中交第一公路勘察设计研究院有限公司 710075
摘要：结合G310 天水段提升改造工程特点，将BIM技术深入应用到工程方案设计中。介绍了在BIM设计流程、道路设计可视化、工程量计算、不同BIM平台软件融合应用等方面取得的良好效果。
关键词：BIM；道路工程；提升改造；设计；应用
引言
随着城镇化建设进程的推进，城市内外部交通量的急剧增加，现有道路基础设施的服务能力已经不能满足日益增长的交通需求。新增道路基础设施和提升现有道路基础设施的服务能力，是缓解交通问题的有效途径。
传统的二维设计图纸表述相对抽象和模糊，对于道路桥梁构筑物与周围地形地物的关系难以完整展示；设计中单一专业的修改导致多个关联专业重复修改。BIM 以建筑工程项目的各项相关信息数据为基础，建立建筑模型，通过数字信息仿真模拟建筑物所具有的真实信息，基于BIM 的协同设计，有效改善了这一问题，并通过模型信息的及时共享和无损传递，各专业同步参与。本文结合BIM 协同设计在某道路提升改造中的应用，对BIM 实施全过程进行了详细论述，并针对提升改造工程自身的特点进行了进一步研究。
1 BIM 设计概述
本次设计G310 天水段全长约13.80 km。现状为高速公路，设计车速80 km/h，路基宽24.5m，双向4车道，始建于1994 年7 月，是G310 的主要路段。
1.1 工程概况
（1）建设规模
结合现状道路的特点及提升改造的目标，确定建设规模（见表1）。其中：K6+320~K7+580 段由地下道路及地面辅道构成；地下道路红线宽度28 m，长1.60 km。
2 BIM 实施过程
2.1 BIM 设计指导书
依据行业标准及指南完成《BIM 设计指导书》（项目级），结合应用需求及建设规模明确BIM设计应用点、思路目标、工作流程、模型技术标准等。
2.2 BIM 设计流程
以《BIM 设计指导书》为原则，确定整体建模流程，明确采用基于网络服务器的文件协同管理模式，指导设计人员建模及协同操作。BIM 设计流程见图1。
3 BIM 设计
3.1 现状模型建立
以现状地形、建（构）筑物等基础资料为依据，按照信息深度等级N2、几何表达精度G2 的标准创建可视化的现状三维模型，准确表达场地的地形、勘察及场地特征等信息，为设计模型建立提供基础。
3.2 模板、构件库建立
项目模板、构件库的建立是三维模型创建的基础，也是核心工作。模板信息的完整程度直接决定三维模型的信息深度；模板之间及模板组件之间的约束关系优劣，直接决定建模的工作效率及模型信息能否高效传递；参数化程度的高低决定了模板移植复用性的便利程度。
（1）模板库
该项目现状为公路，北侧濒临河道，南侧为待开发利用土地。其市政化改造过程中，必须考虑河堤、道路、场地、景观、交通功能等因素，因此在道路横断面模板创建过程中，综合考虑制约因素及技术标准，依此创建的模板中的路面结构等信息可直接被提取完成最终的工程量统计。道路标准段横断面模板见图2。
图2 道路标准段横断面模板
（2）参数化构（组）件库
桥涵、照明、交通专业中的桥墩、桥台、承台、桩基、路灯、交通标志等诸多构件有几何信息不同、非几何信息相同的特点，依此特点分类创建参数化的构件库。各类只需创建一个构件，其余不同尺寸的构件只需修改几何参数即可得到。参数化为构件的复用性和可移植性提供了保障。
3.3 设计模型建立
本次设计模型建立主要采用Bentley 系列软件，各专业模型精细度为LOD2.0。
以现状模型和方案基本资料为基础，根据前期划分的模型标段，在协同环境下，首先路线专业分标段建立路线设计模型，将路线初步设计模型与现状、规划等模型集成，对路线走向、空间占位、路线平纵面进行可视化分析，进行道路选线的合理性评价，经模型优化完成最终路线模型。桥涵、照明等专业以现状模型、路线模型、参数化的模板、构件库为条件，快速完成各专业模型，通过模型协调整合完成总装模型（见图3）。
图 5 运行速度及视距验算模型
4 结语
BIM 作为一个全新的理念，涉及一个工程项目全寿命周期，从规划、设计、理论、管理到施工维护技术一系列的创新，BIM 的应用带来了工程行业的第二次革命。本次通过G310 天水段提升改造工程BIM 方案设计，对BIM 正向设计内流程、技术标准，道路设计可视化，多领域协作，多平台软件融合应用，现状限制因素验证（建筑限界碰撞检查），参数化模板（构件）库创建，出图、工程量计算等进行了系统研究，建立设计方案三维模型，通过三维模型进行方案的技术合理性及运行安全性的论证，完成最终设计方案，可供类似工程参考借图 5 运行速度及视距验算模型 鉴。
论文作者:林宣,李伟光
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年3期
论文发表时间:2019/5/30
标签：模型论文; 道路论文; 模板论文; 构件论文; 现状论文; 信息论文; 路线论文; 《建筑学研究前沿》2019年3期论文;