作者：王克偉 深圳市筑正建設(shè)工程技術(shù)有限公司

一、技術(shù)背景

鐵路是復(fù)雜的綜合學(xué)科，主要包含機(jī)、車、工、電、輛等五大行，具體包括：地理地質(zhì)、機(jī)務(wù)車輛、電氣、通訊、信號(hào)、隧道、橋梁、維護(hù)等。標(biāo)準(zhǔn)的建立與實(shí)施是BIM在工程領(lǐng)域應(yīng)用的保障，然而現(xiàn)有的BIM標(biāo)準(zhǔn)體系里面并無(wú)針對(duì)鐵路的BIM標(biāo)準(zhǔn)。

依山而建遇水而越，這是鐵路工程建設(shè)的特點(diǎn)。相較建筑工程工點(diǎn)的特性，線路工程跨越區(qū)域大，地理地質(zhì)條件對(duì)工程建設(shè)影響很大。BIM在鐵路應(yīng)用中，首先面臨的是與GIS的結(jié)合的技術(shù)難題。

BIM專業(yè)軟件的發(fā)展對(duì)BIM的應(yīng)用支持非常重要，一方面BIM專業(yè)軟件多集中在建筑和設(shè)備相關(guān)的專業(yè)，鐵路工程中很多專業(yè)還沒(méi)有BIM軟件；另一方面，有實(shí)力占市場(chǎng)主導(dǎo)地位的軟件廠商對(duì)開放標(biāo)準(zhǔn)的支持不積極，對(duì)鐵路專業(yè)軟件的開發(fā)支持力度也較弱。

綜上所述，現(xiàn)有的標(biāo)準(zhǔn)應(yīng)用、軟件支持、技術(shù)手段等的限制，是BIM在鐵路領(lǐng)域發(fā)展需要翻越的三座大山。

二、項(xiàng)目概況

中鐵十二局改建鐵路成都至昆明線即妥安隧道位于大樹村站-甸尾站區(qū)間，進(jìn)口里程為DK739 279，出口里程為DK752 650，全長(zhǎng)13371m。為雙線隧道，線間距為4.20~5.04m，線路縱坡為11.9%（25829m）上坡，其后為10%（791m）上坡，1%（1460m）上坡，除隧道進(jìn)口249.74m（左線）位于半徑R-4000m的左偏曲線上，洞身1707.69m（左線）位于半徑R-4000m的左偏曲線上，其余地段為直線。全隧道最大埋深約550m，最小埋深約20m，其中DK752 000~ 100段下穿村莊，最小埋深約35m。為滿足施工工期、施工通風(fēng)、防災(zāi)救援及棄碴等需要，全隧共設(shè)3座斜井，平長(zhǎng)依次為1150m、998m、1477m，1號(hào)、2號(hào)斜井均采用單車道軌運(yùn)輸，3號(hào)斜井采用雙車道無(wú)軌運(yùn)輸方式。

目前本項(xiàng)目已處于施工階段，計(jì)劃對(duì)整個(gè)項(xiàng)目實(shí)施三維建筑信息建模（BIM）技術(shù)，保證在施工過(guò)程中準(zhǔn)備更加充分，施工工藝更加精確，最大程度消除設(shè)計(jì)上可能存在的錯(cuò)誤與遺漏，以及表達(dá)設(shè)計(jì)圖紙無(wú)法表達(dá)的施工方案，并考慮三維信息模型基礎(chǔ)上的施工工藝模擬、施工組織模擬與配合，進(jìn)而優(yōu)化施工及進(jìn)度安排。

三、BIM技術(shù)的現(xiàn)場(chǎng)組織與管理應(yīng)用

隧道具有“地質(zhì)復(fù)雜、條件艱苦、工序繁多、連續(xù)作業(yè)”等特點(diǎn)，對(duì)現(xiàn)場(chǎng)組織和管理提出了較高的要求。由于地基巖土性質(zhì)、工程水文地質(zhì)條件復(fù)雜，隧道施工安全隱患是客觀存在的。另外，勘察涉及資料有限，涉及計(jì)算理論不完善和在隧道施工中會(huì)不可避免地遇到一些突發(fā)偶然事件使得隧道施工的風(fēng)險(xiǎn)具有發(fā)生的偶然性和大量發(fā)生的必然性，此外，在隧道施工過(guò)程中，由于施工工藝、施工技術(shù)和施工方法等的不完善及施工人員對(duì)規(guī)章制度等的不完全遵守，對(duì)安全也造成影響。因此，良好的組織與管理是安全文明施工的保障。

3.1信息集成

將現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)與BIM系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，信息通過(guò)BIM得到可視化。利用BIM對(duì)施工進(jìn)行組織管理。

BIM與實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)系統(tǒng)關(guān)聯(lián)，得到不同里程段的實(shí)時(shí)地質(zhì)模型，不同顏色代表地質(zhì)圍巖等級(jí)

3.2場(chǎng)地規(guī)劃

利用BIM可視化，對(duì)材料堆放區(qū)、加工區(qū)進(jìn)行合理規(guī)劃

3.3現(xiàn)場(chǎng)追蹤

將構(gòu)件添加編碼信息，利用二維碼技術(shù)結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)追蹤現(xiàn)場(chǎng)物料以及施工，確保現(xiàn)場(chǎng)管理。

將編碼信息添加到模型對(duì)應(yīng)構(gòu)件里面

現(xiàn)場(chǎng)構(gòu)架標(biāo)示二維碼，利用二維碼進(jìn)行追蹤記錄

四、BIM模型應(yīng)用

4.1BIM參數(shù)化建模

采用自適應(yīng)建模，使模型具有高度可調(diào)性，提高工作效率。

4.2模型出量

根據(jù)設(shè)計(jì)圖紙，利用模型出具清單量

4.3工藝模擬

將施工工藝通過(guò)可視化模擬，指導(dǎo)工人作業(yè)