浅析BIM技术在市政道路设计中的应用

浅析BIM技术在市政道路设计中的应用

陈孝愿

安徽省通源环境节能股份有限公司安徽合肥230000

摘要:将BIM技术应用于市政道路设计中有着重要意义。BIM技术有着智能化和数字化的信息仿真模拟系统,可以对市政道路设计进行仿真模拟,以便工作人员可以及时发现设计中的不足之处,可以有效的减少市政道路设计中的漏洞,有利于市政道路设计的优化,同时还能够有效的提高工作效率。本文基于BIM技术在市政道路设计中的优势进行分析,并对其实际应用方法进行深入探究。

关键词:BIM;市政道路设计;三维建模;数据分析

当前,BIM技术在建筑领域得到了广泛的应用。市政道路设计所涉及内容逐渐增多,对于市政道路设计的整体质量具有关键性影响,建筑企业应当结合当前形势下的城市道路建设状况,加强对BIM技术的推广应用,提升市政道路设计的科学性和准确性,全面推动城市化发展建设进程。

1、BIM技术特点

BIM技术特点大致分为以下几点:①3D参数化:在传统的市政道路设计中运用的是二维技术,而BIM技术是三维技术,可以将工程相关参数输入并制成3D建筑模型,同时BIM可以根据模型作出各种性能测试。②信息化:BIM技术具有信息化特点,相比于传统的CAD设计BIM可利用参数对建筑单元进行描述,将描述对象为窗、柱、墙、梁建筑结构。并且可以通过对构建的真实性进行参数化、数字化模拟。③完整性:BIM不仅能够对建筑3D信息描述还能将建筑的关系进行描述,同时BIM技术包括工程对象名称、实施工序、养护信息等。④开放交互性:指BIM技术支持IFC的工程基础分类,在标准数据情况下,BIM也可以读取其他标准协议的软件相关数据。

2、BIM技术在道路建设中的应用优势分析

2.1实现道路设计的可视化

在市政道路设计中,可视化的应用能够明确设计要点和设计内容,将施工图纸的设计内容进行数字化翻录。传统施工图纸中的设计信息都是采用线条和数字进行表达,这就要求设计人员和施工人员能够准确理解图纸的设计内容。但是随着市政道路建设的复杂化,单一的线条和数字形式不能满足设计和施工的需求,因此BIM技术的可视化功能能够为道路设计提供极大的便利。在可视化的三维设计图纸中,道路设计的内容呈现出立体的三维结构,从而设计出精确的效果图。这种效果图能够实现精确的信息反馈,展现了市政工程信息的互动性和反馈性。

2.2实现道路设计的协调

协调性是市政道路施工中的关键所在。市政道路设计和建设较为复杂,要综合考虑对城市交通、地下电缆和排水设施等的影响,因此市政道路设计要协调不同施工场地的要求。在市政道路建设中必然会遇到各种需要及时协调和补救的问题,这就要求设计单位能提供详细的设计资料,明确市政道路设计中的关键点和特殊线路布置。而BIM技术能够提供全面的设计数据,其作为数据存储平台载体,以道路设计模型的方式将各种专业的问题进行呈现,并实现数据计算和协调,从而有效解决道路施工的问题,如道路开挖和地下排水管网的协调,道路路基处理和地下水分布的协调,道路施工和周围环境保护的协调等。

2.3实现道路设计的模拟

BIM技术应用要借助计算机模型模拟,因此其具备有效模式的特点。在市政道路设计阶段,首先要进行全面的数据建模,将各项测量的工程参数以及施工图纸中要求的施工参数输入到设定好的设计模型中,通过模型的模拟计算得出不同的设计方案,同时BIM系统能够对设计方案进行对比优化,从而实现对道路设计的精确模拟。BIM技术能够将工程设计参数进行模拟,如现场车流量、温度、施工车辆安排和原材料存储等,根据施工组织方案和设计要求进行三维呈现,同时能够为后期运营阶段的竣工处理和工程造价进行模拟控制。

2.4工程计算精确度高

二维模式下,常常用断面法来估算工程量,例如道路土方、工程量。这种传统的计算方式在道路相对平坦、设计要求简单的市政道路时误差小。地形复杂设计要求高的市政道路往往会出现大的误差,造成极其不好的效果与影响。在市政管道工程来说,传统工程量方法施工时根据标准施工进行估算,这样做本来就缺乏依据存在误差。但BIM技术充分利用子模型将其完善、精确数据对相关施工的面积、体积、个数等相关数据进行一个精确确定。例如BIM技术可以对道路和自然曲面的土石方进行精确计算,这些工程量的数据不用人工一一输入可实现自动化,节约了大量人力资源。

3、BIM技术在市政道路设计中的应用分析

3.1数字地模构建

在进行市政道路设计时需要采集相关地形数据,制作详细具体的数字地图模型,为后续设计提供参考,传统的地形图与实际道路工程感官区别较大,相关的标高数据都以数字表示;BIM技术下的三维地形有效的优化了这一问题,三维数字地模中所标注的各项数据都和实际建设区域的情况精确吻合,实现了模拟场地与实际道路建设环境相符的情况。

3.2道路线形优化设计

道路路线设计与绘制是市政道路设计中的重要内容,在设计过程中会涉及到各种控制因素,因此,在市政道路中心线的选定过程中应当统筹考虑各种控制因素,之后按照市政道路设计中的线位进行拟合处理,并以市政道路设计规定要求中的各项基本要求对设计方案中的平曲线、曲线半径以及缓和曲线等各个曲线的要素进行适当的调整和优化。

3.3道路纵断面设计

道路的纵断面设计能够有效的提升城市空间的利用效率,对于城市发展建设和交通系统的良好运行具有积极的促进作用。现阶段来说,城市道路设计一般都会将纵断面设计作为主要的考虑因素之一,但传统的纵断面设计技术存在一定的不足,而BIM技术能够对其进行有效的优化,BIM技术中的Civil3D计算机软件能够通过三维地形设计,根据道路中心线的设计方案进行优化修改,极大的提升了设计效率。在对道路纵断面拉坡线进行设计时,BIM技术能够根据实际土石方平衡需求生成相应的设计参数,如果与实际需求不符,可以通过相关的软件设计进行更改,以保证更加精确的吻合实际需求。

3.4市政道路设计的模型建立

在道路下拉菜单中有创建道路的命令,对此命令进行点击,此时会出现相关道路创建的提示,根据具体的提示来完成对市政道路路线的选择以及市政道路标准横断面和纵断面的装配。当完成上述流程后,计算机会提示相关的道路组成构件逻辑目标设计的页面,结合道路宽度数据进行区域创建,以达到满足实际道路设计的需求。

4、结束语

综上所述,BIM技术的应用能够为市政道路提供高效和直观的图纸设计,从而完成市政道路的初步设计。BIM技术能够实现道路设计的可视化、协调、模拟和优化,将项目的各个阶段纳入到复杂的地形动态中,根据3D模型自动生成并更新各种设计图形,同时能够监控施工进度。

参考文献:

[1]梁庆学,李新星,熊诚.BIM技术在市政道路设计中的应用及难点分析[J].城市道桥与防洪,2018(3):43-45+8.

[2]陈挺.现代计算机技术在市政工程管理中的重要性分析[J].工程建设与设计,2017.

[3]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(2):149-151.

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