文/劉東 上海市政工程設(shè)計研究總院（集團）浙江市政設(shè)計院有限公司 浙江杭州 310000

1、BIM技術(shù)概述

1.1 市政道路設(shè)計的難點

市政道路建設(shè)是城市建設(shè)的重要組成部分。隨著我國城市化的發(fā)展，市政道路工程已成為建設(shè)的重中之重。市政道路的設(shè)計是非常困難的。工程設(shè)計應(yīng)考慮城市環(huán)境和城市布局，以及市政道路和地下管網(wǎng)的協(xié)調(diào)，避免損壞地下電纜設(shè)施和排水管道。因此，市政道路設(shè)計的復(fù)雜性相對較高，而BIM技術(shù)的應(yīng)用可以實現(xiàn)精細化設(shè)計，大大提高道路設(shè)計的效率，避免設(shè)計盲點和設(shè)計風(fēng)險。

1.2 BIM技術(shù)分析

BIM技術(shù)在我國統(tǒng)一轉(zhuǎn)化為建筑信息模型，將建筑設(shè)施的物理特性和功能數(shù)字化，實現(xiàn)知識資源共享。作為知識資源共享平臺，它可以為建筑和道路設(shè)計提供可靠的決策依據(jù)。在道路建設(shè)和項目實施的不同階段，BIM技術(shù)可以完成工程數(shù)據(jù)的添加、提取、更新和修改，從而實現(xiàn)道路設(shè)計的協(xié)同工作。BIM設(shè)計包括三個基本內(nèi)容：資源、行為和交付。設(shè)計單位應(yīng)明確相關(guān)設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)和實踐內(nèi)容。BIM技術(shù)實現(xiàn)了數(shù)字信息的集成與應(yīng)用，實現(xiàn)了市政道路設(shè)計與施工的數(shù)字化，提高了工程設(shè)計的準(zhǔn)確性。從技術(shù)發(fā)展的角度看，BIM技術(shù)是一種基于數(shù)據(jù)的工具，應(yīng)用于工程設(shè)計和施工中，實現(xiàn)各種工程項目信息的集成，通過模型實現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和傳輸。BIM技術(shù)貫穿于項目的全過程，在項目后期維護和生命周期測試中發(fā)揮著重要作用。借助BIM技術(shù)，技術(shù)人員可以對工程設(shè)計信息進行全面規(guī)劃，幫助設(shè)計團隊實現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速處理，對各種設(shè)計數(shù)據(jù)進行正確的理解和處理。

2、市政道路設(shè)計中BIM技術(shù)應(yīng)用的優(yōu)勢

2.1 可以自行形成圖紙并對于文檔自行修改

在市政道路工程中，BIM是通過相關(guān)設(shè)備在平臺上形成三維模型的。在整個路橋工程設(shè)計中，為了生成設(shè)計圖標(biāo)、文件和圖紙，可以方便地直接展示設(shè)計人員的詳細情況。而且施工圖的種類也非常全面。三維、多維的施工場景清晰呈現(xiàn)，以文字形式詳細列出路橋工程所需的材料、施工范圍、造價等信息，為市政道路設(shè)計和施工提供依據(jù)，并能實現(xiàn)從施工方案到工程施工全過程的人工智能效果。一方面可以避免整個路橋工程的設(shè)計和造價，另一方面施工現(xiàn)場的偏差又保證了路橋工程設(shè)計方案的有效性和準(zhǔn)確性。路橋工程BIM技術(shù)生成的模型、施工圖和文件都是在模擬施工過程中生成的。

2.2 具備學(xué)科專業(yè)的共享性能

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，人們對路橋工程的科學(xué)技術(shù)和專業(yè)技術(shù)的需求將逐漸增加。在市政道路工程設(shè)計理念和施工難度不斷增加的同時，施工場地相對復(fù)雜，這就需要同一平臺科學(xué)專業(yè)的整合。共享技術(shù)在公路橋梁工程建設(shè)中得到了廣泛的應(yīng)用。在整個建設(shè)過程中，涉及的領(lǐng)域不僅限于水利、電力知識。這就需要一個能夠整合各學(xué)科知識的平臺，而BIM技術(shù)的出現(xiàn)正好填補了這一空白。BIM技術(shù)有效地整合了不同領(lǐng)域的專業(yè)知識，可以利用計算機技術(shù)的優(yōu)勢，從不同角度、不同層次幫助設(shè)計人員和技術(shù)人員。它突破了時空限制，隨時隨地共享技術(shù)資源。

2.3 仿真能力強

在市政道路設(shè)計中，BIM技術(shù)的應(yīng)用主要是由于該技術(shù)對工程建設(shè)的超強模擬運行。它可以借助計算機技術(shù)和相關(guān)儀器，模擬工程施工，解決工程設(shè)計中存在的問題，優(yōu)化相關(guān)工藝，為高標(biāo)準(zhǔn)路橋工程的竣工提供有效保障。在具體的施工過程中，設(shè)計人員必須將BIM技術(shù)應(yīng)用中顯示的信息與路橋的地理條件和周邊環(huán)境相結(jié)合，定制科學(xué)、優(yōu)化的施工方案。

3、BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計中的具體應(yīng)用

3.1 地形地勢分析

在市政道路設(shè)計中應(yīng)用BIM技術(shù)的過程中，需要建立三維模型對工程進行基礎(chǔ)分析。在建立模型的過程中，要充分分析地形環(huán)境和測量數(shù)據(jù)。包括各關(guān)鍵地形點的高程，并結(jié)合原始地形進行自動分析，為BIM技術(shù)的后續(xù)應(yīng)用提供依據(jù)。在市政道路中合理應(yīng)用BIM技術(shù)，可以有效地實現(xiàn)數(shù)據(jù)仿真，有效地控制施工。然后對道路工程中的所有數(shù)據(jù)進行集成，建立數(shù)據(jù)資源數(shù)據(jù)庫，并通過軟件集成分析功能將數(shù)據(jù)導(dǎo)入到模型中，很好地避免了設(shè)計過程中的各種風(fēng)險，有效地保證了工程的順利實施。

3.2 市政道路設(shè)計

在應(yīng)用BIM前，應(yīng)對全景模式的相應(yīng)參數(shù)進行修改和優(yōu)化，以確定道路設(shè)計是否達到相應(yīng)水平，設(shè)計速度是否達到標(biāo)準(zhǔn)。檢查道路轉(zhuǎn)彎半徑和交叉口設(shè)計是否存在問題，并準(zhǔn)確標(biāo)注本工程范圍內(nèi)的涵洞、橋梁等。對項目規(guī)劃與設(shè)計文件、給排水、橋梁等專業(yè)的符合性進行綜合評價，并提前做好市政道路的實施計劃。

在參照曲面的基礎(chǔ)上, 進行道路模型的設(shè)計,這其中包括平面線位、縱斷面和裝配設(shè)計等。然后再使用Cicil3D、REVIT、Dynamo等軟件進行精確建模。在BIM技術(shù)中，可以實現(xiàn)更為復(fù)雜的道路工程模型，如超高編輯、交叉口、路線立交設(shè)計等，橋梁橫斷面上的橫坡和道路沿線的超高是本工程的難點問題，可以通過BIM技術(shù)軟件的綜合功能來解決。Cicil 3D用于確定橋梁的水平和垂直曲線以及中心線的超高?；赗evit構(gòu)建的族的參數(shù)用于控制箱梁的橫坡，即超高。Dynamo用于分析cicil 3D的數(shù)據(jù)，計算并驅(qū)動Revit族，最終生成沿線路在水平、垂直和水平方向變化的箱梁。

3.3 市政管線管網(wǎng)設(shè)計

在斷面設(shè)計過程中，管網(wǎng)的設(shè)計需要詳細標(biāo)注站場或管網(wǎng)中心線。應(yīng)詳細標(biāo)記管道和管道直徑。在平面視圖中，將標(biāo)記管道的起點位置和關(guān)鍵節(jié)點。標(biāo)明熱工安裝方向和流向。排水工程應(yīng)注意水流方向與其附件是否一致。在管網(wǎng)設(shè)計中應(yīng)注意的是，在BIM技術(shù)中，應(yīng)識別地下敷設(shè)的各種市政管線，實現(xiàn)管網(wǎng)的有效配置。BIM技術(shù)在管網(wǎng)矛盾檢測中具有突出的應(yīng)用優(yōu)勢。管道施工需要水泥砂漿、鋼筋、混凝土等多種原材料。同時對管網(wǎng)進行試壓，檢查管道接頭是否密實，并進行試壓。最后，對管網(wǎng)進行全面清理，方便運行使用。

結(jié)語：

綜上所述，在現(xiàn)階段BIM技術(shù)飛速發(fā)展的背景下，市政道路的設(shè)計是非常理想的。由于其特殊的性能，BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計中發(fā)揮了更大的作用，因此市政道路相關(guān)設(shè)計人員也有必要不斷提高專業(yè)技能，全面掌握BIM技術(shù)的知識內(nèi)容。只有這樣，才能進一步提高市政道路建設(shè)水平。