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规院技术丨BIM技术在城市道路设计中的应用
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规院技术丨BIM技术在城市道路设计中的应用

规院技术丨BIM技术在城市道路设计中的应用 贵州华臻规划勘测设计集团
2020-06-18
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导读：BIM 技术的优点在于其在传统二维设计方式上基础上实现了三维数据信息模型的构建。BIM在城市道路设计中，能够比较形象地将设计效果进行展示，给人以直观的视觉效果，同时便于设计者找出设计的缺陷或不足，进而



1 BIM应用在城市道路设计中的优势




1.1 BIM能够充分表达设计的意图








BIM 技术的优点在于其在传统二维设计方式上基础上实现了三维数据信息模型的构建。BIM在城市道路设计中，能够比较形象地将设计效果进行展示，给人以直观的视觉效果，同时便于设计者找出设计的缺陷或不足，进而快速且有效地修改。因此，运用BIM技术可以有效而直观地表达城市道路设计的意图，并为设计者提供修改或完善设计的便捷。








BIM三维展示




1.2 BIM具有高度精确协调性








传统的二维设计模式在一定条件下也能发挥比较好的作用，但这仅限于道路条件较好，影响因素较少的条件下。当道路设计的影响因素较多时，如路况比较差、道路起伏较大，都会造成工程量难以估计的局面，不能完全适应目前影响因素较多的城市环境。BIM技术应用可以很好地改善这样的局面，通过数据模型来完善各种属性数据和其它几何数据信息进行较为准确的工程量计算，为设计提供精确的计算保障，提高设计效率。








1.3 BIM具有多领域协作便捷的优势








随着城市环境复杂因素的增多和工程规模的扩大，给城市道路设计增加了难度，也给道路设计的协调性提出了新的要求。而传统的二维设计模式在道路设计过程中存在一定的局限性，并不能使各部门以及各专业的人才发挥较高的工作效率，协调性有待提高。BIM在城市道路设计中的应用，能够很好地协调各个领域及部门，实现不同模型间高内聚低耦合的关系，并且能够充分地保证工作质量和效率。








2 BIM在城市道路设计中的应用




2.1 BIM 技术在地形处理中的应用








城市交通基础设施项目的设计中，地形处理是BIM技术应用的基础，所有的设计内容均需要在通过地形数据资料建立的数字地面模型上进行。通过对工程区内现场实际地形进行数据采集，形成三维地形图资料，然后利用软件对地形标高数据、等高线数据、构筑物数据以及其他特征线数据进行转换，形成地形三维曲面的建立。数字地面模型建立后可以利用地形三维查看工具可以直观的对整个建设区地形地貌及相关控制因素进行查看，有利于项目前期对设计重点、难点的分析，对设计工作中可能遇到的问题在前期分析阶段进行暴露，以便于后期设计阶段采取相应的技术手段进行处理。






数字地面模型



2.2 BIM技术在道路设计的应用








BIM技术在道路设计中的应用主要体现在道路的平面、纵断面、横断面的设计中，而在BIM技术应用中上述几个方面的设计内容是相互嵌套、相互制约的关系，相互嵌套保障了在平面、纵断面、横断面的交互设计中实现数据共通，最终各分项设计内容的控制因素在相互制约下达到均衡后运用路基与边坡模板带帽形成设计道路模型。








与道路模型相关联的主要设计实体有：

Ø 数字地面模型实体；

Ø 路中线实体；

Ø 纵断面拉坡图实体；

Ø 路基模板；

Ø 边坡模板。





各实体间的相互嵌套关系主要体现在：

1、路中线实体与数字地面模型实体的关联；

2、纵断面实体与路中线实体关联；

3、上述所有实体与道路模型关联。









路中线实体与数字地面模型实体的关联、纵断面实体与路中线实体关联。在路中线设计时，系统会实时的提取地形数据并反馈至纵断面设计实体，为纵断面设计提供地面线数据，同时在纵断面设计时可实时监测重点路段的横断面带帽情况，当横断面带帽情况不满足要求时只需要对路中线实体或者纵断面实体进行修改，监测断面会实时进行更新，大大方便了以往在成图阶段才能知道每一个断面的带帽的弊端，大大减少了设计完成后由于指标不满足要求而进行的重新修改。






BIM技术应用与道路设计中各实体间关系图







通过模型，可实现道路平面设计图、纵断面设计图、横断面设计图、挡土墙设计图、直曲表、逐桩坐标表、土石方数量表、护坡面积表、占地面积表等图表的全自动出图。












当道路的平面、纵断面、路基宽度或者路基边坡等中的任何一项设计指标需要修改时，只需要在设计指标修改完成后，整个道路模型系统会自动完成更新。告别了传统意义上修改一项数据后需要反复的修改嵌套的其他数据，实现了道路的智能化设计，大大降低了设计师的工作量。












在设计完成后利用道路模型文件，可以实现任意路段或全路段的驾驶员视角漫游。









驾驶员视角模型漫游








为满足甲方或约定的成果要求，道路模型可导入其他建模软件进一步建模及渲染后实现项目的三维展示效果。






拓展建模三维展示



2.3 地下管线综合设计分析








所谓的管线综合设计是指道路范围内各专业工程管线竖向高程和平面位置相协调的工作。通过合理应用BIM技术，可以使相关设计人员提前运用3D模拟技术来对管线施工完毕后的实际排布状况进行虚拟模拟。如采用Magi CAD 软件来对相关设备管线进行建模，结合各个设备专业的施工图来进行合理划分，按照系统的差异性来分别进行，相应的建模过程中本着从大管到小管，自上而下的顺序来进行，这样可以极大地减小后期管材因避让等问题而需要进行调整的难度。在进行建模完毕后，还可以进行碰撞检测，并借助相应的碰撞报告来决定是否需要对实际的管线安排进行合理调整。












在市政道路管道工程预留和预埋的过程中出现的预留预埋孔道错位、遗漏等质量通病，借助BIM技术的合理应用，有助于精确定位管线的预留孔洞，力求最可能减少后期管材建设的困难。因此，就可以充分按照“设计-分析-模拟”的一体化设计思路来对实际的工程状况进行动态表达，同时从不同专业角度来分析实际的管道设计情况，并模拟出来实际的分解结果，借此来进行决策，最终达到缩短项目设计工期的目的。






管线综合BIM设计



2.4 道路景观分析








在进行道路景观设计的过程中，借助BIM技术的合理应用，可以对道路区域中的景观进行模拟分析，这样有助于对道路及其范围内景观协调性进行合理分析，减少道路景观设计对社会环境带来的各种不良影响，力求可以做到市政道路和景观二者的协调性和一致性。借助BIM 技术的应用，可以按照一定空间位置将各种植物群对应的“块”导入到道路模型中来构建道路景观模型，对植物群空间位置、分类以及高度等情况进行合理规划，这样可以打破传统抽象二维CAD 图纸存在的各种限制问题，借助BIM 技术来增强市政道路景观设计的动态化和可视化，提升道路景观规划设计的整体质量。








景观展示


文：黄林海

编辑：胡青

  编审：朱媛云

【声明】内容源于网络
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贵州华臻规划勘测设计集团
华臻集团始建于1972，2018年改制为非公企业，现有建筑甲级、规划甲级、测绘甲级、咨询甲级、风景园林、市政工程（给排水、道路、公共交通、燃气）、工程勘察乙级，土地规划、公路丙级，施工总承包（建筑、市政）二级、建筑装饰装修专项资质
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贵州华臻规划勘测设计集团 华臻集团始建于1972，2018年改制为非公企业，现有建筑甲级、规划甲级、测绘甲级、咨询甲级、风景园林、市政工程（给排水、道路、公共交通、燃气）、工程勘察乙级，土地规划、公路丙级，施工总承包（建筑、市政）二级、建筑装饰装修专项资质
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