摘要：目前，我国城市各种基础设施的建设相对完善且发展迅速，与人们生活密切相关的道路设计技术也有了很大的进步。为了完善城市道路的设计并提高人们的生活质量，需要引入先进的信息技术对传统的设计技术进行必要的更新和替换，以提高道路设计的工作效率和质量。为了有效解决目前城市道路设计中存在的各种问题，BIM技术应运而生。BIM是一种相对比较先进的建筑信息模型，并且有着巨大的市场需求以及广阔的应用前景，能极大地提高城市道路设计的工作效率和质量。
关键词：BIM；城市道路设计；应用研究
引言
随着我国现代化经济的不断进步，人们的生活质量有了明显的上升。我国的基础建设也在不断改进。所以，人们在市政道路的质量上有了跟高的要求。BIM 技术在设计应用过程中，对加强设计效率，提高市政道路设计水平具有非常重要的影响。
1 BIM技术的概念以及特点分析
所谓 BIM 技术是建筑信息模型，是一种新型且应用广泛的数字化信息技术，在城市道路设计的过程中集成各种相关建筑数据信息，并以收集到的信息为基础构建相应的信息模型，用以提高城市道路设计的效率。BIM 有如下特点。（1）BIM具有统一性。这种统一性可以在使用过程中标准化、流程化，并且可以重复使用而不用再花时间进行创建，修改过程也比较简单。（2）集中性。BIM 可借助工具对城市道路设计过程中收集到的各种信息进行统一的储存和管理。（3）压缩性。在城市道路设计过程中涉及的信息量是巨大的，而在实际过程中不可能运用所有的信息。BIM 则具有针对性，其模型中只包含城市道路设计中所用到的相关信息，并不是包含全部信息，因此，可以有效地压缩信息量。
2 当前BIM在道路设计中的优势
2.1 强大的三维图形处理能力
通过强大的三维建模功能，使用BIM技术，如常用的鸿业Roadleader软件，可以将容易地画出三维的地形图（使地形的高程等信息得到形象的表达）、道路中心线绘制（通过对市政规划线位的拟合，对道路的曲线长度、半径及缓和曲线等要素进行优化）、道路纵向断面设计（通过完善断面数据库后，可以依据道路中心线非常简单的完成各处的断面编制），在完善数据库后，可以较传统方式及简单的完成三维图形的设计工作。
2.2 模拟分析能力强大
在市政道路设计中应用 BIM 技术，可以利用 BIM 数据信息模型对市政道路工程的设计以及建设有更加直观的了解，进而及时发现其中存在的问题，将此作为基础，进一步深化，不断调整到最佳，这充分体现了 BIM 技术的分析能力。从施工人员角度来说，合理运用该技术，能够对于设计中的问题及时发现，并且适时采取相关措施，避免工程后期因为工程质量问题进行二次返工。从业主的角度考虑，真正完工效果可以更加清晰直观的展现在眼前，进而缩小心理的预期与实际的误差，进一步保证市政道路的建设，防止工程中人力、物力的巨大浪费。另外，BIM 技术的模型中蕴藏着不同的信息数据，对于工程的全程施工有巨大作用。这些信息能够更加快速有效的反映出市政道路的数据基础，反应工程质量，进而使得管理人员能够有更加精确的结论，确保技术交底的高效性。
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3 BIM 技术在市政道路设计中的应用
3.1 地形图处理
通常来讲，BIM 技术在市政道路中心线设计绘制过程中在以下几个环节中有所体现：①中心线穿插环节，预先对市政道路中心线的结构与功能进行系统化总结与深度化探究，在明确的基础上，把市政道路中心线穿插进 3D 地形图内；②中心线转化环节，具体是指在 3D 地形图内使市政道路中心线达到转换目标，借此环节将市政道路中心线转换为多节线路；③线路构建环节，基于多节段线路在路线菜单下穿行的实况，落实构建整体线路这项工作任务，具体操作是对菜单进行单击，以实现对市政道路中心线规划的目标。
3.2 地下管线综合设计
管线综合是指道路横断面范围内各专业工程的布置位置和竖向高程相协调的工作。设计阶段，利用现状管线的物探资料、设计资料规划管线种类、管径和走向等，借助BIM技术，事先3D模拟施工完后的管线排布情况，如设备管线使用鸿业Roadleader软件进行建模。按照各设备专业的施工图分系统进行，建模的顺序大致按从上到下、从大管到小管的顺序进行，以减小后期调整避让的难度。完成建模后，进行碰撞检测，开出碰撞报告。同时，利用BIM的技术进行综合布局，使管道的各部件尺寸得以提前确定，并把尺寸交给管道加工厂。利用工厂的生产线进行统一制造，降低了制作强度，缩短了制作周期，提高管道加工和安装效率。此外，工程预留预埋阶段普遍存在质量通病漏留孔洞、漏埋套管或者预留预埋位置不准确。应用BIM的孔洞预留技术，提前对通过管线的预留孔洞进行精确定位，减少后期施工困难。通过消除管线碰撞，施工交底、施工模拟等，减少在建筑施工阶段可能存在的错误损失和返工的可能性。体现了设计-分析-模拟一体化动态表达实际状况，设计有变化，紧跟着对变化后的设计进行不同专业的分析研究，同时马上把分析结果模拟出来，以此进行决策，使后续设计、施工工期大大缩短。
3.3 横断面设计
不同的路面要选择不同的路幅方式。比如，三块板路幅， 它包含机动车道、非机动车道、人行道以及绿化带，对车行道和人行道路面结构进行分析，对平侧石规格、道牙高度、路拱、坡度类型等属性进行定义。经过简要分析我们能够总结出，跟传统的二维设计相比，BIM技术设计具有非常显著的优势。由于 BIM 技术应用中会受到相应理念的影响，以及客观因素的影响，要对其有正确的认识。基于此，整体来看，BIM 技术的优势较为显著，应用成效明显，有力的保障了工程的施工，不过市政道路设计具体应仍然需要不断优化，以此确保工程的整体质量。
3.4 道路纵断面设计要点
工作人员在设计道路纵断面时通常是利用设计软件先进行原地面线文件的确定，确保形成原地面线后，在此基础上进行拉坡线的绘制，并不断的进行优化调整，以便能够满足设计要求。在完成拉坡线的绘制后，应对其进行保存，确保形成曲线设计文件后，将其与原地面文件、竖曲线文件进行有机融合后就形成了纵断面设计图。而工作人员在使用鸿业Roadleader时，经常使用三维地形来进行设计。首先设计人员应在进行地面线的创建，然后再根据实际情况来修改、修正道路中心线，这样一来，就可以实现地面线的自动更新，有效的降低了设计的复杂性。然后再开始进行拉坡线的设计工作，在做好设计纵断面的绘制工作后，还可以对那些自动生成的坡度、坡长以及竖曲线等各种指标要素进行查看，一旦发现有不符合规定的，就应立即通过纵断面形状命令中的子工具条，也就是纵断面布局参数命令来进行对各项参数的修改。
结束语
总之，当前BIM技术在市政道路设计在应用中还存不够成熟，需要不断进行完善和优化，但是其展示出的强大功能和优势，使BIM技术给市政道路设计注入了新鲜的血液，使相关设计人员从传统的二维设计转向三维设计，使市政道路设计的工作效率、设计质量得到有效的提高，同时因为较好的交互性能和形象的三维展示能力，使设计中的问题可更直观的被及时发现、修改和优化，特别是因为市政规划等原因导致的修改，极大的减少了设计人员的修改量，对保证市政道路的科学性、安全性给予了极大的帮助。
参考文献：
[1] 周豪. BIM在城市道路设计中的应用研究[J]. 南京林业大学，2015，12（6）：43～58．
[2] 汪彬. 建筑信息模型（BIM）在桥梁工程上的应用研究[D]. 东南大学，2015.
论文作者:钟谷
论文发表刊物:《基层建设》2017年第33期
论文发表时间:2018/2/28
标签：中心线论文; 技术论文; 市政道路论文; 纵断面论文; 城市道路论文; 管线论文; 道路论文; 《基层建设》2017年第33期论文;