天津市市政工程设计研究院佛山分院 528000
摘要：随着社会经济的快速发展，我国的各种基础设施建设也都趋于成熟b并逐步完善，在市政道路行业中也形成了一套比较成熟的行业标准和技术规范，但随着科学技术的日益发展，市政道路行业传统工作模式的局限性也日益突出，主要表现为，设计图纸生硬，不够直观，非专业技术人员不易看懂、沟通存在障碍等问题。为了解决以上问题，将BIM技术引入市政道路设计当中，BIM技术作为一种全新化工程信息技术，结合了模拟技术、可视化技术等诸多技术为一体，在当前市政道路设计中能够起到良好的作用，对于提高设计水平和设计质量具有不可忽视的重要价值和现实意义。所以，应当加强BIM技术在市政道路设计中的应用。
关键词：市政道路设计；BIM技术；应用；发展
引言
近年来，随着我国科技水平的不断提升，各种新技术也在不断的涌现，各行各业传统工作模式的局限性也日益突出，新技术与传统工作模式的结合模式应运而生，例如将BIM技术引入市政道路的各个设计环节中，可以为工程的前期方案、技术文件编制以及后期施工建设等提供更加详细、完整的资料信息，让建设方、施工方更加全面的了解设计意图及各个环节的详细内容，为工程的顺利推进提供便利的同时，也为工程施工质量打下了坚实的基础。
1 BIM技术的概述
BIM技术全称是建筑信息建模技术（Building Information Modeling），其本质是将建筑施工过程中的各种数据收集起来，并建立模型，利用数字信息仿真技术来将项目的各种真实情况模拟出来。BIM技术是一项比较新型的技术，有很多的建设设计工程都采取了这样一项技术，而在市政建设道路设计这一工程当中也能够依靠这一技术应用数字化的建模来进行相关道路的设计，来将道路的各种真实情况模拟出来，而且这种数字化的设计还可以进一步的将一些工程的主要特点给展示出来，建设工程每个阶段的数据也被其完整地保存下来，简单来说，这就是一项集三维数据和二维数据的收集于一体的技术。
BIM技术不仅仅可以进行数据的收集，还可以进行数据的共享，其这一特点对于市政道路行业也极其适用。工程的建设参与者不仅仅是某一方，更多的是由多方共同合作推进，也就是说参与人员众多；各个不同的参与方能够通过BIM技术共享项目工程推进过程中的所有数据，这样对于工程的建设和设计来说，能够有效提高工程的建设速度，缩短其工期。综合整个工程涉及到的各个方面，也可以提高其运转的效率，特别是工程的资源也是可以节省很多的。
总的来说，BIM技术是可以通过多种方式参与到市政道路建设当中的，其优势也可以体现在多个不同的方面。
2 BIM技术特点
2.1 可视化程度高
将BIM技术用于市政道路的工程设计中，可以将道路工程以多样化、可视化的形式呈现出来，即可以运用BIM技术将二维设计转为成为三维设计模式，进而使设计画面更加形象化、立体化。以往设计人员在市政道路工程的设计过程中，通常是以二维图纸的形式将设计方案展现出来，对于一些复杂结构，很难直观地呈现设计效果，而运用BIM技术则可以立体、直观地显示各个结构，实现了市政道路工程设计方案的整体化与可视化。
2.2 协调性能强大
市政道路工程涉及到道路、桥梁、给排水、照明等多专业，利用BIM技术，各专业设计人员可以在道路设计成果的基础上各自进行本专业的设计，各专业的数据可以实现无缝对接和信息共享，极大地减少了错漏，提高了设计质量和效率。同时，利用BIM技术，还可以对设计部门、施工企业以及预制构件厂商三方之间的关系进行有效协调。首先设计部门和施工企业依据框架协议，将参数变化和现状需求通过端口的传送给预制构件厂商，实现数据资源共享；其次通过BIM模型实现构件详细资料的三维重现，让预制构件厂商的工作人员在进行构件的制作时能够明确的了解其设计深意，降低制作时出现差错的概率，保证工程质量的同时也能达到企业安全施工的目的；最后利用BIM模型提取的项目材料消耗量能够让构件厂商充分对成本预算和造价核算做出准确的数据分析，完成材料数量统计。从而避免三方分歧的产生，提高各部门的工作质量和效率。
2.3 优良的完善性
市政道路设计行业，就传统的工作模式而言，设计阶段无法考虑到所有的情况，有一些问题只有在施工阶段才会发生，这时就可以通过BIM技术，将市政道路设计的立体模型搭建起来，借助计算机内部的处理器模拟出相应的数值，通过计算机计算分析这些数据找出工程中存在的问题，从而能够快速的发现工程施工过程中存在的不足，并采取科学合理的措施来解决，进而进行设计图纸的修改。提前调整避免施工中出现而发生工程设计变更，不仅技术上有难度，而且也会影响施工周期，增加了工程成本。设计人员不断的对方案进行优化设计，对整体工程的造价和工程周期都具有一定的好处。
3 BIM技术在市政道路设计中的应用
3.1 勘察测量阶段——运用于地形地势的分析
BIM技术的一个最主要的功能就是对于工程的三维建模展示，对于市政道路工程来说，在项目开始的时候就需要对项目所在地的地势来进行一些调查，通过这些调查为工程的建设进行一些铺垫，当然主要还是通过对工程所在地的地形、地势和环境的勘察、测量来确定整个工程的设计方案。
传统的市政道路工程是根据测得的纵地面数据、横地面数据在二维图形上进行描绘设计，且纵断面、横断面需要分开两个图形进行设计，BIM技术的引入，通过对整个工程的所在地的地形、地势、环境以及测量、勘察数据进行科学的分析模拟，不仅可以将测得的纵地面数据、横地面数据融合在一个模型中，反映出原始的地形地势，同时还能在后续设计中在此模型中进行纵断面、横断面的设计，反映出原始地形地势与设计地形之间的关系，填挖高度一目了然。而且还可以为后续对BIM技术在市政道路行业中的进一步深入使用奠定了一个良好的基础。另外，也可以利用BIM技术将市政道路工程的各项数据整合到一起，并建立相应的数据资源信息库，借助相关软件自身的整合分析功能，将数据信息导入市政道路工程的信息化模型之中，从而提高市政道路工程设计的可行性，在极大程度上规避各种设计风险，促使市政道路工程顺利施工。
3.2 设计阶段——运用于道路平面设计
道路平面设计最基础的就是道路中心线设计，道路中心线设计是市政道路设计的重要内容之一，也是后续道路设计的基础，利用BIM技术对中心线进行绘制是保障市政道路设计的关键，同时规划线位的拟合、圆曲线长度、平曲线长度以及半径等因素也是影响道路中心线绘制的主要因素。设计部门首先应该在统筹考虑各种控制因素的基础上，以道路中心作为绘制中心线的主要参照点，并进行必要的调整和优化处理，然后利用Civil3D等建模软件即可生成三维的道路中心线。为后续横断面、平面设计打下基础。
3.3 设计阶段——道路横断面设计
道路横断面设计是当前市政道路设计项目中的重点，通过道路各处的宽度数据创建出区域，设置节点的参数，并为其指定逻辑目标，从而将线（道路中心线）转换成面（道路平面）。传统工作模式中，一般是每20米出一个横断面图，施工人员再结合平面将相邻断面进行衔接，但是存在一个致命的缺点就是平面与横断面分开设计，设计不注意时容易出现横断面与平面不一致的情况，一般只有在施工时才会被发现。BIM技术的引入，将传统的二维平面与二维横断面相互结合成三维模型，实现了平面与横断面数据的相互校核，从而也提高了设计的严谨性。外，基于BIM技术对断面材料的设置还有助于道路工程量的统计。
3.4 设计阶段——道路纵断面设计
在完善断面数据库后，运用Civil3D软件对纵向断面进行分析设计，还能得到各处相应的断面编制信息补充，设计人员可以根据出现道路创建的提示选择相关参数，并从中选择出较为完善的道路规划路线和标准纵断面。在这个工作过程中，设计人员要对纵断面的拉坡做出一定改变，使市政道路纵向断面的设计质量符合设计标准，并在后期通过竖曲线规范编制对拉坡线进行最后的存档。
3.5 设计阶段——运用于道路地下管线综合设计
在市政道路工程的设计过程中，需要对影响本工程施工的因素进行全面的考虑，对于各项数据都要有一个整体的把握，这样更有利于设计工作的开展。特别是地下管线的设计，设计前，应全面了解工程范围内既有管线的设计资料，利用物探手段对管线类别、走向、半径等各项参数进行把控。借助BIM技术建立3D模型，全面直观的了解地下管线排布情况，并对其进行分析将本工程的新建管网与原有管网进行合理的配置，并进行碰撞检测，及时调整设计管位，提高市政道路管线管网设计的可行性以及科学性，使得后期的施工建设工作能够顺利开展。另外，借助BIM技术可以对管道工程预留和预埋时出现的错位、遗漏等内容开展实时监测，准确开展预留孔洞定位，以保证后期管材的顺利检修。
3.6 施工阶段——用于道路场地规划设计
在市政道路的设计过程中，道路场地规划是一个非常重要的环节，科学合理的施工场地规划直接决定了工程质量。但是传统的市政道路场地规划过程中，一般过度依靠人工勘测，加之场地环境较为复杂，导致勘测结果精准度较低、勘测效率不高。为了有效解决这一问题，可以借助BIM技术合理开展市政道路场地规划设计。在场地规划的过程中，借助BIM技术可以使场地规划结果更加直观化、立体化，设计人员结合施工场地的实际情况，开展工程布置和策划，可以在避免出现重复布置的同时，对各个阶段场地转换情况进行综合考虑，高效优化市政道路布置策划结果。还可将BIM技术与其他信息技术结合使用，例如，利用GIS系统优化市政道路整体布局，把控当地实际情况，确保市政道路选线的合理性；利用大数据管理系统，可以对市政道路规划设计中的各项数据信息进行搜集、分析与管理，避免人脑思考存在的数据误差和数据参数不精准等问题。另外，借助BIM技术模型可以模拟市政道路空间，做好各个路段的人流评估、车流评估，精准地进行市政道路智能规划设计。
结束语
BIM技术是一种基于模型的数字信息仿真技术，利用自身信息仿真模拟系统将二维设计转化成三维立体模型，从而帮助设计人员及时发现设计中的不足之处并加以改进，同时还能提升工作效率。把BIM技术引入到市政道路设计中，可以优化道路设计的全过程，合理协调各阶段得关系，有利于进一步提高市政道路工程设计和建设效率，提高工程质量，最终促进市政道路行业的新发展。
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