徐蕾蕾
(中國城市建設研究院有限公司浙江分院,杭州310004)
近年來,隨著我國科技水平的不斷提升,國家對市政道路的設計也有了更高的標準,對工程設計工作的精細度要求越來越高,而將BIM 技術引入市政道路的各個設計環(huán)節(jié)中,可以為工程的前期方案、技術文件編制以及后期施工建設等提供更加詳細、完整的資料信息,讓施工方全面了解設計意圖與各個環(huán)節(jié)的內容,為工程施工階段提供便利的同時,為保證工程施工質量打下堅實的基礎[1]。
在市政道路的設計階段,應用BIM 技術對設計對象的各參數(shù)進行建模,快速對設計對象進行模擬和調整,完成BIM 模型框架下的橋梁、道路、地下管網、景觀綠化以及照明方案的協(xié)調設計,防止方案之間發(fā)生沖突,進一步提高設計效率和方案的合理性。BIM 技術在道路設計初期,可以將市政道路建成后的效果顯示出來,讓設計者可以看到完整的工程效果,并對設計方案進行全面的分析,使工程設計者在初期及時發(fā)現(xiàn)設計中的不足或問題,以及時對設計方案進行調整與修改,提高道路工程設計的質量。
將BIM 技術用于市政道路的工程設計中,可以將道路工程以多樣化、可視化的形式呈現(xiàn)出來,即可以運用BIM 技術將二維設計轉為成為三維設計模式,進而使設計畫面更加形象化、立體化。以往設計人員在市政道路工程的設計過程中,通常是以二維圖紙的形式將設計方案展現(xiàn)出來,對于一些復雜結構,很難直觀地呈現(xiàn)設計效果,而運用BIM 技術則可以立體、直觀地顯示各個結構,實現(xiàn)了市政道路工程設計方案的整體化與可視化[2]。
將三維空間結構用二維設計圖展示出來,而在這個過程中極易出現(xiàn)數(shù)據(jù)錯亂甚至是遺失等問題,導致最后的展示結果和實際結構存在一定的偏差,對施工人員理解設計方案增加了難度。而將BIM 技術引入市政道路設計過程中,首先可以將設計過程中的數(shù)據(jù)以三維形式展示出來,清晰地表達設計思路,而且還能對子模型與屬性進行更詳細、更精確的劃分,使3D 效果圖更接近實際,如圖1 所示。因此,在機械和建筑行業(yè)中應用BIM 技術,不僅可以提高生產質量,還可以順利解決行業(yè)當中很多棘手問題。
圖1 BI M技術市政道路模擬圖
在市政道路設計過程中引入BIM 技術,可以實現(xiàn)對現(xiàn)場客觀條件的監(jiān)測,同時對監(jiān)測數(shù)據(jù)進行全面的分析,進而為設計人員確定和優(yōu)化設計方案提供更加準確、全面的數(shù)據(jù)。另外,BIM 技術可以模擬工程現(xiàn)場的地形地貌,為道路工程的選線提供真實、可靠的依據(jù),對路線的走勢進行合理的規(guī)劃,采用不同的方案對項目的工程量進行精準計算,為道路選線方案對比提供便利[3]。
利用BIM 技術可以生成市政道路的縱斷面,使縱斷面設計的過程更加智能化,更具有協(xié)調性,從而提高縱斷面設計的科學性和合理性,統(tǒng)籌管理各個工作崗位的設計人員,使其協(xié)同合作,完成縱斷面設計。設計時,首先將軟件打開,輸入地面控制點高程,得到地面線,在此基礎上進行線路縱斷面線型設計,注意拉坡時,為了進一步提升設計水平,需要不斷進行優(yōu)化,通過BIM 技術,可以將所有拉坡方案儲存起來,并統(tǒng)一放置于豎曲線設計文件中,設計時與原地面線和其他相關資料結合進行查看,便于綜合各影響因素選擇最優(yōu)線型,并使設計圖符合市政道路工程的實際需求。
在市政道路的設計過程中,道路場地規(guī)劃是一個非常重要的環(huán)節(jié),科學合理的施工場地規(guī)劃直接決定了工程質量。但是傳統(tǒng)的市政道路場地規(guī)劃過程中,一般過度依靠人工勘測,加之場地環(huán)境較為復雜,導致勘測結果精準度較低、勘測效率不高。為了有效解決這一問題,可以借助BIM 技術合理開展市政道路場地規(guī)劃設計。在場地規(guī)劃的過程中,借助BIM 技術可以使場地規(guī)劃結果更加直觀化、立體化,設計人員結合施工場地的實際情況,開展工程布置和策劃,可以在避免出現(xiàn)重復布置的同時,對各個階段場地轉換情況進行綜合考慮,高效優(yōu)化市政道路布置策劃結果。還可將BIM 技術與其他信息技術結合使用,例如,利用GIS 系統(tǒng)優(yōu)化市政道路整體布局,把控當?shù)貙嶋H情況,確保市政道路選線的合理性;利用大數(shù)據(jù)管理系統(tǒng),可以對市政道路規(guī)劃設計中的各項數(shù)據(jù)信息進行搜集、分析與管理,避免人腦思考存在的數(shù)據(jù)誤差和數(shù)據(jù)參數(shù)不精準等問題。另外,借助BIM 技術模型可以模擬市政道路空間,做好各個路段的人流評估、車流評估,精準地進行市政道路智能規(guī)劃設計。
在市政道路工程的設計過程中,必須與管線等既有設施進行協(xié)調。設計前,應全面了解既有管線的設計資料,利用物探手段對管線類別、走向、半徑等各項參數(shù)進行把控。借助BIM 技術建立3D 模型,全面進行地下管線排布情況分析。采用MAGI CAD 軟件對市政道路地下設備管線進行建模,結合具體施工圖情況開進行劃分,并開展碰撞檢測。另外,借助BIM 技術可以對管道工程預留和預埋時出現(xiàn)的錯位、遺漏等內容開展實時監(jiān)測,準確開展預留孔洞定位,以減少后期管材檢修困難。
總之,隨著我國道路工程項目日益精品化的需求,市政道路設計的復雜程度也會隨之升高,BIM 在市政道路設計和建設中的應用也會越來越廣泛。因此,道路工程設計單位必須要對現(xiàn)階段BIM 技術在市政道路設計中的應用現(xiàn)狀進行總結,克服BIM 技術推廣運用的阻力,提高道路工程設計的工作效率與質量,為道路工程的施工建設奠定良好基礎。