顾磊
南通市市政工程设计院有限责任公司 江苏南通 226000
摘要：城市管理水平的提升也对市政道路设计提出较高要求，在开展市政道路设计工作时要有融合先进理念和技术的意识。BIM技术与市政道路设计的需求相吻合，在市政道路设计工作中有较大的应用空间。
关键词：BIM；市政道路设计；应用
引言：BIM技术在模拟仿真、数据分析方面优势明显，与现代化市政道路设计理念相吻合。本文以市政道路设计为背景，首先分析应用BIM技术的具体方式，随后说明该技术在市政道路设计中的应用方法。
一、应用方式
1．总体设计应用。对市政道路的设计首先要全面勘察现场环境，并建立合理的市政道路设计方案。在市政道路设计中通常要建立流程方案，应用BIM技术则帮助技术人员建立有关市政道路的规划方案，保证市政道路规划直观可靠。根据现场环境的考查情况建立道路施工点，确保道路施工布局合理可靠。利用BIM技术开展设计工作时要注意现场地形环境的导入，结合市政道路现场地形环境设计地下排水系统、标高系统等附属设施，有效控制设施布局中的工程施工量。BIM技术中内置GIS定位体系，在市政道路设计中通过GIS定位达到提升道路布局合理性的效果，同时获取更加精准的市政道路数据分析结果。BIM技术提供模拟分析市政道路空间环境的方式，还能够模拟道路施工现场的车辆工作状况，进而使道路路面的车道组件体系更加合理。
2．临时施工道路设计。临时施工道路是市政道路工程体系的重要环节，由于市政道路工期较长，需要利用大量施工人员和车辆资源，做好施工资源的管理与存放工作自然尤为重要；有效控制市政道路现场车辆秩序，则降低市政道路工程现场发生车辆拥堵的概率，另外道路施工材料也要做到有序摆放。BIM技术可以应用在临时施工道路设计场景中，利用BIM技术的场景模拟技术分析道路施工效果，全面检查工程设计的质量；同时采取碰撞检查的方式提升临时施工道路方案的合理度，达到整体优化布局效果。
3．道路交叉口设计。BIM技术内置创建三维模型的功能，可以应用在市政道路交叉口设计阶段。道路交叉口的关联设施有信号灯、人行道等，部分情况下还需要考虑地下通道入口要素。利用BIM技术的三维建模方式对道路交叉口环境进行仿真分析，并根据分析结果对市政道路交叉口方案有序调整。左转弯是道路交叉口设计的关键环节，如果左转方向待转状态车辆数量过多则容易引发交通秩序、交通拥堵问题。因此道路交叉口设计要注意合理设置左转车道，保证交通现场合理秩序。
4．道路路基设计。路基设计阶段利用BIM技术进行模拟仿真处理，意图构建完善的道路路基设计方案。挡土墙设计是道路路基设计的关键环节，如果挡土墙设计不合理则会对市政道路整体质量有不利影响。施工方利用BIM技术对道路路基设计方案进行全面复盘分析，及时发现路基设计中的不当之处。道路路基设计中还要注意挡土墙边缘位置的设计，避免边缘设置不当导致生态环境破坏。应用BIM技术对挡土墙边缘位置建模分析，精准计算挡土墙三维模型各个要素，并结合道路路基设计环境合理调整部分参数，避免由于挡土墙结构不合理影响市政道路施工质量。应用BIM技术时计算挡土墙结构时可以结合道路距离理论研究成果，提升道路路基方案完善度。
5．道路管网设计。市政道路下方通常具有复杂的市政管网设施，覆盖给排水、通讯、供电等常见的市政服务类型；地下市政设施普遍具有地下隐蔽性和复杂性，也是市政道路设计重点关注的问题。道路管网设计要考虑到多种地下设施共存的复杂性特征，保证道路施工与各种地下设施协调共存。不同类型地下设施的碰撞检查是道路管网设计的关键环节，使用传统方式开展碰撞检查不仅费时费力，检查结果也未必精准。BIM技术在地下管网碰撞检测方面作用明显，通过创建三维模型能够仿真分析各种类型地下管网的分布状态与走向，为道路管网设计提供更有价值的参考。通过BIM技术可以模拟不同类型管网发生碰撞的场景，同时兼顾多种管网的共存效应，建立的道路管网方案有效避免多种管网可能发生的碰撞现象，各种管网的整体布局也更加合理。另外使用BIM技术可以模拟预留套管的场景，根据雨水管道的特殊特性，通过加深雨水管道降低管道间的冲突效应。
根据市政道路施工现场环境可以适当调整管网方案，在保证道路管网各司其责的基础上，通过管网管道的合理移动达到优化布局效果。对道路管网的美化设计也可以通过BIM技术实现，提升市政管网布局的耐用性。完成道路管线设计中还需要对实际运转过程进行仿真分析，通过BIM技术反馈的模拟分析结果确定管线结构存在的问题，最大限度降低管线之间的排斥效应。
二、应用路径
1．市政道路设计难点。市政道路设计工作中的难点包括道路结构、管网与施工设计三方面；在道路结构设计中首先注意不同道路的高度差距，同时要注意挡土墙、碎石桩设计问题，保证碎石桩排布合理。管网设计中要注意全新市政管网与现有管网之间的对接，由于不同时期管网设计标准不同，因此管网对接事宜一定要处置妥当；此外还要注意全新管线与道路基础设施之间可能产生的矛盾，妥当处理管网与挡土墙交叉产生的问题。施工设计环节中要注意基坑、路基等各个结构间的兼容性，避免市政道路内部出现问题。
2．市政道路设计路径
（1）路基设计。路基设计的关键在于消除不同结构碰撞带来的影响；利用BIM进行市政道路建模时应当综合体现市政道路结构中各个部位的具体信息，建立市政道路体系的信息基础。根据BIM技术建模反馈结果，市政道路的挡土墙与工程电缆体系之间存在碰撞现象，造成诸多施工问题的潜在隐患，最终降低市政道路施工质量。利用BIM技术则实现挡土墙结构的质量提升与优化效果，避免挡土墙与周围环境发生冲突。建立碎石桩排布方案时可以利用BIM技术实现对现场碎石桩可视化效果，同时初步形成碎石桩排布的模拟方案，并对模拟效果中出现错误的部分进行适当调整。在路基设计的碎石桩排布环节还可以使用BIM技术的数据统计功能，通过自动化数据分析结果优化碎石桩方案。
（2）市政管网设计。管网设计的难点在于防止管网碰撞现象，实际应用中利用BIM技术模拟管网之间可能发生的碰撞现象，检测发生碰撞的条件并保证管网设计达到要求。BIM技术的应用实现管网结构合理调整的效果，同时通过预留套管方式拓展市政管网合理空间。基于调整排水方向的考虑，在市政管网设计中可以调整排水方向，利用BIM技术确定跌水槽的使用环境以及管道填埋的合理深度，消除管道碰撞产生的负面影响。
（3）道路景观设计。市政道路设计中要兼顾周围景观因素，原则上要保证道路设计与周围环境间的融合性。具体应用中可以将市政道路周围环境作为模型要素导入到BIM软件，并基于区块概念处理道路景观因素，处理对象包括道路附近植被的类型、排序方式、高度等，力求美观与实用效果兼得。
3．设计效果分析。BIM技术可以应用到市政道路设计的各个阶段，总体来讲能够优化市政道路体系主要要素的合理性，保证市政道路体系和谐；BIM技术的应用还可以达到美观与使用兼顾的原则，并发现原有市政道路设计中存在的深度设计不合理等问题，消除影响市政道路结构稳定性的隐蔽因素。
结束语：市政道路设计是一项复杂的过程，应用BIM技术能够兼顾市政道路设计的方方面面。在开展市政道路设计工作时一定要注重发挥BIM技术的优势，提升市政道路设计方案质量与效益规模。
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