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新时代下BIM技术在市政道路设计中的应用

本站     2019/3/26 16:55:27    

BIM技术作为新时代下建筑行业前沿技术,在设计行业应用中得到极大推广。市政道路设计中可以利用其优势和特点,快速进行平纵横设计,以三維视角指导市政道路设计工作,提高工作效率与质量,推动市政道路全面发展。

关键词:BIM;市政道路;平纵横设计;

中图分类号:TV51 文献标识码:A 文章编号:1009-914X(2018)34-0188-01

0 前言

随着我国经济社会的不断发展,城市基础设施建设步伐日益加快,高效率、高质量的BIM技术在建设行业已经得到极大地应用和发展。BIM技术具有快捷高效、直观精准的特点,能够实现建设项目全生命周期协同管理,提升道路设计的科学性和准确性。基于此,市政道路设计中可充分利用BIM技术这一优势,在未来道路建设管理中提升设计水平和设计质量,推动我国市政行业快速发展。

1 BIM的特点与技术优势

1.1BIM概述

BIM--建筑信息模型,是一种三维数字建模技术。顾名思义,该技术是通过集成汇总建筑项目全过程信息数据,实现项目物理特性以及功能特性的数字化表达。BIM应用过程大致分为以下三部分:一是建模,通过物理信息和功能信息的数字化表达,实现建设设施的三维数字模型展示;其次是分享传递,通过共享该项目技术模型,建设单位、设计单位、监理单位可集中在同一平台上,从而方便对该项目建设全生命周期过程进行管理和控制,为项目实施提供决策依据;三是协同,在项目的不同阶段,不同单位可根据项目实际情况对BIM模型进行数据插入、更新和修改,并及时反馈给相关方,从而实现各专业间的协同作业。目前BIM技术广泛应用于建筑行业中。

1.2BIM技术优势

BIM技术不仅具有数据可传递性和可协同性的优势,还能缩短建设周期,极大提高生产效率,节约成本。具体优势如下:

1、 可优化。市政道路设计是个不断优化的过程,BIM技术在应用时可提前对各专业进行碰撞检查,为模型信息的准确性和可操作性提供保障。

2、 可模拟。市政道路中应用BIM技术,可对真实情况进行仿真模拟,将项目建成后实际情况直观地展示出来。另外,项目设计人员还可以针对市政道路中的建筑、景观绿化以及行车安全进行模型试验,确保项目建成后达到最优状态。

3、 可协同。项目建设时涉及业主、施工单位和设计单位等,在各方协调方面,传统的设计方法还存在很大缺陷,比如很多问题必须在实际施工中才能反映出来,出了问题才进行补救,从而造成设计返工,浪费资源等问题。而BIM设计过程中,能够及时发现问题,协调各方数据,提高设计工作效率和质量,避免返工。

4、 可视化。 BIM 技术在市政道路设计时,可以将传统的抽象性的平面线条三维化。以三维角度呈现在设计人员和业主面前,使项目成果更加立体直观(见图1),另外在三维视角下能为设计人员提供不同设计思路,从而提高设计水平和质量。

5、 准确性。利用 DEM 的方法,结合真实地形数据,更加迅速的计算项目土方量,生成相关数量表,找到合适的开挖面和填挖距离,分析最佳方案,提高项目工程量的准确性,节约项目建设成本。

2 BIM在市政道路设计中的应用

2.1地形数据处理

在市政道路设计建模前期,需对地形数据(等高线或高程点)进行处理,剔除异常点。

BIM 技术可以通过处理后的地形数据,对道路和周边环境进行观测、分析,为设计工作提供重要的基础依据。具体设计工作中,BIM在道路施工方案和施工图设计中的作用主要体现在可以对道路中心线进行精准设置和规定,结合地形模型,保证道路横穿3D地形的和合理性,为后期土方工程量计算提供准确依据。

2.2道路中心线绘制

市政道路设计中,道路中心线设计是一个重点内容。设计过程中,可参照市政道路标准规范,对道路中心线要素进行有效的改进和优化。如合理设置道路平曲线长度、缓和曲线长度,并且参考道路周边建筑地形情况,对不同中线方案进行技术论证,利用BIM技术进行三维数据建模。

2.3道路纵断面设计

市政道路纵断面设计是道路设计过程中较为复杂的一项内容,纵断拉坡时需集合实际地形、周边建筑物以及地下综合管线等因素进行考虑。要求设计人员要与勘察团队有效合作,对道路纵断面各项要素进行严格论证,包括纵坡长度,坡度是否满足标准,是否能后与已建成道路完美顺接,是否为未来管线综合专业预留了足够的纵向空间等等。因此设计人员需密切关注BIM模型的变化,对道路纵坡进行灵活动态调整,保证设计的合理性和可实施性。纵断面拉坡如下图所示。

2.4道路横断面设计

道路横断面设计包括:车行道宽度,人行道布置,路基路面结构层设计、桥梁断面设计以及道路边坡形式及坡度等。BIM技术操作过程中,可提前对道路横断面形式进行部件编辑,再以拼接和组建的方式建模。在设计过程中应结合未来交通量,道路技术等级进行合理论证,通过模拟道路横断面形式,确定断面材料和路基形式,结合周边建筑和环境进行动态模拟优化调整。道路建模如下图4所示。

2.5工程量统计分析

道路模型建成后,需要统计分析市政道路的材料费用、施工进度及各项成本。BIM技术由于结合实际地形建立了道路模型,因此能够快速的测算出道路施工过程中的土方量,同时可以分析出项目所需的材料数量以及各项成本,自动统计市政道路实体的工程量,并得到最终的市政道路工程量清单,确保道路施工中工程量的准确性和真实性,以便更好地进行工程算量等各项相关工作。大大规避了传统设计工作中人工统量的弊端,提高作业效率。

3 结语

在信息化和数字化时代,市政道路设计手段日新月异。BIM技术相比传统设计方法展现出的高效快速、准确直观地优势,能够在道路设计工作中发挥重要作用。为此,我国市政道路设计及相关工作人员应该加强BIM技术的研究和运用,有效的提升市政道路设计水平。


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