丁华磊
中冶赛迪工程技术股份有限公司 重庆 400010
摘要：市政道路建设质量直接影响着人们的日常生活，市政道路设计备受关注。随着市政道路设计不断跟上科学技术发展的潮流，积极应用各种创新性技术，特别是BIM技术的应用，在很大程度上实现了市政道路建设在设计层面重大发展进步。
关键词：BIM技术；市政道路设计；应用；指导价值
1 BIM技术概述和特点
1.1 概述
BIM技术全称为“建筑信息建模技术”，概念就是指将建筑项目的施工进度等各项工程信息全部集中包含于三维模型之中，并且真真切切地贯穿整个建筑项目的全生命周期。传统的CAD软件仅仅专注于绘图领域，而BIM技术则将其扩展到了工程造价、项目进度计划等方方面面，实现对建筑项目的精确管理。
1.2 BIM技术的特点
（1）统一性。在工程建筑项目过程中，信息管理是一项工作量十分庞大的工作，而且处理不同的项目信息还需要对应的专业人员才可以应对。在传统项目管理过程中，就只能对这些信息进行简单的分析处理，一旦想要提取更加复杂的信息，就难以入手，而应用了BIM技术以后，由于建筑工程在BIM技术的支持下，具有了统一格式的信息结构，所有该建筑工程模型下的信息都可以重复使用，并且可以高效利用，充分发挥其应有的价值，在对数据进行创建与修改过程中也十分简单。
（2）集中性。由于建筑行业涉及领域众多，牵涉利益方也十分复杂，在市政工程道路设计中，各项工作分工都具有一定的交叉性，因此难以有效管理。而通过应用BIM技术就可以实现对所有涉及领域、牵涉利益方以及工程项目分工进行有效的统一协调管理，快速完成信息沟通、处理与存储。
（3）共享性。工程项目信息往往需要在众多参与方间反复传递，因此实现项目信息共享对加强项目工作协调性十分有利。BIM模型就可以完成不同参与者之间的信息流实时交换工作，加强参与者间的实时沟通，及时发现项目中的问题，采取应对措施，增强人员与工作间的协作程度。
（4）压缩性。工程项目的各个阶段都涉及大量信息，这些信息大大地增加了项目管理的难度。而应用BIM技术就可以实现对所有项目涉及信息的快速梳理与压缩，有效的提高了信息沟通效率。
2 BIM在市政道路设计中的应用
2.1 BIM道路模型的建立
在市政道路设计中，BIM技术的建模系统主要由地表模型、地形纹理、道路和从属基建设施、大桥、隧道、房屋、绿化、水面等要素组成。我们采用分割-归并的思想，根据相应要素的相应特点，建立模型，呈现出上述要素。然后以整合、增加分析共享模块等方式，组成完整的系统。具体的模型建立有以下部分。地形地质模型。所谓地形模型主要由初始地表模型、道路模型等组成。对于地质模型的生成，目前主要采用二维的钻孔资料，要生成三维模型，则要对二维钻孔资料进行拉伸。地面纹理处理。利用该技术，可以将地形图像作为地面模型的表面纹理，叠加在矢量地形图上，显示模型中相应区域的地形地貌环境。
道路模型处理。道路设计的模型可以按专业细分为路线、桥梁、隧道、立交、市政管线、交通设施和相应的从属配套专业。在施工对象模型的建立过程中，通过取得施工对象的各种三维设计数据，形成设计对象所要经过的路线模型。立交模型处理。在市政道路模型中所包含立交桥模型的主线和匝道的连接段，可以采取加减速车道与主线重叠的方式，完成变速车道的三维设计。其余附属设施，可以根据定义起点位置、轨迹偏间距、高低偏距等参数，以路线中心线或边线为参照确定其空间位置。
道路周边环境。道路周边建筑物特点所构成的空间环境影响了道路选线。对于一般的建筑，能够使用包括建筑的地理地点、外貌形状、所用材料等通用的设计模块，来建立数字信息模型。对于特殊外貌的建筑，可以设置对系统的外部接口，将相应建筑的模型导入到总的模型系统中。
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2.2 市政道路的设计
对于市政道路的设计，主要有以下几个部分
（1）道路中心线的绘制。绘制道路中心线是市政道路设计的关键要素。市政道路设计人员应参照市政道路设计规范的有关基本要求，在满足规划的前提下，优化和完善道路中心线的曲线长度和半径等曲线参数。BIM技术在道路中心线的使用可以总结如下：首先，对市政道路中心线处行车轨迹进行绘制；然后，根据绘制的轨迹，对交通流进行安排和编辑；最后，调整合适的行车轨迹，确定最终道路中心线。
（2）道路纵断面的设计。首先要结合市政道路地理条件的真实情况，把现状地面线及地勘文件输入模型中，然后利用设计软件对完整的现状地面线进行构造，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道路纵断面设计线。
（3）道路平面设计。按照道路横断面，对机动车道、非机动车道、绿化带、人行道、交通设施等分别建模。在这个阶段，为了达到其设计的通行能力，设计人员需要综合考虑圆曲线、缓曲线、道路超高、道路纵断面、公交站点间距及车道宽度等一系列数据，而在实际的设计过程中，他们要在这些繁杂的数据之间切换。如果他们不小心忽略了某些问题，设计将不符合规范，而且他们也不能轻易地从众多繁杂的设计结果中发现这些不足之处。而当设计人员使用了采用BIM技术的软件，这些问题仅仅在软件中进行定义设计规范的就能够避免。
（4）地下管线综合设计分析。所谓管线综合，是指道路区域内各个专业管线的垂直标高和平面位置的工作。在实际设计过程中，要充分利用现有管线的设计数据和物探资料，科学规划各种管线的设计参数，包括半径、方向等。通过对BIM技术的合理应用，可以提前使用三维仿真技术对施工后的管道实际情况进行虚拟仿真。在完成建模后，还可以进行碰撞检测，并使用相应的碰撞报告来决定实际管线布局是否合理调整。对于工程预留和预埋管线等的质量缺陷，如预留孔，偏差和遗漏，采用BIM技术，将有助于精确定位的预留孔，力争减少后期施工困难。
3 BIM技术在市政道路设计应用中的价值分析
3.1 设计意图明显
以往的市政工程道路设计中主要是采用二维的数据模型（如CAD），在市政工程道路的设计中需要将三维的空间数据在二维的数据模型中进行展示。在这种情况下，一方面极有可能由于三维空间的复杂性，导致在二维空间模型中难以展示，另一方面可能造成某些三维数据的丢失使得展示出来的二维数据并不完整，不管是那一方面的问题都会对后续的施工产生严重的影响。BIM技术作为三维数据模型，一方面能够将市政道路三维空间完整的进行展示，另一方面可以保证数据的真实完整，除此之外能够将市政道路完工后的图形三维空间进行展示，这些都为市政道路施工的开展提供了精准的数据参考。
3.2 模拟分析能力强大
BIM技术作为三维数据模型，在市政道路设计阶段就能够将市政道路完工后的图形三维空间进行展示，使得设计人员对于完工后的市政道路工程有一个更加全面的认识。根据展示的三维效果图与预期施工完成后的效果对比，及时的发现问题，基于发现的问题进行设计追溯，及时的发现在设计初期阶段存在的问题。通过模拟分析，使得提供的设计方案更加具有适用性，在一定程度上能够使得施工过程更加顺利，节约施工的工程成本。
结语：
BIM这一技术在市政道路设计过程中的应用，能够确切的处理传统设计过程中衍生出的问题，使各个结构的设计方案体现出科学性与实用性，在促进市政道路设计可持续发展方面发挥了巨大作用。
参考文献:
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[4]余萌. BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].四川建材，2016（04）：35-36.
[5]邱华棋. 浅析BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].江西建材，2016（03）：31-32.
论文作者:丁华磊
论文发表刊物:《防护工程》2018年第8期
论文发表时间:2018/8/28
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