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1、BIM技术在道路工程中的应用作者：来源：甘肃科技纵横2020年第08期:础料入:计入 第步设输;：案化第步方细四制五：T.化 第步施优第步基资输第步施控图1 Bl忸技术道路行业规范化技术路线摘要：借鉴BIM技术在建筑行业的成功使用经验，结合道路工程前期客流预测、道路设 计各个阶段设计、施工全过程以及后期运维全过程相关信息技术，提出了将BIM技术运用于 城市道路工程设计一施工全过程中的思路。采用一站式的基于BIM技术的多软件协同作业方 式，建立包含整个流程的平台，采用IFC标准数据传输结构，通过BIM技术建立总体场景， 将所有专业集成，模拟设计、施工等多个步骤，得出方案比选结果及方案存在的漏洞，
2、最终达 到可直观判断方案整体协调性的效果。研究成果对于BIM技术在中国道路设计中的发展提供 了技术路线、设计理念以及技术经验。关键词：BIM技术;道路工程;模型;信息中图分类号:U415文献标志码：A0引言BIM(Building Information Modeling)，目前被广泛翻译为建筑信息模型，但其实BIM可 以应用于畿乎所有的建设行业。BIM技术的基本原理是建模一仿真一分析，建模的数据来源于 项目的基础资料，包括地形地貌、规范标准等。信息、标准是以工程项目的各项相关信息数据 作为模型的基础，通过模型的建立，运用数字信息仿真模拟建设项目的真实信息BIM是通过 三维的建设模型代替传统的
3、二维图纸表达的一种设计思路，是一种更高级的表现设计意图方 式。将BIM技术运用在建设项目全过程，设计意图表达更加完整、设计变更率降低，还可以 从源头控制项目投资，同时它具有信息完备性、信息关联性、信息一致性、可视化、协调性、 模拟性、优化性和可出图性八大特点。目前该技术广泛应用于建筑行业，技术较为成熟，在市政道路项目方面尚且处于摸索阶 段，但是发展趋势已经逐渐明朗，不久后BIM将会运用到市政项目的设计一施工全过程中。 信息技术的广泛应用是提升工程管理、设计、施工效率的有效方式之一，充分利用信息技术及 多种信息技术问的集成，提升不同主体间的沟通能力，加强工程管理等都是在当前条件下可以 实现的有效
4、方式。1道路工程特点分析道路工程分城市道路系统和公路系统，城市道路的平面线位需严格遵循城市的总体路网规 划，但其他附属工程复杂，需考虑沿线交叉口、非机动车、行人、两侧建筑物以及地下管线 等，主要设计难点是兼顾道路横断面、平面以及纵断面设计的同时考虑沿线交叉口功能、路基 路面设计、沿线桥涵的设计、景观绿化、交通安全、监控、给排水以及地下管线的铺设等多个 专业;公路的选线考虑因素有地理位置、社会情况、自然条件和工程的难易等，主要设计难点 在于线路选取是否为最佳位置。道路设计过程中的每一个专业、每一个指标都有严格的规范， 各专业之间相互限制、约束，须相互协调。在市政项目设计过程中交叉节点是设计难点，
5、也是方案的关键。交叉节点分为平面交叉和 立体交叉，平面交叉设计的重点是交叉口尺寸，立体交叉的设计牵扯因素较多，形式较多，在 空间存在交叉，设计难度较大，需要考虑的专业也较多。其中最关键的步骤在于立交选型， BIM技术可以帮助搭建空间结构，进行空间分析，实现专业自身和与其他专业的衔接自查，包 含专业较多、精度较高，深度探索方案实施的可行性，定量分析方案各项指标，有助于设计人 员定性分析方案的优缺点，对于选出最佳方案很有帮助。2BIM特点BIM技术工作原理是通过数字信息的导人将建筑实体动态三维呈现，但是表现形式只是 BIM技术的一个优点，BIM主要的优势在于可以检验设计的合理性、正确性，以及后期施
6、工 过程全模拟，避免设计冲突、施工冲突、施工延误以及设计美观度的直观体现。3BIM技术道路行业规范化技术路线道路设计过程需要各个专业问信息传递、回馈、对接。为保证各个专业以及设计流程的高 效、顺畅，可以采用一站式的基于BIM技术的多软件协同作业方式，建立包含整个流程的平 台，采用 IFC 标准数据传输结构。IFC （Industry Foundation Class）产生于 1994 年 Au-todesk 公司发起的一项产业联盟，用于定义建筑信息可扩展的统一数据格式，功能为辅助建筑、工程 以及施工软件这三个程序之间的互传。IFC标准的核心技术内容分为两个部分，一个是工程信 息如何描述，另一个
7、是工程信息如何被获取。IFC标准可以促成不同软件数据源的有效链接， 实现数据在产品全生命周期各阶段的共享和交互。目前各BIM应用软件也基本上完成了对 IFC数据格式的支持开发，IFC标准是BIM技术发展的基础。对于城市道路而言，道路平面及纵断面设计必须遵循城市总体规划，建模基础数据主要包 括：道路沿线地形地貌、城市总体规划、地勘资料、周边建筑物范围、地下管线布置情况公 路设计重点在于选线的科学性、合理性以及经济性，建模基础为：地形地貌、不良地质勘察情 况。建模步骤（如图1所示）：（1）将上述影响因素输入至系统作为基础数据进行建模，系 统自动识别并同步进行分析各个因素对整体设计的影响；（2）实现
8、设计方案落地；（3）公路项 目空间关系简单，可通过3D模型，直观判断方案与周边的环境互适性、用地适应性以及周边 其他建筑衔接性，市政道路工程空间关系复杂，通过BIM技术建立总体场景，将所有专业集 成，可直观判断方案整体协调性，主要包括路线方案起终点的高程是否与既有路相接、纵坡是 否与相交道路进行顺接，路基路面设置是否合理，下穿或者上跨方案净空是否满足要求、与地 下管线是否存在碰撞，景观设置是否与周边环境相适宜，各专业设计方案指标是否符合规范， 为技术可行性提供保障；（4）方案比选功能，通过工程经济学、美观度、安全性等多个方面量 化进行比较，推荐较优的方案；（5）通过输入预测的未来年交通量，BI
9、M技术进行区域交通仿 真演示，突出项目建设必要性；（6）在项目施工图阶段，整个工程过程中工序较多，存在很多 的交叉、冲突，施工过程安排不合理就会延误工期，造成经济损失BIM技术可以实现施工全 过程模拟，同时优化施工决策，形成最佳施工次序，保证施工可操作性，明确提升施工效率和 工程质量，提升其准确性，形成良好的发展循环。目前建筑行业较为成熟的BIM技术应用也 主要在于施工过程的控制，通过模型的反馈，整体的施工过程得到提升，成本也在这个过程中 得到有效控制，减少了返工、误工的概率，同时有效规避了可能出现的施工风险。4结束语时代高速发展，信息化、自动化将会惠及每一个行业。当初CAD的出现使得工程制图
10、速 度和效率得到质的飞跃，但是根据时代特点和行业发展，目前单纯的制图软件已经不能满足行 业的发展，BIM三维制图终将取代CAD二维设计。目前建筑行业已经成熟运用BIM技术，道路设计中存在牵扯专业众多、空间结构复杂等 困难，但BIM技术可以将多个模块多个功能融合，在方案比选、空间关系碰撞以及最后效果 展示等方面有着独一无二的优势，未来发展前景广阔。以往道路设计依赖经验和技术，缺少一 定的科学性和创新性，运用建模可以补充这个缺陷，使得方案更具科学性、经济性。目前在施 工工程设计以及施工领域，BIM技术尚处于摸索阶段，且仅仅运用在某个阶段，例如地基处 理、桥梁设计或者施工进度管理等，并没有将项目从设计到施工整体贯穿起来，缺少连贯性。 目前根据建筑项目的经验可知，工程设计三维化是大势所趋，将BIM技术运用在道路、公路 建设项目的各个分支上并进行整合，数字模型和三维视频终将替代图纸出图，设计成果直观呈 现，同时设计和施工过程紧密联系，相互制约，提高建设项目的可行性、科学性、经济性，建 设工程将会实现伟大的革命转变。
