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摘要:BIM技术主要是建立建筑信息化的三维模型,通过模型展示较为完整的建筑信息,相关技术人员可通过模型对建筑进行了解。现阶段,BIM技术得到广泛应用,在市政道路设计中的应用极大地提高了设计效率,使市政道路工程得到可持续发展,从而拉动城市经济增长。
关键词:BIM技术;市政道路设计;三维;协作
一、BIM技术
1.1发展
由查理•伊斯特曼于1975年提出的建筑描述系统被认为是BIM的前身,该理论是建立在数据转换的基础之上,利用三维建筑信息模型与二维平面图纸进行关联的方法,在对三维模型修改的同时达到二维平面图纸实现自动同步更新的目的。以BIM技术对项目设计进行全过程模拟,各专业设计人员即使是在不同阶段中,只要使用同一模型,对各自负责的工作进行设计操作,即可以达到协同设计的目的,能够有效地对整个工程进行计算、分析以及模拟。最近几十年来,随着科学技术的迅猛发展,计算机的硬件与软件水平也得到了快速提升,使得BIM技术在工程建设领域内逐渐备受关注,并且应用范围迅速扩大。我国的BIM理念于2004年第一次被引入,并于2010年首先在建筑工程领域范围内得到快速发展,后来逐步在市政道路中得到了应用,如深圳国际生物谷海心路等市政道路工程就应用了BIM技术。
1.2BIM技术的特点
BIM技术具有如下五个特点。(1)统一性。统一性是BIM技术的核心。随着项目规模的扩大、专业的细分,绝大多数项目都需要大量不同专业的人员协作完成,在传统的工程中,是通过将项目按专业进行一定细分,然后各专业人员在各自专业领域按照自身的方式进行设计与实施项目,造成信息兼容性差、管理难度极大,并且还会造成同一信息被不同参与方多次创建与修改后无法识别。BIM技术正是为解决这一问题而创立的,他是首先建立一个数字化的三维模型,然后后续的所有设计、实施信息均是在这个模型上进行架构,实现格式的统一、理解的统一。(2)集中性。道路工程设计多个专业协作,建立BIM技术平台后,各专业人员均在BIM技术平台中进行设计实施,为项目管理人员实现了多环节、多层次、多渠道的资料的集中管理与存储。(3)信息共享性。项目的实施过程中,各专业人员有前后工序的差别,这时信息实现高效流转就需要做到信息共享的畅通。BIM技术实现了各种信息在同一模型下创建、修改,因此可以非常流畅地在不同参与者之间流通,项目管理者也非常方便的对项目进行实时管理,发现项目问题,显著提升了各专业之间协作能力。(4)信息压缩性。项目各阶段各专业实施部分均需要包含与之有关的所有信息,造成信息的庞杂化和重复性管理难度极大。而BIM技术是各专业人员在同一平台中完成的,各专业人员只需要建立与修改与本专业有关的信息,这就实现了信息的有效压缩。(5)关联性。信息的关联性是方便管理者对项目进行管理的一个重要渠道,BIM技术模型在设计时就实现了构件信息的关联,方便了后期对模型的修改。
二、BIM技术在市政道路设计中的应用
2.1将BIM设计运用到地形图处理
我国市政道路在施工的过程中,勘测单位通常都会提供图纸,其图纸主要是二维和三维的图纸。这两种图纸有着一定的区别,主要体现在高程点的设置上。二维图纸在设置高程点的时候,主要按照零来设置。这是实际高程点,而具体的高程值则是采用标注的形式。三维图纸高程点的设置主要以实际工程的高度为主,无论是二维图纸还是三维图纸,其精准度都会有一定的缺陷。通过BIM技术对图纸进行处理,可以将市政道路的设计图更加直观的展示,这样的精准度更高。
2.2道路中心线绘制
在市政道路设计中道路中心线绘制的整体效果与道路设计的整体效果间存在相关性,在具体的设计环节中,由于受到多种限制性因素的影响,使绘制中心线的准确性受到不同程度的影响。为了保证所绘制的中心线符合预期所要达到的求,必须在绘制前就考虑到相关的限制性因素,并按照相关的规定进行线位的拟合处理,合理调整其曲线长度、半径等相关性因素。BIM技术应用中,在设计的初期要对中心线进行控制分析,以便在3D图形中,确定中心线的位置后插入中心线。若要转换中心线,要按照相关的规定标准,并把3D地形图作为基础将中心线转换为多段线。对于路线的创建要寻找相关的功能,再执行,在输入栏中输入所要创建的线路。
2.3地下管线综合分析
市政道路的管线涉及专业较多,而且相互之间交叉情况复杂,通常市政道路的管线有给排水管道、燃气管道、通信管道、电力管道等,相互之间难免在管位和高程上产生冲突。通过BIM技术将所有的专业管线集成到道路模型中,利用碰撞检查功能可以非常便捷的判断管线的布置是否合理,与其他管线之间是否存在冲突,能够使设计人员在设计阶段就可将管线冲突的问题消除,相比于二维设计具有非常大的优势。而且,对于建设过程中需要迁改的管线,也可采用这种方法确定其管位与高程。
2.4三维可视化设计及建模
BIM三维模型含括项目物理几何、功能构造等丰富信息,并集成了各类模拟计算软件,可视化表达能力极强。应用BIM技术,可为道路路口、立交匝道实现三维展示和动态更新,帮助工作人员充分利用土木单元,可基于车人行道、边坡等内置的组件直观的改变道路横截面输入参数实现道路模型快速修改,可基于施工图实时更新功能为设计人员优化设计实现快捷便利。设计施工过程的实时更新为结构冲突、可施工性分析等检测分析提供了条件,保证了施工问题的及时解决。另外,BIM三维模型在交通流量模拟分析、碰撞检查、视距模拟分析以及安全评价等模块为市政道路工程检查的实现、暴露设计缺陷等提供了可能,也为审图工作提供了便捷,实现审查的重心由查找问题向解决问题转移。
2.5道路的横断设计
在市政道路设计中,横断面的设计是相当重要的一项工作,需要提高其重视程度。横断面设计涉及的内容较多,要对机动车与非机动车、行人、路基的处理进行合理考虑,以保证路面结构层能够得到较为科学合理的设计。BIM技术的应用能够为道路横断面的设计提供更精确的信息,从而确保横断面设计的宽度能够达到相关的标准要求。为了保障道路的安全,BIM技术会对横断面进行科学布置。对于道路各处的宽度数据进行区域创建,对其进行节点的参数设置,并指定逻辑目标,拓宽道路和桥梁。针对市政道路的规划设计需要来选择合适的构件,而对于横断设计和市政道路建设来说,合理选择构件是确保部件进行组建与拼接的基本条件。
2.6可视化交底
在设计交底中,可利用BIM技术进行可视化交底,能够直观的从不同视角对重点难点工程以及特殊部位进行展示,直观的表达设计意图。同时,还可以与VR技术相结合,进行场景虚拟仿真漫游,完整的表现工程的数字化成果,能够使施工人员快速的深入理解设计意图,减少后期技术服务工作,也可有效的避免施工过程中的返工与浪费。
三、结束语
综上所述,BIM技术主要是建立建筑信息化的三维模型,通过模型展示较为完整的建筑信息,相关技术人员可通过模型对建筑进行了解。现阶段,BIM技术得到广泛应用,在市政道路设计中的应用极大地提高了设计效率,使市政道路工程得到可持续发展,从而拉动城市经济增长。
参考文献:
[1]李俊贤.BIM技术在市政道路设计中的应用[J].中国高新区,2019,000(014):156.
[2]余北斌.BIM技术在市政道路设计中的应用[J].建材与装饰,2018,000(023):265-265.