BIMCIM 活用ガイドライン（案）令和4年3月 国土交通省　第5編 道路編【４】4 詳細設計 (道路・トンネル)

詳細設計段階では、前工程から引き継がれたBIM/CIMモデルを更新又は新たにBIM/CIMモデルを作成し、このBIM/CIMモデルを活用して設計業務の効率化・高度化に取り組むものとする。

道路の設計段階におけるBIM/CIMモデルの活用事例を以下に示す。

設計に必要な現地状況を把握するためにBIM/CIMモデルを活用して構造物等の位置、交差又は付替道路、用排水系統等について確認するとともに、当該設計箇所における地形、地質、地物、植生、土地利用状況等についても確認を行うものとする。

• 現況地形データの取得（点群データ）に合わせ、既設構造物や重要インフラ施設などをモデル化。
• 可視化したモデルにより現地状況を確認するとともに、後工程の施工計画等における高圧電線など保安距離の照査に活用する。

　「現地踏査」で把握した情報を地形モデル等に反映し3次元的に確認するとともに、これらの情報を後工程に引き継ぐことで、業務の高度化、効率化を図る。

確認内容：
　『詳細設計照査要領』の照査項目一覧表の照査内容等を参考に、照査内容等のうちBIM/CIMモデルの活用が期待される内容を設定している（下線部）。なお、設定した項目以外におけるBIM/CIMモデルの活用を妨げるものではない。

BIM/CIMモデル作成のポイント：
作業負担を考慮の上、確認内容で活用するBIM/CIMモデルを効果的に作成するための留意事項を示したものである。

BIM/CIMモデルの種類：
活用するBIM/CIMモデルを構成する主なBIM/CIMモデルの種類を示したものである。必要に応じて、ここで示す種類以外のBIM/CIMモデルについても組み合わせることとする。

詳細度（※）：
BIM/CIMモデルを用いて確認内容を把握できるよう、その段階で必要とされるBIM/CIMモデルの詳細度の目安を示したものである。

属性情報等（※）：
BIM/CIMモデルを用いて確認内容を把握できるよう、その段階で必要とされるBIM/CIMモデルの属性情報や参照資料の目安を示したものである。各事業の性質や後工程での活用を考慮して、適宜取捨選択することとする。

（※）最終的な設計成果物として納品するBIM/CIMモデルの詳細度及び属性情報等については、『3次元モデル成果物作成要領（案）』において示すが、ここで示すものは最終的な設計成果物に至るまでの各段階における目安を示したものであることに留意されたい。

　BIM/CIMモデルを活用して位置、取り合い（道路現況構造物）及び地盤条件とその構造物の整合が適切にとれているかの確認を行う。また、埋設物、支障物件、周辺施設との近接等、施工条件が設計計画に反映されているかの確認を行う。

・地形モデル、線形モデル、土工形状モデル、構造物モデルから統合モデルを作成。航空写真を地形モデルに張り付けることで周辺の土地利用状況の把握も可能。

　「設計図（一般図）」に該当する情報をBIM/CIMモデル化し、3次元的に確認することで、一般図作成段階における設計確認の高度化、効率化を図る。

　設計結果に基づき以下の1）～6）の図（従前の2次元成果物）の要素を含んだBIM/CIMモデルを作成するものとする。なお、工事発注に際して留意すべき設計条件等は属性情報等としてBIM/CIMモデルに付与し設計の確認に活用する。
１）路線図
２）平面図
３）縦断図
４）標準横断図
５）横断図
６）詳細図

・橋台背面の補強土壁工についてBIM/CIMモデルを作成し、橋台躯体や埋設水路ボックスと壁面材、補強材の干渉確認を実施。

• 既往の航空測量データ及び本業務で実施した測量成果に基づく地形モデル上に、土工形状モデル、付帯構造物を含めたBIM/CIMモデルを作成し道路設計の照査を行うとともに、併せて用地幅杭の照査を実施した。
• 従来の2次元図面では判定が困難であった代表横断面間の法尻線、水路と用地幅杭の位置等が確認でき非常に有意義である。
• また、本事例では、作成したBIM/CIMモデルを活用し、ARコンテンツや3D模型（プリンター出力）も作成し地元説明に活用した。モデル作成に労力は要するが、地権者の方との認識確認や合意形成の効率化など事業の推進に有効なツールとなる。

　「設計図（詳細図）」に該当する情報をBIM/CIMモデル化し、3次元的に確認することで、詳細図作成段階における設計確認の高度化、効率化を図る。

BIM/CIMモデルを活用し必要な施工計画の確認を行うものとする。

• 施工計画の主要なステップについて、施工機械及び仮設構造物を3次元モデル化し、作業ヤード及び施工機械の配置計画を反映した施工モデルを作成。
• 作成したモデルに時間及び費用を属性情報等として付与し、5D（3D+時間軸+コスト）シミュレーションモデルを作成し、施工時の工程及び費用の可視化による合意形成の効率化を図った。

　「施工計画」では計画の検討等に必要な情報をBIM/CIMモデルを活用し3次元的に確認することで、施工計画検討の高度化、効率化を図る。

『土木工事数量算出要領（案）』及び『土木工事数量算出要領（案）に対応するBIM/CIMモデル作成の手引き（案）』に基づきBIM/CIMモデルを活用して数量の算出を行う。算出した結果等についてはBIM/CIMモデルの属性情報等として付与するものとする。

• 土量算出において、作成した土工形状モデル及び土層サーフェスモデルを用いて、盛土及び土軟硬別の掘削土量を自動算出する。
• 従来の2次元図面からの平均断面法による数量算出に比べ、BIM/CIMモデルを利用した自動算出により、労力、時間を短縮することができ、業務効率化が図られた。

「数量計算」ではBIM/CIMモデルを活用した数量の算出、算出した数量情報等を属性情報等として付与し確認を行うことで、業務の高度化、効率化を図る。

トンネルの設計段階におけるBIM/CIMモデルの活用事例を以下に示す。

　設計に先立って現地踏査を行い、設計図書に示された設計範囲及び貸与資料と現地との整合性を目視により確認するものとする。また、地形、地質等の自然条件、地物、環境条件等の周辺状況等、現地の状況を把握し、併せて工事用道路・施工ヤード等の施工性の判断及び施工設備計画の立案に必要な現地状況などの踏査結果をBIM/CIMモデルを活用して確認を行うものとする。

• トンネル坑口周辺の現地踏査結果及び土砂災害危険区域情報などをBIM/CIMモデルを活用して整理、確認する。
• 事例は、本編「道路」及び「橋梁」を参考とする。

　「現地踏査」で把握した情報を地形モデル等に反映し3次元的に確認するとともに、これらの情報を後工程に引き継ぐことで、業務の高度化、効率化を図る。

　確認内容：
『詳細設計照査要領』の照査項目一覧表の照査内容等を参考に、照査内容等のうちBIM/CIMモデルの活用が期待される内容を設定している（下線部）。なお、設定した項目以外におけるBIM/CIMモデルの活用を妨げるものではない。

　BIM/CIMモデル作成のポイント：
作業負担を考慮の上、確認内容で活用するBIM/CIMモデルを効果的に作成するための留意事項を示したものである。

　BIM/CIMモデルの種類：
活用するBIM/CIMモデルを構成する主なBIM/CIMモデルの種類を示したものである。必要に応じて、ここで示す種類以外のBIM/CIMモデルについても組み合わせることとする。

　詳細度（※）：
BIM/CIMモデルを用いて確認内容を把握できるよう、その段階で必要とされるBIM/CIMモデルの詳細度の目安を示したものである。

　属性情報等（※）：
BIM/CIMモデルを用いて確認内容を把握できるよう、その段階で必要とされるBIM/CIMモデルの属性情報や参照資料の目安を示したものである。各事業の性質や後工程での活用を考慮して、適宜取捨選択することとする。

　（※）最終的な設計成果物として納品するBIM/CIMモデルの詳細度及び属性情報等については、『3次元モデル成果物作成要領（案）』において示すが、ここで示すものは最終的な設計成果物に至るまでの各段階における目安を示したものであることに留意されたい。

関係機関との協議用資料・説明用資料を作成する場合はBIM/CIMモデルを活用するものとする。

• Ⅱ期線施工に合わせて施工する避難連絡坑のモデルを使用し施工ステップを作成し、Ⅰ期線側の通行止めなどの関係者間協議に活用。

「関係機関との協議資料作成」では、BIM/CIMモデルを活用した視覚的な資料により説明を行うとともに、協議調整事項を属性情報等として付与することで、業務の高度化、効率化を図る。

坑門工等の景観検討を行う場合はBIM/CIMモデルを活用するものとする。

• 坑門工の検討において、2次元図面により行っていたものをBIM/CIMモデルを活用して実施。
• 立体視できること、坑口及びその周辺の形状や色彩等がわかりやすく、景観性を容易かつ迅速に判断・評価可能。

「景観検討」では、景観の妥当性の比較検討等にBIM/CIMモデルを活用することで、業務の高度化、効率化を図る。

関連道路設計で決定した平面・縦断線形及び当該設計の検討結果に基づき一般図（平面図、縦断図、標準断面図）ならびに地質平面・縦断図、坑門工一般図をBIM/CIMモデルを活用し設計基本条件等との整合を確認するものとする。

• トンネル一般図に示す情報を統合モデルで表現し、地質縦断図などは準3次元地盤モデルを用いて視覚的に分かりやすくした。

• トンネル坑口部の構造と、別設計の橋梁設計成果から橋台部の整合について、2次元図面では判別しにくい箇所も確認が可能。

「設計図（一般図）」に該当する情報をBIM/CIMモデル化し、3次元的に確認することで、一般図作成段階における設計確認の高度化、効率化を図る。

関連道路設計及び当該設計で決定した事項に基づき、以下に示す2次元設計図の要素を含んだBIM/CIMモデルを作成し設計の確認に活用するものとする。
1）トンネル位置図
2）平面図、縦断図
3）地質平面・縦断図
4）トンネル標準断面図及び支保工詳細図
5）本体工補強鉄筋図
6）坑門工一般図及び坑門工構造詳細図
7）排水系統図及び排水工詳細図
8）防水工等詳細図
9）舗装工詳細図
10）非常用施設配置図及び箱抜詳細図

• トンネル内の排水工、監視員通路などをモデル化し、設計条件、建築限界、非常駐車帯の配置の確認が容易となる。

• トンネル坑口部の路面排水管や別工種で計画されている非常用施設配管の計画をモデル化。
• 干渉を事前に確認可能となり、後工程の舗装工事・設備工事での埋設物確認が容易となる。

• トンネル非常用施設用の箱抜部の形状と位置をモデル化。
• トンネル本体工事で施工者が行う覆工コンクリートのスパン割り、地山状況や湧水等による位置調整が容易となる。

「設計図（詳細図）」に該当する情報をBIM/CIMモデル化し、3次元的に確認することで、詳細図作成段階における設計確認の高度化、効率化を図る。

下記に示す事項に関する検討をBIM/CIMモデルを活用して行うものとする。
１）トンネルの施工法、施工順序及び施工機械
２）工事工程計画
３）施工ヤード計画

• 山岳区間と函渠区間の接合部の施工手順の再現、山岳トンネルの支保、補助工法をモデル化し、異種構造物が接合する当区間の課題の洗い出し、施工手順の適正について検証にBIM/CIMモデルを活用することで、照査作業の効率化を図った。

• 坑口部への工事用進路及び仮設備をBIM/CIMモデルで可視化し、工事用進路と仮設備の配置を検討・計画。

「施工計画」では計画の検討等に必要な情報をBIM/CIMモデルを活用し3次元的に確認することで、施工計画検討の高度化、効率化を図る。

『土木工事数量算出要領（案）』及び『土木工事数量算出要領（案）に対応するBIM/CIM モデル作成の手引き（案）』に基づきBIM/CIMモデルを活用して数量の算出を行う。算出した結果等についてはBIM/CIMモデルの属性情報等として付与するものとする。

• トンネル本体、坑口などの構造物モデルを活用し数量を算出。
• 従来手法（平均断面法）よりもBIM/CIMモデル（3次元CADによる自動算出）のほうがより精度の高い数量が算出可能。
• 従来手法（平均断面法）での計算断面に現れない土層も、BIM/CIMでは正確に数量算出可能。

「数量計算」ではBIM/CIMモデルを活用した数量の算出、算出した数量情報等を属性情報等として付与し確認を行うことで、業務の高度化、効率化を図る。

「数量計算」における確認内容と、そのためにBIM/CIMモデルを活用する場合のBIM/CIMモデルの作成のポイント、詳細度や属性情報等の目安について、次表に示す。

橋梁の設計段階におけるBIM/CIMモデルの活用事例を以下に示す。

　架橋地点の現地踏査を効率化・高度化するため、設計図書に基づいた設計範囲及び貸与資料と現地との整合性をBIM/CIMモデルを活用して確認する。また、地形・地質等の自然状況、沿道・交差・用地条件等の周辺状況を把握し、合わせて工事用道路・施工ヤード等の施工性の判断に必要な基礎的な現地状況を把握する。

• 現地踏査で確認した高圧線、地下埋設物をモデル化（近接施工、支障移転などの事前協議が必要となる物件などもモデル化が望まれる）
• モデル化により後工程の施工計画等の安全確認等に活用が可能

「現地踏査」で把握した情報を地形モデル等に反映し3次元的に確認するとともに、これらの情報を後工程に引き継ぐことで、業務の高度化、効率化を図る。

確認内容：
『詳細設計照査要領』の照査項目一覧表の照査内容等を参考に、照査内容等のうちBIM/CIMモデルの活用が期待される内容を設定している（下線部）。なお、設定した項目以外におけるBIM/CIMモデルの活用を妨げるものではない。

BIM/CIMモデル作成のポイント：
作業負担を考慮の上、確認内容で活用するBIM/CIMモデルを効果的に作成するための留意事項を示したものである。

BIM/CIMモデルの種類：
活用するBIM/CIMモデルを構成する主なBIM/CIMモデルの種類を示したものである。必要に応じて、ここで示す種類以外のBIM/CIMモデルについても組み合わせることとする。

詳細度（※）：
BIM/CIMモデルを用いて確認内容を把握できるよう、その段階で必要とされるBIM/CIMモデルの詳細度の目安を示したものである。

属性情報等（※）：
BIM/CIMモデルを用いて確認内容を把握できるよう、その段階で必要とされるBIM/CIMモデルの属性情報や参照資料の目安を示したものである。各事業の性質や後工程での活用を考慮して、適宜取捨選択することとする。

　（※）最終的な設計成果物として納品するBIM/CIMモデルの詳細度及び属性情報等については、『3次元モデル成果物作成要領（案）』において示すが、ここで示すものは最終的な設計成果物に至るまでの各段階における目安を示したものであることに留意されたい。

　関係機関との協議において、事業概要、調整内容を正確にわかりやすく説明するために、BIM/CIM モデルを活用する。

• 鉄道敷との近接施工について、鉄道運転士から施工状況がどのように見えるか動画により検証し、鉄道事業者との協議に活用。

「関係機関との協議資料作成」では、BIM/CIMモデルを活用した視覚的な資料により説明を行うとともに、協議調整事項を属性情報等として付与することで、業務の高度化、効率化を図る。

橋梁形式の選定や橋梁細部構造の決定に必要な景観検討を行う場合はBIM/CIMモデルを活用するものとする。

• 交差点部の橋脚位置の違いの比較をBIM/CIMモデルを用い可視化し視認性、景観性の妥当性を確認。

• 鋼橋の塗装色の比較検討にBIM/CIMモデルを活用。なお、BIM/CIMモデルを用いた塗装色の比較の際は、ソフトウェア上での色彩の再現性に留意が必要。

「景観検討」では、景観の妥当性の比較検討等にBIM/CIMモデルを活用することで、業務の高度化、効率化を図る。

一般図（平面図、側面図、上下部工・基礎工主要断面図）をBIM/CIMモデルとして作成する。BIM/CIMモデルには鉄道、道路、河川との関連、建築限界及び河川改修断面図、土質柱状図等の要素を含めるものとし、このBIM/CIMモデルを活用して設計基本条件等の整合を確認する。

• 交差条件（道路）、事前調査で把握した地下埋設物、地質柱状図など設計条件となる情報と、橋梁の形式、構造一般、付帯工の形状情報を統合モデルとして作成。

「設計図（一般図）」に該当する情報をBIM/CIMモデル化し、3次元的に確認することで、一般図作成段階における設計確認の高度化、効率化を図る。

設計図書に基づき、道路標識、照明、添架物、遮音壁等の橋梁付属物についてBIM/CIMモデルを活用し適切な配置等となっているかの確認を行うものとする。

• 橋梁付属物等について設計結果に基づきモデル化し、他部材との干渉チェック、配置位置の適合性等を確認。
• 各付属物の設計条件、設計反力、移動量、主要材料等の情報は属性情報等として付与する。

「橋梁付属物等の設計」に該当する情報をBIM/CIMモデル化し、3次元的に確認することで、橋梁付属物等の設計段階における設計確認の高度化、効率化を図る。

橋梁位置図、一般図、線形図、構造詳細図、構造一般図、支承、検査路、高欄、伸縮装置、排水装置等の詳細設計図をBIM/CIMモデルとして作成し設計の確認に活用するものとする。

• 設計計算等に基づき各構造物をモデル化し、構造、配筋、各付属物などが適正に配置されているかを確認。

「設計図（詳細図）」に該当する情報をBIM/CIMモデル化し、3次元的に確認することで、詳細図作成段階における設計確認の高度化、効率化を図る。

構造物の規模、道路・鉄道の交差条件、河川の渡河条件及び、計画工程表、施工順序、施工方法、資材・部材の搬入計画、仮設備計画等、工事費積算に当たって必要な計画をBIM/CIMモデルを活用し確認するものとする。

• 架設部材の重量、クレーンの能力、周辺の交差道路状況等から、仮設及び施工計画を検討。
• 交差する道路等の条件に合わせ、ベントの設置位置などを検証。

上部工の架設計画について、現地の立地条件及び輸送・搬入条件等を基に、BIM/CIMモデルを活用して架設計画の確認を行うものとする。

• 桁の輸送、桁の仮置き・地組立、クレーンの設置・作業スペース、周辺の支障物件等を統合モデルで確認。

「架設計画」では、使用するヤード、支障物件、クレーンなどの作業範囲などをBIM/CIMモデルを活用し3次元的に確認することで、架設計画検討の高度化、効率化を図る。

「架設計画」における確認内容と、そのためにBIM/CIMモデルを活用する場合のBIM/CIMモデルの作成のポイント、詳細度や属性情報等の目安について、次表に示す。

• 構造物等の数量の算出は、3次元CADソフトウェアの機能を活用し算出する。
• 算出した数量等情報を属性情報等として付与。

「数量計算」ではBIM/CIMモデルを活用した数量の算出、算出した数量情報等を属性情報等として付与し確認を行うことで、業務の高度化、効率化を図る。

環境影響に関する検討におけるBIM/CIMモデルの活用事例を以下に示す。

日照阻害の確認に、作成したBIM/CIMモデルを活用。

• 橋の建設に伴う民家への日照阻害の程度を予測するため、3DCADソフトウェアの日照光のシミュレーション機能を活用し、冬至日における日陰時間の程度を確認した。
• 上部工桁、橋脚による影響を任意の時間で視覚的に確認できることから、影響の説明、理解の円滑化に寄与できる。

3次元騒音解析に、作成したBIM/CIMモデルを活用。

• トンネル施工に伴う発破騒音及び発破低周波音、施工仮設備騒音をBIM/CIM モデルを活用した3 次元騒音解析を行い、結果をモデル化し騒音対策工の検討および照査を実施した。
• BIM/CIM モデルを活用した3 次元騒音解析により、通常の2 次元騒音解析では考慮できない周辺地形の反射や複合音を反映することができ、解析の高度化につながった。
• また、解析結果を視覚的に表現することで、施工仮設備計画や騒音対策工の照査の高度化・効率化につながった。