摘要：随着城市的快速发展，基础建设规模不断扩大，对市政桥梁道路技术要求持续提升。但是，当前道路桥梁设计多为二维平面设计，各专业信息传递载体为二维图纸、说明类文件，信息沟通效率较低，设计标准化管理基础薄弱。如今，BIM技术高速发展，“广联达数维道路设计”可以整合工程构件几何信息、造价数据、物理属性，构成一个涵盖大体量数据的模型，为设计标准化管理提供支持。因此，下面我根据软件的设计流程（图1）在道路和桥梁的建模过程中的流程和方法进行探讨。

关键词：道路桥梁   模型建立  问题探讨

引言

数维道路设计软件为路桥隧设计师或BIM工程师全新打造的，聚焦于路桥隧从方案到施工图设计的符合国内设计习惯与规范标准的BIM专业化设计软件。该软件包括道路、桥梁、隧道三个子系统，为道路工程设计提供了整体解决方案。软件各子系统之间无缝协同，数据完全互通，且具备高度协同性，可以极大地提升设计效率与质量。

软件的一般设计流程为：新建工程；地形识别，生成地形曲面；路线设计；纵横断设计；生成道路；平立交设计；布置桥梁和隧道；边坡设计。

1、地形图的识别与处理

在路桥工程的项目设计阶段，常需要地形图为路线设计提供依据。项目及其周边的地形勘察工作需要专业化测量人员进行测量，从而提供等高线、高程点、特征线等元素的地形图，但由于地勘的勘测工作与勘测方法的差异化，造成地形图数据的形式各异或错误信息以及图层错乱。基于此，设计人员需要应用BIM技术处理地形图，将多样化的数据转化为带高程三维地形图。在此过程中，需借助“广联达数维道路设计”软件的相关功能。

软件针对地形图高程点的识别有多种方法。对于带Z值的对象直接转化为高程点、带Z值的线转化为等高线;对于已有等高线的地形图，可对其已有等高线逐根或者成组进行标高定义；也可对表示高程点高程的任一文字进行文字识别（对文字的定位有点定位、块定位、圆定位、圆环定位、椭圆定位、点取定位、文字插入点等定位方法）；个别难以识别的高程点可直接采用高程点输入的方法。

建立数字地形模型时，边界附近会形成一些狭长的劣质三角形。一般来说这些边界处的三角形不会被道路边坡覆盖（即不会被使用），不会引起道路模型错误或工程量错误，但这些数据的存在会导致三维查看时形成错误的、奇怪的模型。所以可采用软件的“消除劣质三角形”功能进行处理。

2、路线设计

2.1.线路设计

针对已有路线软件可以进行“导入识别路线”、“表格识别路线”的功能进行设计，也可在软件内进行路线的设计。首先完成路线的基本属性编辑，输入路线名称、桩号前缀、起始桩号、起始交点编号、道路等级、设计车速，然后使用“平面自动布线”的功能进行布置线路。此法具有布线简单，快捷的优点，另在布线的过程中，会根据城市道路工程设计规范进行实时规范检查，从而保证路线设计的规范化。

因在实际项目中道路地形复杂，受限较多等实际问题，导致“平面自动布线”功能不能一次性完成线路设计，软件提供了线路修改的功能。主要方法有导线法编辑、积木法、接线法。

2.1.1导线法

导线法编辑是对导线法设计完成的路线进行曲线的再次编辑，包括三单元平曲线、凸形曲线，同向复曲线、五单元平曲线、三单元回头曲线、三单元回头凸形曲线、五单元回头曲线、S/C形曲线等。

2.1.2积木法

所谓积木法，就是将公路路线或者立交匝道看成是由一个个相对独立的首尾顺接的直线段、圆弧段及回旋曲线段组合而成。这样，就可以根据上一单元的终点数据（终点坐标、终点切向方位角、终点曲率半径等）来进行下一单元的设计，如同搭积木一样。如此不同单元依次拼接，便可设计出想要的公路或互通式立交匝道线型。这些线型单元的类型有：直线单元、圆曲线单元和缓和曲线单元三种。

2.1.3接线法

接线法设计是一种新的设计方法，即根据线形布设的标准要求、线形组合的协调性和均衡性要求、地形地物及环境约束要求，采用曲线单元（或曲线组合单元，或曲线形式）为主，选用合理的线形参数来控制路线走向，确定路线位置，并进行几何计算和线形绘制，从而构成流畅连续的以曲线为主体的平面线形。

2.2.纵断面设计

利用软件在曲面中新建自然纵断和设计纵断。在设计的线路中启动拉坡后可选择在变坡点列表中直接输入桩号、变坡点标高数据进行纵断设计，也可通过在纵断视图中直接布置变坡点，在变坡点的拉坡方式有自由拉坡、定桩号拉坡、定高程拉坡、定前坡度拉坡，定前坡长拉坡、定后坡度拉坡，定后坡长拉坡七种拉坡方式。

3、道路设计

在完成路线和纵断设计后，使用方案中板块方案的道路方案在路线中新建道路。不同桩号区间可能会使用不同的板块方案，因此需要给同一条道路创建不同的路段，不同的路段采用不同的板块方案。

路幅变化过渡是应用于不同道路板块的衔接部分，是不同的道路板块能够平顺的连接。选择不同的道路板块，以及确定起始桩号后，采用自动过渡的方式。修改道路局部宽度，道路两个半幅可以分别处理。

4、平交口设计

在所选的两条或多条道路的交叉位置处创建交叉口。在创建交叉口时，交叉口区域内的道路可以存在也可以不存在（图3）。如果交叉口区域内存在路段，创建交叉口后会自动进行路段拆分，交叉口范围内不保留路段。如果交叉口区域内不存在路段，创建交叉口时使用最近的路段数据（有距离限制，不能过远），且创建交叉口后自动调整路段的桩号范围以和交叉口衔接。

5、桥梁设计

5.1梁桥

5.1.1梁桥的创建与定义

在所选择的线路上创建梁桥，桥梁范围的布置方法为两种，一种是指定桥梁的起点桩号和终点桩号，另一种是确定桥梁的中心桩号。之后在进行跨径的确定，输入跨径组合，格式为“跨数*跨径*上部结构高”。在梁桥的三维设计中一是设置上部结构，有上部结构的单一形式，上部结构的多种形式两种方案。二是对系统构件主梁进行拱形设计，拱形设计可以调节某一跨中系统构件主梁的厚度。要进行拱形设计，需要勾选复选框，并在参数框中输入参数。

5.2拱桥

5.2.1拱桥的定义

确定桥梁名称，调节拱桥的桩号范围，可以手动输入，也可以点击按钮在图面上进行桩号选择。输入的小数桩号将会自动转为千米桩的形式。拱桥的起止桩号可以超过所在跨的桩号范围，甚至超过整个桥梁的桩号范围，软件不会限制拱桥的桩号范围，但是桩号修改较大时软件会给出提示。修改拱桥的结构形式，可选择下承式、中承式、下承式；修改拱桥拱肋数量，支持单肋、双肋及三肋；修改拱肋拱轴曲线线型，支持悬链线、抛物线、圆弧线。

6结束语

综上所述，“广联达数维道路设计”软件作为一款专注于路桥隧BIM设计的软件，能够实现一体化设计。通过数据的整合，能够在一个软件实现对道路、桥梁、隧道从方案设计到施工图设计的全过程，实现多专业之间的紧密协同和数据的互通与整合。软件通过对构件的进行三维建模，能够精确的模拟道路、桥梁、隧道等，为设计师提供直观的设计展示，查看设计效果。通过导入卫星影像图，还可结合实地周围环境，及时发现实际问题进行优化。软件的设计和功能符合国内的设计习惯和规范标准，能够大大提供设计准确率和设计效率。具有精确度高、可视性性强、优化能力强的建模优势。

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