摘要:现阶段,我国城市道路的建设正处于转型阶段,传统的设计方式已经不再适用新的设计需要。BIM技术作为整个工程行业的一次技术革新,在国内得到了广泛的开展和应用,但应用与实践往往集中于建筑领域,对城市道路工程领域的涉足仍有限。我们应积极推动BIM技术应用,使它在城市道路设计中发挥更大的作用,同时促进我国社会经济的不断发展。鉴于此,本文主要分析BIM技术在城市道路设计中的优势与应用。
关键词:BIM技术;城市道路设计;应用
1 BIM技术的特点
BIM技术就是信息模型,是数字化信息技术的一种,其主要作用是利用各种相关的数据信息集成制定数据信息模型。将BIM技术应用在道路设计过程中,能够有效提高道路设计的工作效率。道路设计中BIM技术的应用主要体现在以下方面:(1)利用数字化技术对道路工程项目的实物进行真实绘制,从而制造出虚拟的数字化模型。(2)利用BIM技术将各个数据信息存储在载体上,这样方便工作人员根据存储的数据信息对工程项目的物理属性以及非物理属性进行分析与描述,确保数字化模型的精确性和具有多样功能。(3)BIM技术还可以实现数据信息的传输,具有一定的交互性与开放性,能够实现工作人员的远程沟通与联系。(4)BIM技术建立的信息模型,在统一标准的前提下,可以应用于设计、施工、运维的全过程。
2 BIM技术在城市道路设计中的优势
2.1充分表现设计意图
BIM技术实现了三维数据模型的建立,能够有效地避免传统二维设计模式在设计表现形式上的不足。能够直接的将城市道路完工后的效果图加以描述,工作人员更加直观的看到城市道路完成后的视觉效果,将BIM技术引入到城市道路工程设计中,可以更加充分的对城市道路设计意图进行表达。
2.2具有高度精确协调性
设计城市道路的过程中,采用BIM软件进行设计具有良好的适应性,杜设计上不会产生很大的误差,为城市道路施工提供有价值的参考依据,确保道路工程施工建设有序展开。应用BIM技术构建城市道路数据模型,可以使得属性数据精确,几何数据信息准确无误,将工程量确定下来,使得城市道路工程施工中,各项专业技术协调进行。
2.3较高辅助性
随着全国经济高速发展,城市框架不断拉大,城市道路工程也逐渐向立体化、多专业化发展,这暴露了传统二维设计模式的短板。区域地质条件复杂、地形高差太大等因素会使设计存在较大的误差;地下综合管廊的兴起,项目涉及多个设计专业,难以协调一致;景观绿化作为道路横断面的必要组成部分,从二维层面很难描述景观效果;这些因素进而将会影响城市道路设计科学性和工程的顺利施工。然而,BIM技术中可以通过三维数据模型的参数信息来对工程量进行精确确定,及时准确协调各设计专业协同设计,完美展现道路后期景观效果,进而也促进了工程施工的顺利进行。因此,BIM技术拥有较高的设计、施工和项目管理辅助性,在城市道路工程领域有着很广泛的前景。
3 BIM技术在城市道路设计中的应用
3.1在地形图处理过程中的应用
使用BIM技术进行道路设计的首要条件就是建立三维的地形、地质环境。设计前,需要对道路工程项目的地质条件与地形情况进行勘测,在勘测过程中,一般勘测单位会为工程项目相关单位提供三维地形图与二维地形图。二维地形图中的各物体Z高程都是一样的,在此基础上在高程点旁用数字标注出实际的具体高程。
期刊文章分类查询,尽在期刊图书馆使用BIM技术的话则在地形测量过程中,所有建筑、地形线都要反映实际的高程,地形中每个点除了二维坐标外,都要有具体的Z高程,地形中的数据还必须是能被道路BIM设计软件所能采集到的。
3.2道路主线设计
道路设计初最先选取道路主线,即道路中心线。主线的设计是市政道路设计中的最重要的一部分内容,在设计的过程中要考虑多方面因素,被多个现实因素控制,设计者要严格按照市政道路设计的规定,设计方案的各项内容应符合要求,并调整和改良错误的地方。通过BIM技术可将设计好的道路中心线放入三维地形图中,并进行转化成多段线,从多段线中创造城市道路路线。初步完成后,检查核对该路线是否可行,按照市政道路设计,进行模拟演练,对方案进行合理的改正,并设计各段路线的道路样式,兼顾各方面因素。
3.3道路横断面设计与绘图
随着城市规模的不断扩大和车辆保有量的增加,道路交通量迅猛增长,对于行车道数量需求和道路横断面的设计要求也在不断提高。一般而言,道路横断面的设计包括路面板块布置、机动车道、非机动车道、人行道布置、各板块宽度设计、路基路面结构设计、桥梁断面布置等方面内容,这些都需要根据城市道路等级和使用功能进行设计。BIM技术通过对交通量的预测和交通运行模拟数据进行分析,合理选取道路横断面,选择道路建设构件,对道路建设所使用的构件进行拼接和组建,确定路基路面结构层设计。在有效统计工程量的基础上,合理的设置节点参数,以此保证道路横断面设计的科学性、合理性。在所有数据确定和输入后,就能够输出道路横断面设计图纸。
3.4道路纵断面设计
道路纵断面的设计第一步是再根据原有地面的数据和实际路况进行编制,利用其他技术先生成二维图纸,在原有图纸的基础上,然后进行绘制,在绘制过程中不断地调整拉坡线,以满足方案最初的设计要求,根据市政道路设计的要求进行调整,对图纸以文件的形式进行数据保存。原来的技术存在时间较久,且存留的文件不易更改,没有更直观的体现。BIM技术能够从三维角度对道路纵断面进行设计,根据基础数据资料,可以直接生成地面线,与此同时,多段线可以根据道路中心线的修改情况进行自动调整和修改,节省了大量的精力,根据市政道路设计要求可自动生成道路纵断面,工作人员需注意查看坡面坡度,检查这些因素是否符合标准,是否规范,对不合格的路面路线进行更改和调整,重新编辑相关数据,重置布局参数,保证各部分数据符合规范和要求。
4 BIM技术应用目前存在的一些问题
4.1技术标准的问题
道路的制图标准,以及很多的规范还是基于传统的二维设计,在城市道路设计领域,BIM设计还缺乏相对统一的标准。在城市道路设计中,BIM技术应用到何种程度,如何由二维出图向三维设计出图转变尚需一个较长的过渡期。而设计的BIM平台、施工中三维管理平台、运维阶段的管理平台,这三者之间很多时候缺乏统一的数据标准,不能通用一个模型。技术标准的不统一限制了BIM技术的应用。
4.2相关工作人员的操作问题
人是任何事物发展的根本,用人标准过低,这也就是行业发展受限的根本。目前从事城市道路设计的相关人员存在着对于自己本职工作的积极性不高的情况,从源头上制约了行业的进一步发展。此外,由于设计这一工作的特殊性,对操作人员的严谨程度和专业工作水平有着更为严苛的标准,但是许多相关操作人员对于BIM技术的操作是不熟练的,这样为BIM技术的准确程度带来了不小的挑战。
结语
综上所述,传统的二维技术已经无法满足当代城市建设要求,本文综合讨论了BIM技术的特点和优势,具体分析了BIM技术融入市政道路建设的应用。努力将新的BIM技术理念加入市政道路设计中,在设计过程中,对数据进行调整和改良,最大程度地发挥它的仿真化等优点,极大的避免了可能的设计和建设风险问题,虽然BIM技术没有广泛应用,但是它逐渐会成为市政道路建设的主流工具。
参考文献:
[1]余萌.BIM技术在市政道路设计中的应用研究[J].四川建材,2016,42(02):149~151.
[2]李钢.试论BIM在市政道路设计中的应用[J].建材与装饰,2016,(41):239-240.
[3]詹健,BIM在市政道路设计中的应用,江西建设,2015(24):219-219.
论文作者:邹敏石
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第13期
论文发表时间:2019/1/22
标签:道路论文; 技术论文; 城市道路论文; 数据论文; 横断面论文; 地形论文; 市政道路论文; 《建筑细部》2018年第13期论文;