解读BIM技术在铁路项目隧道施工中的应用

刘 园 高鸽子

西安铁路职业技术学院

解读BIM技术在铁路项目隧道施工中的应用

刘 园 高鸽子

西安铁路职业技术学院

随着社会的不断发展，科技的不断进步，我国各个领域均得到了很好的发展，而在此过程中铁路建设起到了十分关键的作用，对于促进经济发展、社会发展以及人们出行便利性方面均有独特的价值。铁路项目隧道施工往往相较于一般铁路施工而言会更具难度，传统的技术在此方面也难以发挥良好作用，BIM技术的应用恰恰可以很好的解决此方面问题。本文通过查阅相关资料，简要介绍了铁路隧道BIM建模方法及设计交付标准，以及基于BIM的铁路隧道施工管理技术。

BIM技术；铁路项目；隧道施工；应用

1 前言

虽然如今有了多种多样的交通方式，但铁路建设依然占据着十分重要的地位，在铁路交通线中，铁路隧道是重要的组成部分，然而其往往均位于偏远的深山峡谷中，施工环境较为恶劣，且施工中容易受到其他因素的影响，此方面施工又具有一定的危险性。从而导致出现了管理难度大、风险因素多等问题，如何更好的解决此方面问题成为了首要任务。如今已经进入信息技术社会，信息技术的应用可以很好的解决相应问题，尤其是BIM技术的应用取得了较好的成果。

2 铁路隧道BIM建模方法及设计交付标准

2.1 设计BIM建模

铁路项目的建模工作相对较为繁琐，这主要是因为其线性特征明显，另外，我国地大物博地区众多，且各个地区之间有着较大的差异，尤其在地形和地质等方面，而此类因素也会对隧道施工带来不同程度的影响。鉴于此，在建模时应分为两个方面：一，地形地质模型。该模型支持虚拟场景的布置、设计优化；二，隧道建筑模型。此模型主要是为了更好的进行施工管理、过程模拟。在完成建模后，需要相关人员对该线路的相应数据进行分析，如里程、地理坐标等，在确定关系后将该模型置于地理空间中进行模型整合。如此一来就可以完成虚拟施工环境的设计了，而建立两个模型的原因是，隧道地质信息十分繁杂，如果只有一个模型其会在处理信息方面有困难，而分别建模则不会存在此问题[1]。

2.2 设计BIM交付标准

BIM模型的应用效果如何与很多因素有关，如施工图信息，若两者不能够保持一致，则有可能导致虚拟施工出现偏差，从而影响到实际施工方案的制定，另外，该模型的应用也与后续施工管理密切相关，需要设计单位、施工单位就相关事项进行约定，尤其是编码的规则、构件的命名以及构建信息粒度等。如在构建信息粒度方面，其包含了多个方面的内容，具体如下：一，混凝土强度等级；二，钢筋的型号；三，配筋率；四，里程。而构件命名方面则包括：一，构件的名称；二，围岩的级别；三，衬砌的类型。在实际应用中此方面因素并不会产生过多的影响，但值得注意的是构件编码体系，其除了构件命名中所涵盖的信息外，还包括了单位工程名称，此方面具有相应的规则，即单位工程名称首字母-构件名称首字母-围岩等级-衬砌类型-里程[2]。

3 基于BIM的铁路隧道施工管理技术

3.1 4D虚拟施工及优化

在此方面三维模型的应用是较为基本的，需要将其与进度计划进行关联，而要达到这一目的则需要导入Project进度计划，以便于能够形成施工信息模型。只有达到这一层面，才可以更好的开展接下来的工作，如实现可视化模拟、展示施工工序、对工程进行动态管理等，在此种情况下进行工程管理能够将施工方案进行合理优化，也可以针对重要的工序、工法等方面进行模拟和优化，能够在更大程度上提升设计、施工质量。

3.2 可视化交底管理

技术交底是工程施工中十分重要的工作，在铁路隧道项目方面也应进行交底，BIM技术的应用使得此方面可以实现可视化交底，并围绕该方面开展系统的管理工作，在此之前需要建立起相应的信息资料库，其中包含着各式各样的交底资料、施工信息等，同时将BIM模型进行集成，即可以实现可视化交底。根据该图可以了解其功能，如当工作人员点击任何一个构件时，其均能够查询到构件中包含的各类信息，这样一来就节省了很多查找信息的时间[3]。

3.3 4D施工进度动态管理

在进行动态管理时可以从如下两个方面着手：一，颜色标识构件的应用。整个项目工程的完成需要一定的时间，且其进度会呈现出多种形态，如未施工、施工中、按期完成、滞后完成等，通过观看颜色即可以了解实际的工程进度，另外，在整个进度计划中，若出现了完成比例低于95%的情况时，应进行预警，并针对该方面进行分析，找到导致滞后的原因并采取有效措施进行补救，并对该方面进行重点监控；二，保证信息完整性。在此方面可以充分利用电子设备来完成相应工作，如可以手机、平板等完成现场信息、情况的拍摄、上传以及关联等，将整个施工过程记录下来，需要查询相关信息时可以点击与之相应的构件[4]。

3.4 4D施工安全评估与预警管理

此方面主要包括：一，安全风险评估。该技术的应用能够自动完成风险等级的识别，而依据则是相应的地质条件，同时其可以对不同风险程度作出不同的表示，避免出现混乱现象；二，安全风险预警。其可以很好的实现地质超前预报和监控量测工作，同时也可以进行与BIM之间的信息集成，使数据的真实性、实时性得以保障，当出现异常情况时也可以自动作出警示；三，安全日常管理；实现安全隐患的可视化管理。

4 总结

综上所述，研究关于BIM技术在铁路项目隧道施工中的应用方面的内容具有十分重要的意义，其不仅关系到BIM技术的应用与优化，也关系到铁路项目施工质量的提升。铁路运输一直在社会发展中起着十分重要的作用，此方面建设也一直备受关注，BIM技术的应用可以有效改善传统技术中存在的弊端，其所具有的多项技术优势也十分明显，可以有效提升项目的风险管控能力，然而不可否认的是在应用过程中也会暴露出新的问题，因此相关机构和人员应加强此方面的研究。

[1]魏州泉.BIM技术在铁路桥隧工程中的应用研究[J].铁路技术创新,2014(5):9～13.

[2]李丽,马婷婷,袁竹.BIM技术在铁路隧道设计中的应用[J].铁路技术创新,2014(5):45～48.

[3]戴林发宝,王春梅,邓朝辉,王亚飞.BIM技术在新鼓山隧道复杂段设计中的应用[J].铁路技术创新,2015(6):77～79.