摘要：BIM技术在市政道路设计中的应用作为当前建筑市场创新发展的重要应用技术之一，对于提升市政道路设计科学化水平，满足工程项目实际施工建设需求等方面起着非常重要的作用。本文作者结合自己的工作经验并加以反思，对BIM技术在市政道路设计中的应用进行了深入的探讨，具有重要的现实意义。
关键词：BIM技术 市政道路设计 应用与指导价值 研究分析
我国经济实力的不断提升为城市公共设施建设提供了雄厚的经济基础，轨道交通、道路交通、管线工程等行业建设逐渐加快。BIM技术不仅是应用在房屋建筑行业，在道路工程中的应用也将逐渐趋于常态化。BIM技术具有诸多优势，若将其应用于市政道路建设设计中，能有效发挥BIM技术的优点，为市政工程建设的进步与发展提供有效帮助。
1 BIM技术应用意义
BIM技术是一种应用范围较广泛的先进计算机技术，能够提高设计领域工作人员工作效率与工作质量，能够充分挖掘设计过程中所需要的参数信息，以免造成信息利用失误或信息资源浪费。在建设市政道路工程时使用BIM技术，能够对道路建设方案与所需设备进行充分准备，减少不必要的开支，避免因设计缺陷影响项目建设安全和工程进度。BIM技术能够为市政道路建设方案设计提供专业化的数据资料并保证数据共享，避免数据的二次录入，保证设计方案的准确性。工程人员在统计建设所需材料数据时，也可以使用BIM技术自动生成相关材料信息清单。设计人员可以利用相关计算机软件检查使用该技术后模型指标是否满足建筑行业标准。将BIM技术数据导入专业分析软件中，能便捷有效分析模拟市政道路建设过程中出现的各种场景，并根据相关材料需求精准计算出建设成本。除此之外，BIM技术能够与多种软件相结合提前预演市政道路建设施工场景，以此为调整校正设计方案，有利于保证工程设计的有效性与合理性。因此，相关企業应当重视BIM技术的开发与利用，坚持推广使用BIM技术能有效提高企业核心竞争力，保证企业设计水平与工作效率不断提升，为各类设计方案保质保量。另外，使用BIM技术还能加强各类工程施工及工期运营管理的科技含量，减少成本支出，实现经济效益最大化。
2 BIM技术在市政道路设计中的应用优势
2.1 实现市政道路设计的可视化
可视化在市政道路设计中可以明确设计要点、丰富设计内容，将图纸中的内容数字化处理。以往施工图纸的设计信息需要依靠线条与数字，要求设计人员了解图纸内容。但随着市政道路施工规模的扩大，建设内容日益复杂化，单一线条与数字无法满足道路设计需求，而BIM技术的可视化功能可以做到这一点。在可视化三维设计图纸中，将设计内容呈现出三维结构，效果图更加精确。
2.2 协调并模拟道路设计
协调性是市政道路设计与施工的关键，要求设计人员综合考虑城市交通、地下排水和电缆等设施的影响。市政道路建设中会遇到各种问题，设计单位需要为施工单位提供详细的资料，明确设计关键点，针对特殊线路予以布置。应用BIM技术可以为其提供更加全面的设计数据，BIM技术可以作为数据存储载体，利用市政道路设计模型呈现各类数据，实现数据的协调。比如道路开挖与排水管网的协调性、路基处理与地下水分布的协调性、道路施工与环境保护的协调性等。
2.3 优化道路设计
对于市政道路工程来说，道路设计也是一个不断优化的过程。应用BIM技术可以优化设计与施工，评估道路设计信息，明确设计复杂程度，优化处理工程几何信息、工程量、物理信息等，为数据的优化提供最新计算方法。在优化设计方案时，凭借BIM技术的优势将设计与成本控制相结合，按照设计内容优化成本，在保障施工质量的同时降低成本。此外，BIM技术可以对特殊项目优化处理，例如软土地基施工处理，并帮助设计师及时发现隐藏的设计问题。该技术使用下，设计图与以往的二维设计图不同，可以对工程进行三维模拟，支持可视化图纸应用，可以为设计师和施工人员提供综合线路图与结构图，提升图纸的精确性，为工程施工提供重要的参考依据。
3 BIM技术在市政道路设计中的具体应用
BIM技术主要有可视化、对象化、模块化等特点。在整个设计过程中，设计效果是三维化、可视化的，设计内容被抽象成对象，赋予模型参数信息，对象化参数设计具有设计的可维护性、设计信息的完整性、设计周期的数据统一性等优点，具体应用如下。
3.1 BIM技术在道路地形图设计中的应用
在市政道路设计中，道路地形图的整体设计至关重要。与普通道路工程相比，市政道路工程设计要求道路地形图必须绘制的精确、详细，将BIM技术应用其中，可以做到以下几点：（1）应用BIM技术穿插地形图中心线。结合市政道路地形图与整体道路结构优化系统，明确3D地形图的地理位置坐标，为工程施工周围设计地形梯度;（2）应用BIM技术进行地形图转化设计。以3D建模造图为基础，在图纸上标注具体施工要点与地图中心线，将传统的地形图转化为3D多元线路，实现不同道路设计的协调性;（3）应用BIM技术协调地形图与线路构建，对多段道路线路展开穿插设计，使市政道路线路施工图更加完整。比如在道路设计中，应用BIM技术可以完整的将道路布局呈现出来，并结合具体地形环境，将其融入道路设计中，为设计工作带来3D化构图效果。凭借着自身的地形处理技术，BIM技术可以对道路模拟造型，完成三维枢纽立体规划，将设计人员的意图传达明确，优化设计方案，以最直观的方式将道路整体效果图表现出来。
3.2 BIM技术在道路中心线与横向路面设计中的应用
对于道路中心线设计，这是市政道路线路设计的重点。应用BIM技术可以将中线完整的绘制出来，将技术参数与实际路线对比，确定中线设计标准，合理规划中线长度，明确曲线直径与平缓长度。在中心线穿插设计时，需要应用BIM技术提前描绘出中心线结构，模拟中心线道路走向，并以数据的方式呈现出模拟效果，将中心线融入3D图形中，实现对市政道路多节线路的优化设计，确保中心线定位更加精确，为接下来的横向路面与纵向断面设计奠定基础。
对于道路横向路面设计，应用BIM技术可以保证道路构建的科学性与合理性。BIM技术可以高效拼接道路部件，将各部分组建起来，并展开三维数据模拟，计算模型的过程就是对道路设计的过程。横向路面设计需要考虑车辆通行情况，根据车的流量与载重量限定值进行路面设计。横断面设计包含通行车道设计、人行道设计、路基结构设计以及路桥连接设计，应用BIM技术对这些内容进行3D构图，精确各处位置。
此外，BIM技术还能对施工材料予以设置，通过数据分析，合理布置设计节点参数，以便施工人员按需求购置施工材料，实现资源的合理配置，避免不必要的资源浪费。
3.3 BIM技术在道路纵向断面设计中的应用
在市政道路纵向断面设计中，应用BIM技术可以实现对线路的科学编制，以基础线路设计为基础，利用软件的模拟功能，可对线路进行分段构建。比如拉坡线绘制时，可使用BIM软件对道路纵向断面展开动态监视，预测设计标准和拉坡线之间的偏离距离，通过合理的调整，保证道路纵向断面设计工作的合理性。此外，BIM技术还会用于营地布置设计，使用Auto CAD Civil 3D软件对营地展开二维规划，在BIM平台中导入营地设计数据，完成营地三维建模工作。BIM以将道路设计信息与文件同步，模拟纵向断面设计效果，可视化整合设计图，全方位进行道路工程3D模型的信息化处理工作。不仅如此，BIM技术还具有漫游功能，可以帮助设计人员和施工人员了解项目细节内容，通过高清设计效果图与视频文件了解图纸全部信息。
2018年，中交第一公路勘查设计研究院与BENTLEY软件公司发布了双方合作研发的道路工程BIM正向设计软件，即CNCCBIM Open Roads，软件面向市政道路、公路，可以解决现有BIM技术软件缺乏本地化设计规划、模板、数据无法联动问题。软件支持Project Wise互联数据环集成项目交付，可以与交通工程、地质勘探、管線管理等软件联合应用，提升市政道路设计工作的协调性。基于工程管理BIM协同平台，可解决多种类型项目管理难题，实现市政道路建设施工精细化管理。平台内包含模型管理、模型算量、安全质量管理、进度管理、设备管理、材料管理、资料管理、成本控制、投资管理等内容，设计人员、施工人员与管理人员可以立足于BIM技术平台，各司其职，完善自身岗位工作，保障道路建设施工质量。在未来，设计人员需要高度重视BIM技术设计阶段的工作，当某项数据发生变化时，BIM平台可以自动调整3D模型，设计人员无需重新绘制设计图，有效提升工作效率。不仅如此，设计师可以通过BIM技术找出方案内的缺陷问题，以便及时调整，为后期施工和工程验收环节奠定基础。
3.4 精确计算工程量
传统二维设计方法，在地形起伏较大，会产生较大的工程量误差，影响市政道路的工程造价。应用BIM技术，可以保证工程各个子模型均具有精确、完善的几何数据、属性数据，可以精准确定体积、长度、面积等工程量，如利用BIM软件计算土方工程量，在保证计算结果精确性的同时，尽量减少人力投入，节省设计成本。
3.5 全方位设计地下管线安装
工程人员在设计市政道路建设方案过程中，必须重视并提前了解相关资料，以此为基础掌握管线的种类、走向等，结合BIM技术模拟城市地下管线的设计安排。利用BIM技术全方位设计地下管线安装方案，在正式开工之前确定管件零部件的尺寸，联系专业厂家设计特殊尺寸零件。工程建设预埋期常出现受施工不当影响造成的各种缺陷，工程建设人员需要使用BIM技术准确定位地下管线预埋处孔洞尺寸，最大程度减少失误，为后期施工创造良好条件，减少正式施工的困难。
4 BIM技术在市政道路设计中的应用与指导价值分析
4.1 优越的模拟能力
将BIM技术使用在市政道路建设中，主要是因为该技术模拟能力较强，可应用计算机操作相关设备仪器，全方位地模拟市政道路设计路线，并根据相关显示检查设计方案的合理性、科学性与规范性，并以检查结果为基础设计满足城市现代化需求的道路建设方案，为高质高效的市政道路工程建设提供专业辅助。在实际应用BIM技术分析市政道路设计合理方案时，相关工程人员能充分发挥该技术的先进性与科学性，对整个城市道路设计情况进行分析与规划，保证市政道路建设满足可持续发展的长远需求，促进市政工程方案设计的优化与完善。
4.2 高超的协同性
使用BIM技术完成市政道路工程设计能保证协同配合环节便捷化。BIM技术是一个信息模型构建技术，其中包含数量较多、形态各异的子模型，表现出极为明确的耦合性，将该技术表现出的多种优势相结合，能够表现出该技术的高超协同性，为市政道路工程建设提供强有力的保障。利用BIM技术能及时发现工程建设过程中存在的不足之处，表现出该技术协同性作用于市政道路建设中的深层优化性。
4.3 严密的计算能力
BIM技术在市政道路建设中的作用主要是前期准备工作，利用BIM技术的三维模拟技术，对整个城市的道路路线设计方案进行系统化的检验，在经过多次试验之后从中选择出市政道路工程建设参数并进行严密的计算检验，以最后数据为标准对照市政道路建设实际情况，最终得出市政道路设计最优方案。由此可以得知，使用BIM技术能够为市政道路建设提供最真实、最精准、最确切的参考数据，能有效减少工程建设过程中的成本消耗，提高工程建设效率，推动城市化进程。
4.4 加强部门之间的合作质量与效率
传统市政道路设计是以二维模式为主，现代社会发展速度逐渐加快，使得设计师在使用传统设计方式时常存在各种缺陷，设计图纸不够完善，无法将各个部门的工作内容标示清楚，导致部门之间合作存在缺陷，无法高效高质地完成设计、建设工作。因此，将BIM技术与市政道路设计建设相结合，能充分应用该技术的完整性、三维性、关联性等优点促进各个部门之间的合作，为整个市政道路建設方案提供精准的数据内容，加强有关部门市政道路建设的工作效率与工作质量，加快城市化进程的脚步。
5 结语
BIM技术的价值已经渐渐展现，未来的前景非常广阔，将BIM技术应用于市政道路建设，能有效提升设计的可维护性、设计信息的完整性和数据统一性，促进设计深化和创新;应用于团队协作中，能极大缩短了设计周期并降低设计成本，提高设计效率，推动市政工程建设不断进步。将市政道路工程建设与BIM技术相结合，能够为市政道路建设提供最真实、最精准、最确切的参考数据，最终得出市政道路设计最优方案。该技术具有高超的协同性、严密的计算能力及模拟能力，将为我国市政道路建设乃至其他工程领域的改革与创新提供非常好的助力。
参考文献
[1] 尹常青.基于BIM技术在市政道路设计中的应用[J].交通世界，2018（36）：46-47.
[2] 鲁森.BIM技术在市政道路设计中的应用与指导价值[J].价值工程，2018，37（32）：257-258.