摘要:近年来,城镇化进程逐渐加快,对于市政道路规模也提出了越来越多的需求,设计难度也逐渐加深。在市政道路设计中应用BIM技术,能够有效的提高市政道路设计的工作效率,可以显著提高市政道路设计的质量。本文将重点围绕BIM技术,概述其基本理论,阐述其在市政道路设计中的具体应用,分析其参与市政道路设计的价值体现,以期对保证市政道路设计水平和质量的提升提供帮助。
关键词:市政道路设计;BIM技术;应用;价值
前言
伴随着社会经济水平的快速发展,传统的设计模式已经无法跟得上时代步伐,BIM技术的利用可以弥补其传统缺陷,为开展后期的市政道路建设提供了良好的设计支持。通过利用BIM技术,能够及时的发现设计中存在的问题,针对性的提出解决方式,使设计出的市政道路能够有效的投入到现实中去。
1、BIM技术概述
建筑信息模型(BuildingInformationModel)简称BIM技术,是在计算机辅助设计(CAD)等技术基础上发展起来的多维模型信息集成技术,在项目全生命周期或各阶段创建、维护及应用建筑信息模型进行项目计划、决策、设计、建造、运营等的过程。
BIM是一种新型的数字化信息技术,能够在城市道路设计中集成建筑工程的相关数据信息,从而构建相应的工程数据信息模型,便于城市道路设计的进行,使城市道路设计的效率和质量得到提高。传统的二维设计是将三维空间的问题带到二维空间中进行解决,在这个过程当中数据的丢失是不可避免的,设计出来的成果不能表达设计意图,有时会有理解上的误区。BIM技术是一种三维数字化的信息模型,设计成果可以明确地表达设计意图,所以两者的契和度较高,各个子模块划分得越细致,越能充分地表达设计意图,BIM的一大特征是设计自定义参数组件,可以比较清晰地表达复杂的问题,越是复杂的工程,BIM的应用成果越明显。
2、在市政道路设计中BIM技术的具体应用
2.1地形图处理
①线路构建环节。线路构建工作是市政道路设计工作中的一项基础性工作,也是一个非常重要的设计环节。对于路线菜单下有多节线路段同时穿行的情况下,市政道路设计人员应单击菜单,在此基础上对市政道路中心线规划的目标加以实现,从而切实有效落实整体线路构建这项工作任务;②中心线转化环节。中心线的转化效率在一定程度上决定市政道路设计的质量和效率,也是市政道路设计工作人员在设计过程中不可忽视的一个环节。具体而言,主要指在3D的地形图中,将市政道路中心线有效转化为具体的目标。在此基础上将市政道路的中心线顺利转化为多节的线路;③中心线的穿插环节。市政道路工作人员首先要深度化研究和系统化总结市政道路中心线的功能和结构,在明确的基础之上在3D地形图中有效穿插市政道路中心线。
2.2道路中心线设计
在城市道路设计工作中,在设计道路中心线时,就要结合实际情况以及相关的规范要求进行全面考虑。当对道路中心线线位进行确定时,一方面要进行拟合,另一方面要做针对性的调整性的工作,如在圆曲线长度和半径、缓和曲线等方面。对此要先在地形图中选好位置,把道路中心线就要放在合适的位置上。例如金沙江公铁两用桥公路南连线三期工程中运用BIM技术,在此环节中首先参照道路中线绘制行车轨迹线;其次,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应设施。
2.3道路纵向断面的设计
在市政道路的纵向断面设计中运用相关的市政道路设计软件,可以进行以下的总结:首先要结合市政道路地理条件的真实情况,对现有路面线路文书编制工作进行有效的落实,然后利用设计软件对完整的原地面线进行构造,最后市政道路的设计工作人员再在此基础上,通过已经构建好的原地面线绘制拉坡线。这个绘制的过程中,工作人员要时时刻刻进行拉坡线的调整,保证预先设计的标准能够匹配市政道路纵向断面的设计质量。在市政道路的设计后期阶段,要通过竖曲线规划文书对拉坡线加以保存。
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2.4道路横向断面的设计
只有对构件进行理性的选择,才能在此基础上将多个部件组建以及拼接等目标有效落实。Givil3D软件就是一种非常有效的市政道路设计软件,对其进行科学应用和合理设计,可以提升市政道路工程BIM数据信息模型的科学性和合理性。从目前市政道路设计情况来看,在工程设计过程中,道路横向断面的设计一直以来都是重点内容,无论是桥梁断面的布置、路面路基结构层设计、道路宽度设计,还是人行道的布置以及车道的布置,都需要充分结合市政道路使用需求和道路等级等因素进行设计。通过设置节点的参数,可以有效拓宽桥梁和道路。除此之外,通过设置断面材料,可以对工程量进行有效的统计。
3、BIM技术在市政道路设计中的价值体现
3.1模拟分析
在道路设计中,为了确保设计出的模型要和建设道路的实际状况保持一致性,就要了解其道路的类型。由于BIM技术具有较强的模拟功能,其设计方案在利用BIM技术进行模拟后,可以及时的进行方案调整。而且针对方案中出现的问题,利用BIM技术,及时地得到改正,使道路设计工作的效率更为高,有利于施工。BIM技术的模拟功能,使设计优势发挥了作用,风险得到规避。
3.2周边环境协同分析
通过BIM技术的合理应用,可以结合市政道路周边环境实体的各种特色和要求,结合市政道路环境状况来合理进行建模,借助各种环境模块的整合分析,可以最大化地协调和优化道路、人文和环境等诸多要素,增强市政道路的耐久性能,提升市政道路使用寿命,确保城市可以健康发展。
3.3工程量统计分析
通过建立市政道路模型,可以对市政道路的材料费用、施工进度以及各项成本进行综合规划分析,分析其可能修改的可行性,同时还要注意及时统计各种道路构件,确保相关道路设计过程中工程量统计的准确性,然后需要合理运用工程量计算软件来自动统计市政道路实体的工程量,并得到最终的市政道路工程量清单,以便更好地进行工程预结算等各项相关工作。比如,通过基于BIM技术的算量软件应用,可以对市政道路工程量进行一键识别和快速计算,可以为材料采购方提供必要的数据支持。有关统计表明,通过借助BIM技术的合理应用,可以有效缩短市政道路造价估算时间,降低预算外更改的概率。
3.4多领域协作分析
市政道路设计涉及众多专业的内容。采用传统的二维方式进行设计时,通常各个专业通过使用不同的图层,加载与本专业需要依附的图层,以此为基础进行本专业的相关设计。这种设计模式导致依附的图层发生变化时,如果不及时更新会导致本图层的设计出错,同时对于不同专业设计内容的干涉等进行检查较复杂,需要加载不同的图层进行比对,很容易出现遗漏之处。而使用BIM技术进行三维建模,多专业可以同时开展作业,出现修改或不同专业间出现干涉,可以及时发现。
结语
综上所述,BIM技术在市政道路设计可持续发展方面发挥了巨大的作用。随着信息技术的发展,市政道路设计方面的要求越来越高,因此,在市政道路设计阶段应当大力推广与运用BIM技术,为后续方案优化,以及施工、运维方案的实施打下坚实基础。
参考文献
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论文作者:李正贵,刘渊
论文发表刊物:《基层建设》2018年第7期
论文发表时间:2018/5/25
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