軟件平臺在鐵路隧道BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

■ 周路軍 喻渝 胖濤 譚永杰 董鳳翔 張毅 李俊松

軟件平臺在鐵路隧道BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

■ 周路軍 喻渝 胖濤 譚永杰 董鳳翔 張毅 李俊松

從鐵路隧道BIM技術(shù)研究出發(fā)，根據(jù)已有研究成果，將歐特克平臺與達(dá)索平臺進(jìn)行初步對比分析。系統(tǒng)歸納了相關(guān)軟件的功能和應(yīng)用領(lǐng)域，并根據(jù)隧道工程的特點(diǎn)探索出較優(yōu)的技術(shù)路線，后將兩種平臺的進(jìn)行整體對比并歸納各自優(yōu)缺點(diǎn)，最終提出對于平臺選用和后期工作的建議。將對鐵路領(lǐng)域BIM技術(shù)研究提供借鑒，從而加快實(shí)現(xiàn)BIM技術(shù)在鐵路領(lǐng)域的推廣應(yīng)用。

BIM； 鐵路； 隧道； 歐特克； 達(dá)索

BIM采用三維設(shè)計且模型能在建筑物全生命周期應(yīng)用（模型修改和信息錄入、查詢、管理等），是對傳統(tǒng)設(shè)計、施工、運(yùn)維管理的顛覆[1—4]。

我國BIM技術(shù)首先在建筑領(lǐng)域開展研究和應(yīng)用[5]，典型案例為：采用歐特克平臺在上海中心項(xiàng)目中的應(yīng)用和采用達(dá)索平臺在鳥巢項(xiàng)目中的應(yīng)用。鐵路行業(yè)BIM技術(shù)的研究起步較晚，但進(jìn)展迅速[6-7]。以鐵路隧道BIM技術(shù)研究為例，對歐特克與達(dá)索平臺進(jìn)行對比分析，為BIM應(yīng)用的平臺選擇提供借鑒。

1 歐特克平臺研究

歐特克平臺廣泛應(yīng)用于建筑、土木等行業(yè)，其BIM系列常用軟件見表1。

根據(jù)隧道工程的特點(diǎn)，采用歐特克平臺進(jìn)行隧道BIM應(yīng)用較優(yōu)的技術(shù)路線為：（1）規(guī)劃階段采用INFRAWORKS軟件快速做出方案。（2）設(shè)計階段首先在包含線路、地質(zhì)模型的CIVIL 3D軟件中建立隧道骨架模型，模型包含不同段落的初期支護(hù)混凝土和二次襯砌；然后將骨架模型導(dǎo)入REVIT軟件（見圖1），根據(jù)已建好的隧道族庫建立隧道詳細(xì)模型，如120b型鋼鋼架族（見圖2）；最終將各專業(yè)模型導(dǎo)入NAVISWORKS軟件，進(jìn)行碰撞檢查等優(yōu)化處理。（3）施工階段采用GLUE軟件查看模型信息，設(shè)計單位可在GLUE軟件中根據(jù)變更紀(jì)要調(diào)整模型。（4）運(yùn)維階段亦采用GLUE軟件進(jìn)行查詢、管理模型。

表1 歐特克平臺BIM系列常用軟件

2 達(dá)索平臺研究

達(dá)索平臺在航空、汽車等領(lǐng)域應(yīng)用廣泛，其BIM系列常用軟件見表2。

圖1 隧道骨架模型導(dǎo)入REVIT

圖2 120b型鋼鋼架族

表2 達(dá)索平臺BIM系列常用軟件[9]

隧道工程采用達(dá)索平臺進(jìn)行BIM應(yīng)用較優(yōu)的技術(shù)路線為：（1）設(shè)計階段首先在CATIA軟件中建立地質(zhì)和線位模型，隧道專業(yè)隨后根據(jù)建立的參數(shù)化模板庫快速建立隧道模型，如五心圓明洞模板（見圖3）和五心圓暗洞模板（見圖4）。（2）施工階段在CATIA中查看模型信息，根據(jù)DELMIA仿真、資源調(diào)配結(jié)果指導(dǎo)施工流程。（3）運(yùn)維階段采用CATIA和3DVIA軟件進(jìn)行查詢、管理模型。

3 對比與建議

以鐵路隧道工程BIM技術(shù)應(yīng)用為出發(fā)點(diǎn)，考慮鐵路工程整體情況，對歐特克和達(dá)索平臺進(jìn)行對比，結(jié)果見表3。

綜合比較：歐特克平臺的優(yōu)勢為應(yīng)用范圍廣、軟件全面、價格低廉；劣勢為對異型結(jié)構(gòu)的建模能力較弱、軟件之間無縫互導(dǎo)尚未實(shí)現(xiàn)；達(dá)索平臺的優(yōu)勢為建模能力強(qiáng)、軟件之間基本互通；劣勢為價格高、操作陌生、解決全周期前端與后端的能力弱。

圖3 五心圓明洞模板

圖4 五心圓暗洞模板

表3 鐵路隧道BIM技術(shù)采用歐特克和達(dá)索平臺對比

根據(jù)以上分析，對鐵路隧道BIM技術(shù)研究平臺選用給出如下建議：（1）對于常規(guī)隧道且不急需地質(zhì)模型的情況，可重點(diǎn)采用歐特克平臺進(jìn)行探索；（2）對于復(fù)雜隧道、橋梁并需求地質(zhì)模型且財力充足的情況，可重點(diǎn)采用達(dá)索平臺進(jìn)行研究；（3）對于整個鐵路領(lǐng)域的BIM技術(shù)研究，應(yīng)兼顧2種平臺，并在條件成熟時選定。

4 感想與展望

隨著BIM技術(shù)的進(jìn)步，其對工程建設(shè)領(lǐng)域的作用將愈加明顯[10-11]。鐵路工程涉及專業(yè)眾多，工作難度很大，需參建各方協(xié)同合作[12]。目前，為爭取BIM技術(shù)的制高點(diǎn)，各方、各專業(yè)研究推進(jìn)的積極性較高。但是，目前所取得的成果尚不足以確定軟件平臺，BIM技術(shù)在鐵路行業(yè)推廣應(yīng)用的時機(jī)并未成熟，還需繼續(xù)探索研究。以早日共同完成BIM技術(shù)路線，最終提高鐵路建設(shè)整體水平。

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周路軍：中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，助理工程師，四川 成都， 610031

喻渝：中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，教授級高級工程師， 四川 成都， 610031

胖濤:中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，教授級高級工程師， 四川 成都，610031

譚永杰:中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，高級工程師， 四川 成都， 610031

董鳳翔：中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，教授級高級工程師， 四川 成都， 610031

張毅:中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，高級工程師， 四川 成都， 610031

李俊松:中國中鐵二院工程集團(tuán)有限責(zé)任公司，工程師，四川 成都， 610031

責(zé)任編輯楊環(huán)

U45；TP319

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1672-061X（2014）02-0057-03