BIM技术在城市道路设计施工中的应用探索

发表时间:2021/5/31   来源:《基层建设》2021年第3期   作者:赵力1 郝郁清2
[导读] 摘要:随着城市基础设施的不断完善和城市道路交通设计的不断进步,对交通建设的设计和应用提出了更高的要求。
        中国市政工程中南设计研究总院有限公司安徽分院  安徽安庆  246003
        摘要:随着城市基础设施的不断完善和城市道路交通设计的不断进步,对交通建设的设计和应用提出了更高的要求。在具体的施工设计阶段,为了使其适应时代发展的需要,需要具有更强的使用功能,提高道路交通工作效率,合理应用现代信息技术,BIM技术是一种先进的建筑信息模型,它直接掌握了三维熟悉技术的基础,具有广阔的应用前景。
        关键词:BIM技术;城市道路;设计与施工;应用探索
        1BIM技术的特点
        1.1可视化特征
        随着社会科学技术的不断发展,可视化逐渐成为各行业的追求和满足。在城市市政道路建设过程中,可视化对于市政道路工程设计尤为重要。BIM技术可以在特定的设计图形中形成传统的抽象线条,供设计人员参考,并能提供一种可视化的设计思路。虽然在传统设计中也有一种设计理念转化为具体的图形来表达,但是这种技术的可视化就是通过具体的形式来显示具体的图形,它是由设计专业人员提供的具体数据自动生成的,从而在人类视觉范围内形成视觉反馈,并以此构建道路形状模型的全过程,在专业人员的引导下是一种视觉展示。
        1.2协调性
        在城市市政道路建设过程中,有多个单位同时运行。各单位职能不同或重叠,需要在施工过程中不断协调各方关系。传统的设计方法在部门协调方面存在一些缺陷和不足。它往往在施工过程中出现故障或问题时就开始解决问题,并采取相应的补救措施,会在不经意间阻碍工程的进度。然而,BIM技术完全可以解决这个问题。在建设和运行过程中,对各部门、各方面可能出现的问题进行协调,形成相应的协调数据。这样既可以解决市政道路建设中的专业问题,又可以更好、更协调地运作各个部门,为市政道路的有效建设提供了诸多便利。
        1.3拟像性
        由于BIM技术是由数据自动生成的图形,可以模拟市政道路建设的模型。它不仅可以设计出各种形状的模拟图形,而且可以模拟道路的真实状态,既可以减少大量的人力去探索,又可以节省一些不必要的时间,大大提高市政道路建设的效率和假设的时效性。
        1.4优化性
        BIM技术是一项高新技术,高质量的技术可以优化工程的过程,在市政道路建设过程中,无论是设计、施工还是管理,每一个过程都需要不断优化,使整个工程能够顺利完成。即便如此,市政道路建设与设计模式优化之间也没有直接必然的联系。也就是说,如果对整个市政道路设计进行规划和优化,将在市政道路建设中发挥最大的作用。BIM技术可以提供更详细的信息来建立模型,反映道路的真实情况,进而提供最真实的信息,但传统的设计工程无法做到这一点,而这样一个庞大的系统,需要高科技的现代化设备来维护和运行,而这些大型设备又远远不止于此普通员工能承担的工作量BIM技术能更好的优化复杂项目。因此,在许多工程量大、技术含量高的工程中,BIM技术的应用越来越广泛。
        2现阶段BIM技术应用于市政道路设计当中的基本状况
        2.1未能在复杂的工程中发挥出较大的作用
        由于我国地理环境比较复杂,在市政道路设计中必须充分考虑地理环境因素。与其他建设项目不同,市政道路工程具有很强的线形特征,涉及面广。因此,在市政道路设计过程中,不能忽视相关因素,特别是对于地理环境复杂的地区,除了考虑地理环境的相关因素外,还应考虑建设的难度和投资成本。然而,BIM技术在市政道路设计中的应用还不够成熟,不能在更复杂的市政道路工程建设中发挥更大的作用。
        2.2缺乏专业软件
        应用BIM技术的前提是要有计算机和相应的软件。但从目前的实际情况来看,虽然有专业软件,但基本上不是我国技术人员开发的,对我国市政道路设计的适应性较低。

同时,由于市政道路设计与建筑工程设计也不同,而且大部分BIM软件基本上是针对建筑工程设计的,这就导致了市政道路设计BIM软件的不足。
        2.3技术人才缺乏
        虽然BIM技术本身具有诸多优势,但由于相关技术人员的缺乏,BIM技术仍无法充分发挥其应有的作用。为了使BIM技术在市政道路设计中得到更好的应用,相关市政道路设计人员应具有较强的计算机操作能力,充分掌握市政道路设计的专业知识,从而在很大程度上提高BIM技术的应用效果。但是,从现阶段的具体情况来看,虽然很多市政道路设计人员已经掌握了一定的设计知识,但对BIM技术还缺乏充分的了解和对BIM软件进行有效控制的能力,这就导致了BIM技术未能发挥更大的作用。
        3BIM技术在城市道路设计中的应用
        3.1建立三维模型
        由于城市道路建设是一项非常复杂的工作,为了保证最终的道路质量,必须保证城市道路的合理设计。随着城市道路规模的不断扩大,人们对道路设计提出了更高的要求。如果采用传统的设计方法,设计中可能会有很多不完善之处,对后续的施工非常不利。因此,BIM技术可以保证城市道路设计更加合理,使设计中的数据更加准确,避免设计误差。利用BIM技术建立专业的三维模型,建立控制参数和草图,保证工程的合理设计。BIM技术将结合城市道路的基本结构进行参数化设计和草图绘制。只有在三维模型中输入与工程线路和地质有关的信息,才能建立一个完善的模型。在第一次模拟考试中,设计师的意图被直观地呈现出来,效果非常立体逼真。
        3.2中心线设计
        在城市道路设计中,需要考虑的因素很多,城市道路设计的内容也很多。设计人员必须考虑每个环节的设计是否合理,否则会给道路的后续工作带来不利影响。在中线的设计中,可以利用BIM技术对中线进行模拟,提高设计的合理性,从而保证其他线路的设计更加准确。利用BIM技术将预先设计好的城市道路中心线插入,转换成多段线,对多段线进行合理规划,形成合理的路线。科学选择城市道路中心线后,要根据效果图核对中心线,判断设计是否合理。
        3.3数据库应用
        BIM中有一个完善的数据库,可以与5D相关联,建立数据库后可以及时、准确地计算工程量,有效地提高工程预算的准确性。由于BIM数据库已达到组件级,数据库中包含的数据涉及各条线,因此可以充分应用到施工中,有效提高管理水平。BIM技术还可以用来精确计算道路工程的物理量,自动化程度比较高。在城市道路设计中,还可以应用先进的三维激光扫描技术。该技术可以保证数据的高效采集,提高数据的准确性,为以后的数据归档、规划等工作提供相应的参考。利用三维激光扫描技术,我们还可以及时探测到路面,并及时发现路面的细微变化。工作人员将根据检测结果采取相应措施,有效保证道路工程质量。
        结语
        作为一项新兴技术,BIM技术正在改变市政路桥设计的传统理念和方法,将传统的平面二维设计技术提升为三维设计,克服传统二维设计的弊端,帮助人们直观地感受设计成果,发现设计方案及时纠正设计错误,提高设计效率和质量,为施工提供指导。
        参考文献
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