蘇交科集團(tuán)股份有限公司 / 郭濤

所謂BIM技術(shù)，就是通過建筑信息化三維模型的建立，通過模型展示相對完善的建筑信息讓相關(guān)的技術(shù)人員可以通過模型來了解建筑。目前，BIM技術(shù)得到了廣泛應(yīng)用，其本身能夠幫助市政道路設(shè)計有效地提高設(shè)計效率，從而推動市政道路工程的可持續(xù)發(fā)展，以此來推動城市經(jīng)濟(jì)的持續(xù)增長。

一、市政道路設(shè)計中BIM技術(shù)的應(yīng)用優(yōu)勢

（一）分析模擬能力較強

在市政道路設(shè)計之中利用BIM技術(shù)，其能夠?qū)⒃O(shè)計階段的工程建設(shè)效果直觀地展現(xiàn)處理，從而讓設(shè)計人員能夠?qū)ζ渲写嬖诘膯栴}加以分析，并且針對問題提出完善的設(shè)計方案。所以，要確保整個設(shè)計的需求，就需要展現(xiàn)出BIM技術(shù)本身的模擬分析能力。為了避免因設(shè)計圖中存在問題和漏洞而造成建設(shè)過程中的返工，設(shè)計人員在最初階段就需要注重設(shè)計細(xì)節(jié)。在出現(xiàn)BIM技術(shù)之后，就能夠應(yīng)用到市政道路設(shè)計中去，就可以實現(xiàn)市政道路3D信息、工程信息等豐富，以便為后續(xù)的建設(shè)提供數(shù)據(jù)支撐，確保建設(shè)施工能夠有效地開展下去。同時，BIM技術(shù)也能夠強化模擬分析能力，真正幫助市政道路完善其設(shè)計工作，以便滿足實際的施工需求。

（二）凸顯設(shè)計效果

BIM技術(shù)在市場道路設(shè)計之中的應(yīng)用，主要是利用建模形式來展示設(shè)計階段每一個步驟的基本數(shù)據(jù)，能夠針對數(shù)據(jù)實現(xiàn)關(guān)聯(lián)。數(shù)據(jù)在關(guān)聯(lián)之后有利于后續(xù)的查找，并且基于實際的需求進(jìn)行針對性的調(diào)整。信息查找過程中，也不需要反復(fù)輸入，自動化修改并且保存相應(yīng)的數(shù)據(jù)，這樣也可以提升設(shè)計的效率和精確度。在此前的具體的設(shè)計環(huán)節(jié)，二維設(shè)計技術(shù)的使用，僅僅依靠二維平面形態(tài)來展現(xiàn)三維空間，最終就會丟失三維數(shù)據(jù)，其設(shè)計也會對設(shè)計的精確性造成影響，導(dǎo)致設(shè)計意圖的解讀出現(xiàn)差錯。BIM技術(shù)的應(yīng)用，通過三維建模，就可以將市政道路設(shè)計的三維數(shù)據(jù)真正地展現(xiàn)出來，并且也能夠?qū)⒃O(shè)計意圖完美的呈現(xiàn)出來。

（三）協(xié)同效果較好

在市政道路擴建之后，其建設(shè)越來越復(fù)雜，并且道路的建設(shè)標(biāo)準(zhǔn)也變得更加地嚴(yán)格，導(dǎo)致道路設(shè)計難度也在進(jìn)一步加大。市政道路設(shè)計無法完全依靠設(shè)計人員來獨立完成，需要多個甚至一個團(tuán)隊的專業(yè)的技術(shù)人員協(xié)調(diào)配合，才可以確保其設(shè)計效果達(dá)到預(yù)期的要求。針對二維設(shè)計分析，不同專業(yè)人員僅僅需要分圖層和復(fù)制，從而針對其制作或者是利用協(xié)同設(shè)計系統(tǒng)來進(jìn)行合作。但是這樣的合作方式只能夠滿足低層次的協(xié)同合作，無法滿足各個專業(yè)之間的深層次合作。如果在設(shè)計之中依舊選擇傳統(tǒng)的二維設(shè)計，就需要設(shè)計交叉口、公交車站等，對于分項工程設(shè)計，因為有諸多關(guān)聯(lián)數(shù)據(jù)的存在，單純的進(jìn)行整合，就可能會出現(xiàn)設(shè)計的差錯。在BIM技術(shù)應(yīng)用的時候，基于子模型來開展協(xié)同模式的高效合作，就可以確保道路的設(shè)計能夠滿足預(yù)期的設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)。

二、BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計中的實際應(yīng)用

在市政道路設(shè)計之中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用，選擇南京市馬高路北延工程設(shè)計項目：項目位于“長三角一體化先導(dǎo)區(qū)、寧鎮(zhèn)揚同城化核心區(qū)”的南京紫東片區(qū)，道路規(guī)劃為城市主干路等級，設(shè)計速度50km/h，標(biāo)準(zhǔn)段紅線寬度40m（寧滬高速以北）和45m（寧滬高速以南）；路線南起寧杭公路與現(xiàn)狀馬高路交叉口，線位沿寧芝路往北布設(shè)，先后與白鵝山路、獅麟路、美芝嘉路、獅子壩路相交，下穿滬寧高速后路線繼續(xù)向北，終點接金馬路與石獅路交叉口；規(guī)劃全長1641.015m。為了對于本工程的設(shè)計有一個清晰的認(rèn)識，從而選擇BIM技術(shù)的合理使用。

（一）場地建模和分析

場地建模與分析作為BIM應(yīng)用的主要方面，其包含的內(nèi)容如下：第一，現(xiàn)狀場地建模。針對工程現(xiàn)場的地表和地物都需要進(jìn)行對應(yīng)的建模分析，確保與道路設(shè)計模型相互匹配，可以做好對應(yīng)的土石方工程量的計算，從而評估拆遷工程量。第二，規(guī)劃路網(wǎng)建模?；诼肪W(wǎng)建模的規(guī)劃，也可以將擬建工程與已有的路網(wǎng)聯(lián)系的緊密度呈現(xiàn)出來。第三，三維地質(zhì)建模。三維地質(zhì)建模可以將工程的基本地質(zhì)情況展現(xiàn)出來，并且各結(jié)合地質(zhì)勘察報告，分析并評價現(xiàn)場的建設(shè)環(huán)境。

（二）地形處理中的應(yīng)用

地形處理作為市政道路設(shè)計之中的基礎(chǔ)。在本工程之中應(yīng)用BIM技術(shù)，通過地形數(shù)據(jù)資料，就可以實現(xiàn)數(shù)字地面模型的建立健全。在實際的區(qū)域之中，通過本項目來采集對應(yīng)的數(shù)據(jù)信息，就可以形成對應(yīng)的三維地形圖，然后利用Open Bridge Modeler等相應(yīng)的軟件，就可以針對所在區(qū)域的具體標(biāo)高數(shù)據(jù)、等高線數(shù)據(jù)、構(gòu)筑物數(shù)據(jù)等，從而轉(zhuǎn)換其相對應(yīng)的格式，這樣就可以滿足三維曲面的建立健全。并且通過可視化工具的使用，直觀地針對市政道路所在區(qū)域的控制因素和地形地貌等進(jìn)行實施的查看。由此，在市政道路設(shè)計的初期階段，就可以系統(tǒng)地分析設(shè)計的重難點，以便在設(shè)計之中能夠集中地進(jìn)行解決，最終提升市政道路設(shè)計的效率。

（三）在道路設(shè)計中的應(yīng)用

在本工程的道路設(shè)計中，BIM技術(shù)能夠直接在多個環(huán)節(jié)之中加以應(yīng)用。在實際應(yīng)用環(huán)節(jié)，這幾個方面的設(shè)計內(nèi)容是相互制約、嵌套的。這樣可以確保交互設(shè)計之中的數(shù)據(jù)互通，利用分享內(nèi)容對應(yīng)的集中化控制處理，滿足均衡狀態(tài)的實際需求，并且形成對應(yīng)的設(shè)計道路模型。

在具體的設(shè)計階段，對于道路模型相互關(guān)聯(lián)的設(shè)計實體，其主要包含了路基模板、數(shù)字地面模型實體、縱斷面拉坡圖實體、邊坡模板等。而實體之間相互的嵌套關(guān)系，其主要表現(xiàn)在：第一，路中線實體和縱斷面實體之間存在一定的關(guān)聯(lián)度；第二，數(shù)字地面模型實體和路中線實體之間存在關(guān)聯(lián)度；第三，路中線實體和縱斷面實體之間存在關(guān)聯(lián)度。

基于BIM技術(shù)，實現(xiàn)對于地形數(shù)據(jù)的后期運用，并且其相對應(yīng)的數(shù)據(jù)又能夠?qū)崿F(xiàn)縱斷面設(shè)計實體的合理反饋。如此，就可以提供理論性的指導(dǎo)，同時也能夠滿足數(shù)據(jù)方面的支持。同時，還能夠針對市政道路監(jiān)控其重點路段橫斷面相對應(yīng)的戴帽情況。但是如果其本身的具體情況和設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)之間差異性較大，那么就需要做好針對性的修改。如果與實際標(biāo)準(zhǔn)之間的差距偏小，則可以選擇通過縱斷面實體的修改來滿足要求。通過BIM技術(shù)的應(yīng)用，可以針對監(jiān)測斷面的實際情況進(jìn)行實時更新，以此來獲取每一個斷面戴帽的情況，在發(fā)現(xiàn)問題之后就可以及時地處理，以此來降低后期的修改次數(shù)，提升設(shè)計效果。針對各個實體之間的相互關(guān)系，具體如圖1所示。

圖1 各實體間關(guān)系圖

在BIM模型使用之后，就可以與項目的平面設(shè)計圖、橫斷面設(shè)計圖、擋土墻設(shè)計圖等自動出圖相互匹配起來。在出圖之后，若需要修改其中的一部分參數(shù)和指標(biāo)，那針對參數(shù)進(jìn)行對應(yīng)的調(diào)整即可；不需要進(jìn)行其余數(shù)據(jù)的修改，在修改完成之后，市政道路設(shè)計模型也能夠自動的完成更新，最終在滿足設(shè)計智能化的同時，也能夠?qū)崿F(xiàn)設(shè)計效率的提升。

（四）地下管線綜合設(shè)計中的應(yīng)用

在市政道路下方會有大量給排水管線、照明電纜、熱力管線、電力管線等埋設(shè)。為了避免在南京市馬高路北延工程建設(shè)過程之中對于地下管線造成破壞，在施工范圍內(nèi)，就要求各個專業(yè)可以針對工程管線的平面位置、豎向高程等做好對應(yīng)的協(xié)調(diào)處理。在應(yīng)用BIM技術(shù)之后，就可以滿足三維可視化模擬的實際需求。所以，直接考慮到通過Magi CAD軟件的建模處理，在實際劃分中，按照對應(yīng)管線的施工圖紙進(jìn)行分析處理。在建模環(huán)節(jié)，要求能夠按照“從上到下、大管讓小管”的基本建模順序，從而降低改建與調(diào)整管道的難度。在完成建模之后，需要做好對應(yīng)的檢查碰撞檢查，并且按照檢查的實際結(jié)構(gòu)，從而確定管線是否需要進(jìn)行下一步的調(diào)整。

在開展預(yù)留與預(yù)埋設(shè)計的時候，BIM技術(shù)能夠精確地定位預(yù)留孔洞具體位置，并且按照設(shè)計、分析、模擬等基本的設(shè)計思路，動態(tài)化地表述實際工程狀況，這樣就可以基于多專業(yè)角度來合理地開展設(shè)計，在BIM軟件之中，通過具體分解結(jié)果的模擬，就可以有效地解決問題，以此來提高設(shè)計效果，盡可能縮短設(shè)計的時間，從而為動工建設(shè)留下充足的時間。針對地下綜合管線合計之中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用如圖2所示。

圖2 地下綜合管線設(shè)計中的應(yīng)用

三、結(jié)語

總而言之，伴隨著城市化進(jìn)程的持續(xù)推進(jìn)，相對應(yīng)地也會增加其建設(shè)規(guī)模和實際的數(shù)量，這樣使得市政道路設(shè)計難度也在進(jìn)一步提高。所以，為了滿足市政道路設(shè)計質(zhì)量與效果的保障要求，BIM技術(shù)的應(yīng)用，就能夠取得顯著的效果。