BIM在城市道路设计中的应用探讨

1、    bim在城市道路设计中的应用探讨    李然摘 要：交通工程是城市发展的先行官，城市道路工程是交通工程的重要组成部分。近年来随着城市化进程的推进，城市道路工程也得到了极大的发展，城市道路工程项目也引入了多种先进的科学技术，bim技术作为其中一种，不仅可以应用到城市道路工程管理中，也可以应用到城市道路施工、设计中，极大的提升了工程的管理水平，也提高了工程施工效率，使城市道路设计更具可实施性。就此，本文对bim在城市道路设计中的应用展开探讨，仅供参考。关键词：bim技术;城市道路设计;技术应用探讨doi：10.16640/ki.37-1222/t.2

2、019.23.0511 bim技术概述1.1 bim技术的内涵bim技术，即“建筑信息模型”，主要指的是将关于建筑工程项目的信息集于三维模型中，并全面贯彻落实到建筑工程项目的全过程中，bim技术不仅可以应用到建筑工程管理中，能够更加准确的对建筑工程项目进行管理，还可以应用到建筑工程的施工、设计中，bim技术所具有可视化、协调性等特点，极大地提升了建筑工程项目施工、设计水平。市政道路设计中bim技术应用软件主要有revit、bentley、archicad、eicad及路立德等。1.2 bim技术的特点bim技术的特点主要有可视化、协调性、优化性、模拟性、协同性。具体见表1。2 bim在城市道路

3、设计中的应用分析城市道路设计直接关系到城市道路工程后续施工及运行，将bim技术应用到城市道路设计中，具有多方面的作用，具体体现在以下几个方面：（1）凸显设计意图。传统的二维设计方法无法实现对设计图纸的可视化呈现，可能会导致设计出来的图纸与预期意图有着很大的区别，将bim技术应用到城市道路设计中，可以将设计图纸进行可视化呈现，更加凸显设计意图，便于后续施工应用。（2）模拟和分析能力更加强大。城市道路工程项目涉及的内容较多，bim技术所具有的模拟性可以对所要设计的城市道路项目进行模拟，对相关信息进行分析，将设计出来的城市道路图纸进行施工模拟，对施工过程中可能出现的问题进行分析，不仅可以减少实际施工

4、所遇到的问题，还能提升了施工效率，提高施工资源的有效应用。bim技术通过建立三维工程模型，并借助数字化技术，能够为工程三维模型提供更加全面、完整的信息，丰富信息数据库。图1为道路bim三维模型系统的结构图。对于道路bim三维模型系统而言，其构成要素涉及了多个方面，有桥梁、隧道、轨道交通等，需要将这些要素集中体现在一个完整模型系统中，在构建完整模型系统过程中，需要以实际情况为依据，采用分割以及归并的方式来单独构建模型，再加以整合拼接，还要增加相关分析模块等方式，以构建出一个完整的模型系统。（3）工程量计算精确度更高。在城市化进程的推进下，城市道路工程项目规模越来越大，涉及的内容也越来越多，工程项

5、目也越来越复杂，工程施工环节众多，使得城市道路工程建设工程量也很大，传统的二维设计方法在面对复杂的城市道路工程时，在进行工程量计算时，常存在计算准确度不高的情况，设计误差较大，影响城市道路工程的后续施工质量。利用bim技术，将各种数据输入到模型中，极大的提升了工程量计算精确度，数据准确度高，为后续施工起到有效指导作用。（4）协同效果更强。城市道路工程项目服務于城市发展，城市道路工程项目不仅要关注于道路工程，还要关注于给排水工程、燃气工程，利用bim技术将各种信息整合于一个三维模型信息数据库中，不仅设计人员之间可以进行沟通、交流，设计人员还可以与施工人员、管理人员进行沟通、交流，实现各个环节之间

6、的有效沟通、交流，使各方人员可以基于bim进行协同工作，实现对城市道路工程项目的优化，使复杂的问题变得更为简单化，提升城市道路设计水平，确保城市道路工程施工的有序开展，使城市道路工程后期运行更加稳定、安全。3 bim在城市道路设计中的具体应用3.1 地形地势分析在进行城市道路设计时，首先需要对项目所在区域的地形图进行处理，地形图的精度越高，所提取的数字信息越准确，设计中所采用的地形图比例一般不低于1：500。利用bim软件的地形处理功能建立3d模型时，需要对地形图中的高程点、等高线及现状构筑物等信息进行采集，有时为了达到更高的工程精度，还需要对关键路段进行人工测量，并将测量信息导入到模型中，根

7、据导入的数据信息建立3d模型，然后进行高程分析，为后续bim技术的应用提供基础。bim地形地势模型图如图2所示。利用bim技术对城市道路的地形地势进行有效分析，使城市道路设计更加契合现状地形地势，确保后续设计工作顺利进行。3.2 bim技术应用于地下管线的综合设计城市道路工程项目包含众多地下管道，常见的主要有给水管、排水管、电力管、燃气管及热力管等，有些改造项目既有新建管道还有一些现状管道，各种管道埋深不一致，错综复杂，横过路管很容易出现高程干扰，给施工带来极大的不便。在地下管线施工时，需要提前了解地下管线相关资料，包括管线的种类、管径、走向等，利用bim技术可以进行地下管线的排布模拟，并精确

8、定位管线高程，避免了在施工阶段出现高程干扰、漏埋套管、预埋位置不当等问题，有效的减少工程变更，降低工程成本。3.3 道路路线设计在城市道路设计中，路线设计尤为重要，路线是整个道路设计的灵魂，路线不仅决定了道路的走向，同时也影响着工程造价。道路路线设计时，首先根据道路交通规划，将道路中心线导入到已经完成的三维地形图中，并与之精准结合，然后根据模型中现状地形地貌进行线路分析，并进行优化处理，使其具备经济技术指标较高，可实施性强等特点。设计完成后，还需要多次检查，以确保道路设计图纸能适用于实际施工。3.4 道路横断面、纵断面的设计随着城市化进程的推进，城市规模不断擴大，对于道路横断面、纵断面的设计要

9、求也越来越高。具体来说，道路横断面的设计内容众多，需要根据城市道路等级和使用功能进行设计。在横断面设计时，首先利用bim技术可以预测交通量的特点，进行近远期交通运行模拟数据分析，根据预测交通量，确定科学、合理的路面结构层及车行道宽度，然后进行横断面建模，横断面建模时，利用软件自带的标准组件进行组合，也可以自定义装配组件，使其与设计要求相吻合。道路纵断面的设计依照3d地形地势模型，采集现状地面高程数据，构建出道路中心线的原地面线，并参照城市道路工程设计规范标准，进行道路纵断线的绘制工作。在完成纵断面设计绘制工作后，要查看整个设计自动生成的相关要素，并做好保存工作。如果不符合要求，要重新编辑，对相

10、关参数进行修改，直到满足相关规范的要求。3.5 bim技术应用于工程量统计城市道路工程建设中，从勘察设计到施工期间需要涉及的内容较多，施工区内的地形地貌变化较为频繁，工程量统计工作较为复杂，工程量统计的精度关系到城市道路工程造价。利用bim技术可以精准的进行工程量统计工作，通过软件分析，迅速提出工程量，最终获得相应的工程量清单，使工程量计算更加准确，确保城市道路工程造价的准确性，实现对城市道路工程建设投资的有效控制。4 bim在城市道路设计应用中的问题与建议当前，bim技术在实际的城市道路设计应用中，还存在诸多的问题，辅助分析软件技术还满足不了现代工程项目建设需求，在进行bim技术建模时，每次

11、都需要建立新的模型，这不仅极大地增加了工作量，还提高了设计成本。另外，行业中还没有制定明确的标准。因此，在今后的发展过程中，要制定行业评价标准以及成果提交标准，并在应用过程中，不断的进行优化、完善，实现对bim成果的量化评价。加大对相关辅助软件的开发支持力度，实现“一次建模，多次使用”，避免由于重复建模，增加工作量及设计成本。加大对bim技术的推广应用，可以通过示范性工程，将应用bim技术的城市道路工程与应用传统设计方法的城市道路工程相比较，突出bim技术的优势，使全行业认识到bim技术应用所带来的实际效益，进而将bim技术更好地推进到全行业之中。5 结语综上所述，在现代化社会发展背景下，城市道路工程不仅是城市化发展建设的重要组成部分，也对于城市化发展建设起到了极大的推动作用，并且还关系到人们的生产、生活，关乎人们的出行安全，也能体现出一个城市的形象。bim技术近年来在建筑工程项目中有了广泛的应用与发展，将bim技术应用到地形地势分析、地下管线的综合设计、道路路线设计、道路横断面、纵断面设计、工程量统计分析等方面，极大地提升了城市道路设计水平。但是，bim在城市道路设计应用中，还存在诸多问题，需要在今后的发展中，不断加强应用与研究，实