需求，随着信息技术、互联网技术的飞速发展，与其密切相关的BIM技术逐渐进入了人们的视野，并被应用到了市政道路的设计、建设之中，并且有了一定成就。本文针对BIM技术的概念、特征、优势及实际应用做了分析，也对BIM技术的实际发展状况做了剖析，希望能推动其发展。
关键词：BIM技术；市政道路；设计；应用研究
引言
市政工程，作为服务于城市居民生产生活的重要基础设施，其建设使用的安全稳定效果直接决定了地区的城市化建设水平。然而，工程所处市场环境的复杂性与多样性，增加了设计建设控制的难度。为此，市政工程设计控制人员，应在明确BIM设计技术局限的情况下，对各类市政工程的建设进行优化，例如，城市道路、桥梁以及供热管道工程等，就能以科学与可持续的状态作用于人们的生产建设，进而促进各行各业的快速稳定发展。
1BIM技术在市政道路设计中的作用
1.1加强分析模拟功能
市政道路设计过程，BIM技术能够对工程成果进行直观了解，以便于进行前期论证与方案优化。对于设计人员，需要通过BIM技术进行问题的判断，业主还可以提前掌握工程与心理预期差异，确保初期问题得到及时处理。对于部分复杂工程，若是选择二维设计方式进行，很难对设计意图进行呈现，需要通过三维建模的运用，及时解决手工劳动等问题，以此提升整体效率。
1.2设计意图的确定
在市政道路传统设计中，二维设计主要对三维空间问题以二维空间的方式予以解决，整个过程极易出现数据丢失情况，最终无法表达设计意图，甚至出现理解误区。而BIM技术的运用，可以对设计意图进行全面呈现，使两者具有较高契合度，在保证各模块细致划分的同时，以实现复杂问题的清晰化展现。
1.3工程量的精准计算
受传统设计模式的影响，市政道路工程量相对较多，如路面和土石方等工程计算，若是地形呈现起伏较大现状，则会造成设计误差的出现。而对于BIM的运用，能够对各模块几何数据进行精准计算，以此获取面积和体积等数据。然后按照路基设计曲线与地形曲线进行工程量的明确，通过专业计算工具等精准计算工程量，以此自动获取数据信息。
2BIM技术如何应用于市政道路设计中
2.1地形图绘制
在设计前，市政道路勘测部门通常会提供两种地图：①二维地形图。在这类地图中，高程点的实际高程设置值为零，具体高程数值则被标注在高程点旁；②三维地形图。在这类地图中，高程点的实际高程值与标注的高程值是一致的，也就是说，实际高程值就是标注高程值。
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2.2城市道路设计运用优化
根据市政道路工程的结构形式差异，设计运用的软件也存在很大差异，即不仅会对设计效果带来影响，还会降低后期施工管理的质量水平。为此，以武汉某市政道路工程为例，该工程以往采用的传统的设计方式来表达结构在水平、竖向以及横向位置间的关系，但在结构断面变化剧烈的位置上，仅凭一张横断面图无法清晰表达节点间的关系。而且因横断面与平面图和立面图无对应关系，所以，改进结构断面数据也无法对断面图的表达效果带来影响。为此，道路工程设计人员采用了BIM技术中的AutodeskCivil3D软件，运用于道路与管道设计控制。具体来说，就是运用该软件的模拟道路横断面，来对道路进行设计装配，进而实现结构断面参数化的设计目标。如此，设计人员就可根据不同的宽度对道路断面进行自动调整，进而杜绝三视图关系不符的问题出现。此外，根据工程所处环境进行的设计方案调整，也能准确的计算出结构工程量的变化，继而减少工程量计算的工作量。对于一些碰撞、管道暴雨以及行车检查等不可控的问题，可通过运营阶段的工况模拟，来避免因设计局限而出现不必要的工程变更问题，大幅降低了工程项目的造价。
2.3道路纵向断面设计
当前，在常用的设计软件中，道路纵向断面设计的功能在不断地完善当中，其中，最为主要的道路断面的设计流程是：第一步，设计生成原地面线；第二步，在生成的原地面线上进行拉坡线的绘制，边绘制边调整，直到其满足设计要求；第三步，储存相关文件，生成所需要的市政道路纵断面的设计图。
2.4道路中心线绘制
市政道路的设计开始前需要将道路中心线线位先制定好。在这个环节中，要拟合规划确定的线位，工程师们要考虑的因素是多样的，在规定要求下调整各种曲线要素，比如：圆曲线的半径、长度等。
2.5供热管线排布设计控制
该类工程的设计控制应将BIM技术运用于空间管线的碰撞上，以使供热工程设计方案的确定具备模拟性、协调性以及可出图性。具体来说，设计人员可从三维实体模型中看见各种供热管道的分布与标高，进而为设计与业主人员提供更为直观的控制依据。在管廊工艺的碰撞方面，BIM技术的三维设计能够以协调性状态协调各专业的沟通交流，以提升供热管线工程运行使用的科学合理性。
3BIM在市政道路设计中的应用优势
3.1设计精度高
（1）对条件资料的读取、分析更精确。相比于传统设计软件以点、线为基础的模拟分析模式，BIM可建立三维化的数字模型，并根据条件资料中的离散信息，拟合出信息更完备的模型。并且可以较为便捷的查询、编辑模型中每一个点的信息。例如，在建立工程场地模型时，BIM可根据地形图中的高程点、等高线信息进行模拟，建立由连续曲面构成的地形模型，在系统中更加逼真的还原设计条件，为下一步的设计工作做好充分的准备。（2）工程量计算更精准，信息利用率更高，传统的设计模式通常采用点、线式片段化计算，不可避免地会造成一些信息丢失。BIM系统的连续模型可较为精确地反映每一个断面的变化，计算单元更小。
3.2协同效果强
在目前，市政道路建设的工程规模逐渐扩大，设计要求也渐渐提高，设计需求也渐渐提高，仅靠两三个设计师就能完成工程设计的时代已经不复存在，设计人员的专业合作更加重要，这对设计工具的协同性有很高的要求。在传统设计中，设计人员的协同合作大多是通过复制、粘贴、引用等来实现的，但是这种操作的局限性很大，只能解决层次较低的问题，不能解决难度高精度高的协同。然而，在采用BIM技术后，协同合作的问题就简单多了。BIM技术本来就有信息模型搭建的功能，模型中包含许多子模型，这些子模型之间有明确的低耦合关系，可以被分配给不同的设计者来设计，协同问题从而得到了解决。
结语
信息技术的发展以及中国经济的腾飞为BIM在市政工程领域的发展打下了坚实基础；工程难度的增加以及对工程效率、效益的追求为BIM在工程设计行业的应用创造了良好的条件。本文介绍了BIM的产生背景以及在中国工程设计行业的应用现状，分析了BIM在市政道路设计中的优势与挑战。目前BIM在市政道路设计中有较好的应用场景，对提升设计效率及设计质量颇有益处，虽然面临许多困难与挑战，但总的来说应用前景广阔。
参考文献：
[1]廖志雄.浅谈基于BIM技术的市政工程造价管理[J].建材与装饰，2017（23）：119-120.
[2]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（07）：347-349.
论文作者:赵波
论文发表刊物:《防护工程》2018年第26期
论文发表时间:2018/12/17
标签：高程论文; 工程论文; 市政道路论文; 技术论文; 断面论文; 模型论文; 道路论文; 《防护工程》2018年第26期论文;