孫 超

上海市政工程設(shè)計(jì)研究總院（集團(tuán)）有限公司昆明分公司，云南 昆明 650000

近年來(lái)，我國(guó)市政道路建設(shè)開(kāi)始進(jìn)入高速發(fā)展階段，不僅使人們?nèi)找嬖鲩L(zhǎng)的出行需求得到切實(shí)滿足，同時(shí)推動(dòng)了城市和社會(huì)發(fā)展。但從傳統(tǒng)市政道路設(shè)計(jì)情況來(lái)看，守舊及落后的規(guī)劃和設(shè)計(jì)模式已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)城市多功能及智慧化的發(fā)展步伐，導(dǎo)致道路設(shè)計(jì)難以滿足人們實(shí)際需要，而在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，能取得更優(yōu)的市政道路規(guī)劃設(shè)計(jì)效果。由此可見(jiàn)，針對(duì)市政道路設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用進(jìn)行探討十分必要。

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)即建筑信息模型，該技術(shù)整合了多方面內(nèi)容，如三維數(shù)字技術(shù)、建筑專業(yè)知識(shí)等。BIM技術(shù)主要是在近年來(lái)得到快速發(fā)展，該技術(shù)理念最初在二十世紀(jì)七十年代被提出，與此同時(shí)，BIM技術(shù)最初僅應(yīng)用于建筑方面，目前BIM技術(shù)的應(yīng)用范圍已經(jīng)逐漸拓寬，其應(yīng)用水平也越來(lái)越高[1]。在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可在施工及后續(xù)維護(hù)方面起到的積極作用，該技術(shù)主要是以模型為出發(fā)點(diǎn)，能豐富數(shù)據(jù)信息，為工作人員整理和分析數(shù)據(jù)提供幫助。此外，應(yīng)用該技術(shù)也能整合并協(xié)調(diào)各參與方工作，加強(qiáng)各方之間的溝通，從技術(shù)角度促進(jìn)工作效率及質(zhì)量的大幅度提升。

BIM技術(shù)具有如下特點(diǎn)：

（1）三維立體化。與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)模式相比，應(yīng)用BIM技術(shù)設(shè)計(jì)圖形能呈現(xiàn)三維立體圖形，在建立三維立體圖形的基礎(chǔ)上，視覺(jué)感較強(qiáng)，且以三維立體圖形為指導(dǎo)，能促進(jìn)工作效率的大幅度提升，進(jìn)而順利開(kāi)展各方面的工作。

（2）信息化。在市政道路設(shè)計(jì)中應(yīng)用BIM技術(shù)，信息化特征尤為顯著，因設(shè)計(jì)工作開(kāi)展時(shí)需要詳細(xì)記錄各種數(shù)據(jù)，與傳統(tǒng)設(shè)計(jì)相比，應(yīng)用BIM技術(shù)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作會(huì)有不同的側(cè)重點(diǎn)，會(huì)更加重視架構(gòu)描述方面。

（3）高端化。BIM技術(shù)屬于高科技產(chǎn)物，應(yīng)用BIM技術(shù)能借助三維圖形方式呈現(xiàn)各種設(shè)計(jì)圖，也能夠詳細(xì)記載并分析設(shè)計(jì)中應(yīng)用的各種工程材料和施工工序等數(shù)據(jù)，可見(jiàn)高端化特征尤為顯著。

（4）交互性。借助BIM技術(shù)能對(duì)BIM軟件的相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行讀取，便于設(shè)計(jì)人員有效對(duì)接其他相關(guān)工作人員的工作，故BIM技術(shù)具有較強(qiáng)的交互性。

2 BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)

（1）發(fā)揮政策保障作用。從當(dāng)前BIM技術(shù)應(yīng)用情況來(lái)看，高頻次的應(yīng)用使BIM的優(yōu)勢(shì)越來(lái)越凸顯，而在市政道路設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的應(yīng)用價(jià)值更是尤為顯著。BIM技術(shù)一般應(yīng)用于成本預(yù)算、場(chǎng)地分析、三維協(xié)調(diào)等方面，該技術(shù)能夠有機(jī)結(jié)合相關(guān)政策，進(jìn)而在政策支持下保障市政道路設(shè)計(jì)工作規(guī)范且有序地開(kāi)展[2]。BIM技術(shù)的不斷發(fā)展能推動(dòng)市政道路設(shè)計(jì)的良性循環(huán)發(fā)展。

（2）提升修改工作效率。市政道路設(shè)計(jì)過(guò)程經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)的一個(gè)問(wèn)題就是設(shè)計(jì)變更，而借助BIM技術(shù)能夠快速修改圖紙內(nèi)容，并利用模型來(lái)體現(xiàn)修改后的數(shù)據(jù)，大幅度提高設(shè)計(jì)效率，設(shè)計(jì)人員能夠及時(shí)結(jié)合修改后的數(shù)據(jù)進(jìn)行道路設(shè)計(jì)，這一過(guò)程避免了在修改方面浪費(fèi)大量時(shí)間的現(xiàn)象。此外，借助BIM技術(shù)，能實(shí)現(xiàn)全面信息的獲取，也能直觀呈現(xiàn)信息和功能，并且依托先進(jìn)數(shù)字技術(shù)、信息技術(shù)構(gòu)建，BIM技術(shù)能將詳細(xì)報(bào)表清單提供給用戶，并以龐大數(shù)據(jù)庫(kù)為出發(fā)點(diǎn)，圍繞用戶所需信息進(jìn)行提取，為信息及時(shí)更新提供保障。

（3）精確計(jì)算分析。市政道路設(shè)計(jì)的工作量巨大，為了促進(jìn)工作量計(jì)算精確度有效提升，一般會(huì)選擇斷面法計(jì)算不同的工程量，但地形不平坦時(shí)并不適合應(yīng)用斷面法，原因在于此時(shí)應(yīng)用斷面法計(jì)算產(chǎn)生的誤差較大，會(huì)影響計(jì)算結(jié)果的準(zhǔn)確性[3]。此時(shí)就可應(yīng)用BIM技術(shù)，使傳統(tǒng)斷面法存在的不足得到有效彌補(bǔ)，同時(shí)應(yīng)用BIM技術(shù)可精確計(jì)算每一個(gè)工程量，也能提供每一個(gè)子模塊的幾何數(shù)據(jù)信息，確保信息與實(shí)際情況相符。應(yīng)用BIM技術(shù)進(jìn)行具體計(jì)算時(shí)，以路基設(shè)計(jì)曲線和地形曲線為主要依托信息，且地形條件等因素不會(huì)影響B(tài)IM技術(shù)的應(yīng)用，能為計(jì)算結(jié)果準(zhǔn)確性、運(yùn)算效率提供全面保障。

（4）優(yōu)化設(shè)計(jì)。依托BIM技術(shù)開(kāi)展設(shè)計(jì)工作，能確保設(shè)計(jì)方案更加合理、切實(shí)可行，也能改善當(dāng)下市政道路運(yùn)行情況，優(yōu)化道路工程。為了促進(jìn)信息準(zhǔn)確性的有效提升，需要設(shè)計(jì)人員積極應(yīng)用先進(jìn)技術(shù)，為設(shè)計(jì)提供輔助作用，借助BIM技術(shù)改善復(fù)雜市政道路現(xiàn)狀，使設(shè)計(jì)流程得到有效優(yōu)化，切實(shí)規(guī)避各種不利因素的影響；與此同時(shí)，應(yīng)用BIM技術(shù)還能夠結(jié)合設(shè)計(jì)進(jìn)行投資回報(bào)分析，正確梳理設(shè)計(jì)變化和投資回報(bào)的關(guān)系。

3 BIM技術(shù)在市政道路設(shè)計(jì)中的具體應(yīng)用

（1）地形圖處理。市政道路設(shè)計(jì)過(guò)程尤為重要的工作內(nèi)容之一就是地形圖處理，在該環(huán)節(jié)中引進(jìn)BIM技術(shù)一般是以二維圖和三維地形圖的應(yīng)用為主。從二維地形圖方面進(jìn)行分析，應(yīng)標(biāo)注高層點(diǎn)位置，原因在于該類地形圖高程數(shù)為零；從三維地形圖方面進(jìn)行分析，一般會(huì)選擇應(yīng)用Z坐標(biāo)圖塊來(lái)表示高程點(diǎn)，原因在于Z坐標(biāo)圖塊展現(xiàn)的高程點(diǎn)標(biāo)高能夠切實(shí)符合實(shí)際情況。曲面圖標(biāo)創(chuàng)建的過(guò)程中，首先要凍結(jié)并反選高程點(diǎn)以外的圖層，然后進(jìn)行曲面圖標(biāo)的創(chuàng)建，基于對(duì)話框中圖層及名稱的選擇，確定曲面具體類型，此時(shí)就能夠成功創(chuàng)建曲面圖標(biāo)。為了完整創(chuàng)建曲面圖，還應(yīng)確定曲面屬性、圖形對(duì)象及所有高層點(diǎn)，使曲面信息得以全面展現(xiàn)。

（2）道路中心繪制。市政道路設(shè)計(jì)過(guò)程，中心線繪制也屬于設(shè)計(jì)工作中的重要工作內(nèi)容，道路中心線具體繪制過(guò)程中面臨的影響因素較多，因此中心線繪制時(shí)需要全面了解各種影響因素。為了避免多種因素給道路中心線繪制的合理性造成影響，確保準(zhǔn)確確定線位，可引進(jìn)BIM技術(shù)，借此有效規(guī)避各種影響因素，為合理設(shè)計(jì)提供保障。應(yīng)用BIM技術(shù)可模擬市政道路中心線會(huì)繪制，實(shí)現(xiàn)實(shí)景模擬試驗(yàn)效果，在這一模擬環(huán)境中一旦發(fā)生問(wèn)題，就可借助技術(shù)準(zhǔn)確判斷問(wèn)題，并制訂對(duì)應(yīng)的解決方案。與此同時(shí)，借助BIM技術(shù)選擇擬合作業(yè)模式，充分明確緩和曲線及圓曲線半徑等多個(gè)要素，再合理調(diào)整上述要素，進(jìn)而為確定合適的線位提供保障。

（3）道路縱斷面設(shè)計(jì)。市政道路設(shè)計(jì)中的重要環(huán)節(jié)還包含縱斷面設(shè)計(jì)，該項(xiàng)設(shè)計(jì)工作也可借助BIM技術(shù)。首先，設(shè)計(jì)人員應(yīng)以原有地面線文件的確定為出發(fā)點(diǎn)，以原地面線為依據(jù)進(jìn)行拉坡線繪制工作，為了保障設(shè)計(jì)需求能夠得到滿足，應(yīng)在拉破線優(yōu)化方面加大力度，確保拉坡線能夠有機(jī)結(jié)合曲線設(shè)計(jì)文件等，保證有效形成完整的縱斷面設(shè)計(jì)圖。其次，為了使設(shè)計(jì)難度大幅度降低，設(shè)計(jì)人員應(yīng)通過(guò)應(yīng)用三維地形有效設(shè)計(jì)地面線，再與實(shí)際情況充分結(jié)合并進(jìn)行優(yōu)化和改進(jìn)，直至中心線與實(shí)際情況相符方可停止，在此背景下，地面線可自動(dòng)更新，使設(shè)計(jì)難度降低的同時(shí)，也利于設(shè)計(jì)步驟的簡(jiǎn)化。最后，完成地面線設(shè)計(jì)后，拉坡線設(shè)計(jì)方可開(kāi)展，設(shè)計(jì)拉坡線時(shí)往往會(huì)涉及眾多指標(biāo)，如坡度及坡長(zhǎng)等參數(shù)，因此為了合理設(shè)計(jì)拉坡線，應(yīng)與縱斷面繪制工作相結(jié)合，圍繞指標(biāo)進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比過(guò)程發(fā)現(xiàn)有指標(biāo)不合格時(shí)，注意及時(shí)改進(jìn)，修改過(guò)程應(yīng)以縱斷面布局參數(shù)命令為依據(jù)，保障修改方式的科學(xué)性，借此順利完成設(shè)計(jì)工作，使各要素與實(shí)際情況相符。

（4）道路橫斷面設(shè)計(jì)。橫斷面設(shè)計(jì)過(guò)程可依托Civil 3D程序。①創(chuàng)建道路裝配，應(yīng)用該軟件能充分明確各部件，也利于組合的優(yōu)化，實(shí)現(xiàn)更加合理的道路裝配效果；在建立道路模型的前期，應(yīng)注意明確裝配名稱，通常都是以裝配指令為依據(jù)進(jìn)行確定。②插入豎線，該豎線應(yīng)以圓形為標(biāo)記，并為該豎線位置準(zhǔn)確提供保障，以此當(dāng)作裝配基準(zhǔn)線進(jìn)行應(yīng)用。③為了保障裝配工作能夠順利結(jié)束，可選擇部件工具板相關(guān)選項(xiàng)應(yīng)用，此外，為了確保設(shè)計(jì)效果更加理想，應(yīng)注意明確橫斷面標(biāo)準(zhǔn)，與實(shí)際情況結(jié)合，陸續(xù)添加所需裝配，為橫斷面設(shè)計(jì)進(jìn)一步符合實(shí)際情況提供保障。

4 結(jié)束語(yǔ)

市政道路項(xiàng)目的經(jīng)濟(jì)效益、社會(huì)效益十分關(guān)鍵，而要想充分發(fā)揮項(xiàng)目各方面的作用，必然與科學(xué)的設(shè)計(jì)規(guī)劃密不可分。對(duì)此，文章具體探討了市政道路設(shè)計(jì)中BIM技術(shù)的具體應(yīng)用，希望能促進(jìn)該技術(shù)的進(jìn)一步發(fā)展，確保道路設(shè)計(jì)符合城市建設(shè)需求及社會(huì)現(xiàn)代化發(fā)展要求。