BIM在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用

張銓

中國市政工程中南設(shè)計研究總院有限公司 湖北武漢 430000

在科技水平不斷增強的背景下，對道路的設(shè)計也提出了更高的標(biāo)準(zhǔn)，設(shè)計工作也需越來越精細(xì)，如果將BIM技術(shù)合理運用于道路設(shè)計，會體現(xiàn)出巨大優(yōu)勢。在項目前期方案、技術(shù)文件編制、后期施工建設(shè)都可以提供充分的項目信息，能夠讓建設(shè)方充分了解設(shè)計意圖和項目各環(huán)節(jié)的內(nèi)容，從而在為后續(xù)施工環(huán)節(jié)的高效開展創(chuàng)造條件同時，也為高質(zhì)量工程的實現(xiàn)奠定了堅實基礎(chǔ)，所以對BIM技術(shù)在城市道路設(shè)計中的優(yōu)勢和應(yīng)用做出探討，非常必要[1]。

1 城市道路設(shè)計中BIM技術(shù)的特點

1.1 立體可視化

在城市道路設(shè)計工作中，BIM技術(shù)能夠?qū)⒃O(shè)計者的基本意圖全面展示出來，能夠讓施工人員通過其展示的設(shè)計圖充分理解設(shè)計者的思想。BIM技術(shù)解決了只能依賴CAD軟件進行二維設(shè)計的問題，增強了建筑構(gòu)件的可視化水平。結(jié)合BIM技術(shù)，施工人員能夠準(zhǔn)確了解設(shè)計者的意圖，提高了施工活動的準(zhǔn)確性。

1.2 協(xié)調(diào)性

當(dāng)前城市道路設(shè)計復(fù)雜性有明顯提升，在具體設(shè)計過程中不僅要做好項目要求分析，同時還需要對其他專業(yè)內(nèi)容有充分考慮，確保城市道路設(shè)計與周邊景觀環(huán)境相互協(xié)調(diào)，在滿足基礎(chǔ)功能需要的同時最大限度降低對周邊環(huán)境的影響和干擾。道路正式設(shè)計前，還需要加強與其他單位信息的共享和溝通，分析彼此意見，使設(shè)計方案協(xié)調(diào)性得到保證，找到其中可能存在的問題和隱患，使其得到處理和解決。BIM技術(shù)應(yīng)用在城市道路設(shè)計中，還可以綜合多個方面因素分析考慮，研究建設(shè)過程中可能出現(xiàn)的問題，制定相應(yīng)解決方案，使城市元素協(xié)調(diào)性得到保證，滿足工程質(zhì)量和效率提升的需要。

1.3 較強的模擬分析能力

在城市道路工程設(shè)計階段，BIM技術(shù)面向設(shè)計對象參數(shù)化建模，實現(xiàn)設(shè)計對象快速模擬與調(diào)整，進行在BIM模型框架下的道路、橋梁、地下管網(wǎng)、景觀綠化、照明的協(xié)調(diào)設(shè)計，減少方案沖突，提高設(shè)計效率。BIM技術(shù)在設(shè)計的初期即可將城市道路工程完工后的效果表現(xiàn)出來，在表現(xiàn)出完成體效果時，還能對其特質(zhì)進行全方面分析?？梢允乖O(shè)計人員在設(shè)計初期認(rèn)識到設(shè)計中所存在的不足，并及時的對設(shè)計方案以及設(shè)計理念加以調(diào)整和改進，這就是BIM技術(shù)在城市道路工程中模擬分析能力的體現(xiàn)[2]。

2 BIM技術(shù)在城市道路設(shè)計中的應(yīng)用

2.1 三維建模分析

BIM技術(shù)中的三維立體可視化功能能夠有效提高城市道路設(shè)計工作的準(zhǔn)確性和科學(xué)性，最大限度地預(yù)估城市道路施工中可能出現(xiàn)的問題。在城市道路設(shè)計中構(gòu)建BIM三維模型，首先要確定控制參數(shù)，根據(jù)基本參數(shù)確定相應(yīng)的設(shè)計草圖。將有效信息輸入到BIM三維模型之后，模型會自動生成立體的直觀圖示，從而充分表達出設(shè)計者的基本意圖。

2.2 道路選線

道路中心線的確定屬于道路設(shè)計過程中的重要環(huán)節(jié)。通常來講，道路中線應(yīng)符合城市上位規(guī)劃，結(jié)合考慮地形地物、水文地質(zhì)、氣候條件、區(qū)域排水條件、自然生態(tài)環(huán)境、現(xiàn)實建筑等多方面因素，借助立體化模型來將中心線置于3D地形模型中，對路線走勢做出精準(zhǔn)的確定。

2.3 道路縱橫斷面設(shè)計

將BIM技術(shù)應(yīng)用在道路縱斷面設(shè)計方面，可以在三維地形設(shè)計方面，利用曲面創(chuàng)建縱斷面方式生成地面線。在具體設(shè)計過程中如果需要對道路中心修改和處理，系統(tǒng)還會自動生成地面線并更新，提高設(shè)計效率，緩解設(shè)計人員壓力和負(fù)擔(dān)。設(shè)計過程中如果有問題出現(xiàn)，還可以利用編輯縱面形狀命令，實現(xiàn)對各類參數(shù)的調(diào)整和修改，在橫斷面設(shè)計時，可利用專業(yè)軟件建模，點擊道路菜單，輸入數(shù)據(jù)，之后插入中心線，利用軟件完成裝配，使其與設(shè)計要求相結(jié)合，添加其他裝配等[3]。

2.4 數(shù)據(jù)庫分析應(yīng)用

BIM技術(shù)能夠?qū)㈥P(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)庫整合起來對工程施工量進行精準(zhǔn)計算，準(zhǔn)確的工程估計量能夠提高后期工程施工的準(zhǔn)確性。BIM數(shù)據(jù)庫能夠為多個建筑模塊提供施工管理活動所需要的信息資源，幫助工程管理者自動監(jiān)督工程的實施情況。除此之外，BIM技術(shù)還能對工程施工的實物量進行計算，相比于傳統(tǒng)的設(shè)計方式，BIM技術(shù)采用三維激光掃描手段，該種數(shù)字測量方式不僅能夠?qū)κ┕がF(xiàn)場的坐標(biāo)數(shù)據(jù)進行精準(zhǔn)采集，還能夠?qū)⑵渑c后期制圖、檢測等工作結(jié)合起來?？紤]到城市道路設(shè)計中后期的檢測、維修工作，在設(shè)計過程中技術(shù)人員要全面考慮交通擁堵及突發(fā)事故等情況，通過三維激光掃描技術(shù)快速監(jiān)測到施工中的變化，從而保證道路施工最終目標(biāo)的實現(xiàn)。

2.5 地形圖設(shè)計處理

城市道路設(shè)計工作的開展參考的地形圖有兩種不同形式，分別為二維地形、三維地形，其中二維地形高程為0，需要在邊上做好實際標(biāo)高標(biāo)注。三維地形的標(biāo)高即是其實際高程。道路設(shè)計中參考三維地形圖，打開圖層處理器，選擇除高程點外其他圖層并凍結(jié)。創(chuàng)建曲面對話框，明確曲面的類型和名稱，在曲面樹形菜單中編輯自定義工具欄，選擇圖像對象并添加，全選高程點并按回車鍵，完成曲面創(chuàng)建。

3 結(jié)語

BIM技術(shù)由于所具有的諸多優(yōu)勢，越來越受到道路設(shè)計環(huán)節(jié)的歡迎，為市政道路工程的高效開展創(chuàng)造了條件。隨著未來BIM技術(shù)的發(fā)展，將會有越來越多的項目運用BIM技術(shù)，這將逐步改變傳統(tǒng)設(shè)計行業(yè)的工作模式，由此，設(shè)計人員必須開拓思維，及時學(xué)習(xí)新知識、新技術(shù)，在今后的工作中更進一步。