解讀BIM技術(shù)在鐵路項(xiàng)目隧道施工中的應(yīng)用

劉 園 高鴿子

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

解讀BIM技術(shù)在鐵路項(xiàng)目隧道施工中的應(yīng)用

劉 園 高鴿子

西安鐵路職業(yè)技術(shù)學(xué)院

隨著社會(huì)的不斷發(fā)展，科技的不斷進(jìn)步，我國(guó)各個(gè)領(lǐng)域均得到了很好的發(fā)展，而在此過(guò)程中鐵路建設(shè)起到了十分關(guān)鍵的作用，對(duì)于促進(jìn)經(jīng)濟(jì)發(fā)展、社會(huì)發(fā)展以及人們出行便利性方面均有獨(dú)特的價(jià)值。鐵路項(xiàng)目隧道施工往往相較于一般鐵路施工而言會(huì)更具難度，傳統(tǒng)的技術(shù)在此方面也難以發(fā)揮良好作用，BIM技術(shù)的應(yīng)用恰恰可以很好的解決此方面問(wèn)題。本文通過(guò)查閱相關(guān)資料，簡(jiǎn)要介紹了鐵路隧道BIM建模方法及設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)，以及基于BIM的鐵路隧道施工管理技術(shù)。

BIM技術(shù)；鐵路項(xiàng)目；隧道施工；應(yīng)用

1 前言

雖然如今有了多種多樣的交通方式，但鐵路建設(shè)依然占據(jù)著十分重要的地位，在鐵路交通線中，鐵路隧道是重要的組成部分，然而其往往均位于偏遠(yuǎn)的深山峽谷中，施工環(huán)境較為惡劣，且施工中容易受到其他因素的影響，此方面施工又具有一定的危險(xiǎn)性。從而導(dǎo)致出現(xiàn)了管理難度大、風(fēng)險(xiǎn)因素多等問(wèn)題，如何更好的解決此方面問(wèn)題成為了首要任務(wù)。如今已經(jīng)進(jìn)入信息技術(shù)社會(huì)，信息技術(shù)的應(yīng)用可以很好的解決相應(yīng)問(wèn)題，尤其是BIM技術(shù)的應(yīng)用取得了較好的成果。

2 鐵路隧道BIM建模方法及設(shè)計(jì)交付標(biāo)準(zhǔn)

2.1 設(shè)計(jì)BIM建模

鐵路項(xiàng)目的建模工作相對(duì)較為繁瑣，這主要是因?yàn)槠渚€性特征明顯，另外，我國(guó)地大物博地區(qū)眾多，且各個(gè)地區(qū)之間有著較大的差異，尤其在地形和地質(zhì)等方面，而此類因素也會(huì)對(duì)隧道施工帶來(lái)不同程度的影響。鑒于此，在建模時(shí)應(yīng)分為兩個(gè)方面：一，地形地質(zhì)模型。該模型支持虛擬場(chǎng)景的布置、設(shè)計(jì)優(yōu)化；二，隧道建筑模型。此模型主要是為了更好的進(jìn)行施工管理、過(guò)程模擬。在完成建模后，需要相關(guān)人員對(duì)該線路的相應(yīng)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析，如里程、地理坐標(biāo)等，在確定關(guān)系后將該模型置于地理空間中進(jìn)行模型整合。如此一來(lái)就可以完成虛擬施工環(huán)境的設(shè)計(jì)了，而建立兩個(gè)模型的原因是，隧道地質(zhì)信息十分繁雜，如果只有一個(gè)模型其會(huì)在處理信息方面有困難，而分別建模則不會(huì)存在此問(wèn)題[1]。

2.2 設(shè)計(jì)BIM交付標(biāo)準(zhǔn)

BIM模型的應(yīng)用效果如何與很多因素有關(guān)，如施工圖信息，若兩者不能夠保持一致，則有可能導(dǎo)致虛擬施工出現(xiàn)偏差，從而影響到實(shí)際施工方案的制定，另外，該模型的應(yīng)用也與后續(xù)施工管理密切相關(guān)，需要設(shè)計(jì)單位、施工單位就相關(guān)事項(xiàng)進(jìn)行約定，尤其是編碼的規(guī)則、構(gòu)件的命名以及構(gòu)建信息粒度等。如在構(gòu)建信息粒度方面，其包含了多個(gè)方面的內(nèi)容，具體如下：一，混凝土強(qiáng)度等級(jí)；二，鋼筋的型號(hào)；三，配筋率；四，里程。而構(gòu)件命名方面則包括：一，構(gòu)件的名稱；二，圍巖的級(jí)別；三，襯砌的類型。在實(shí)際應(yīng)用中此方面因素并不會(huì)產(chǎn)生過(guò)多的影響，但值得注意的是構(gòu)件編碼體系，其除了構(gòu)件命名中所涵蓋的信息外，還包括了單位工程名稱，此方面具有相應(yīng)的規(guī)則，即單位工程名稱首字母-構(gòu)件名稱首字母-圍巖等級(jí)-襯砌類型-里程[2]。

3 基于BIM的鐵路隧道施工管理技術(shù)

3.1 4D虛擬施工及優(yōu)化

在此方面三維模型的應(yīng)用是較為基本的，需要將其與進(jìn)度計(jì)劃進(jìn)行關(guān)聯(lián)，而要達(dá)到這一目的則需要導(dǎo)入Project進(jìn)度計(jì)劃，以便于能夠形成施工信息模型。只有達(dá)到這一層面，才可以更好的開(kāi)展接下來(lái)的工作，如實(shí)現(xiàn)可視化模擬、展示施工工序、對(duì)工程進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理等，在此種情況下進(jìn)行工程管理能夠?qū)⑹┕し桨高M(jìn)行合理優(yōu)化，也可以針對(duì)重要的工序、工法等方面進(jìn)行模擬和優(yōu)化，能夠在更大程度上提升設(shè)計(jì)、施工質(zhì)量。

3.2 可視化交底管理

技術(shù)交底是工程施工中十分重要的工作，在鐵路隧道項(xiàng)目方面也應(yīng)進(jìn)行交底，BIM技術(shù)的應(yīng)用使得此方面可以實(shí)現(xiàn)可視化交底，并圍繞該方面開(kāi)展系統(tǒng)的管理工作，在此之前需要建立起相應(yīng)的信息資料庫(kù)，其中包含著各式各樣的交底資料、施工信息等，同時(shí)將BIM模型進(jìn)行集成，即可以實(shí)現(xiàn)可視化交底。根據(jù)該圖可以了解其功能，如當(dāng)工作人員點(diǎn)擊任何一個(gè)構(gòu)件時(shí)，其均能夠查詢到構(gòu)件中包含的各類信息，這樣一來(lái)就節(jié)省了很多查找信息的時(shí)間[3]。

3.3 4D施工進(jìn)度動(dòng)態(tài)管理

在進(jìn)行動(dòng)態(tài)管理時(shí)可以從如下兩個(gè)方面著手：一，顏色標(biāo)識(shí)構(gòu)件的應(yīng)用。整個(gè)項(xiàng)目工程的完成需要一定的時(shí)間，且其進(jìn)度會(huì)呈現(xiàn)出多種形態(tài)，如未施工、施工中、按期完成、滯后完成等，通過(guò)觀看顏色即可以了解實(shí)際的工程進(jìn)度，另外，在整個(gè)進(jìn)度計(jì)劃中，若出現(xiàn)了完成比例低于95%的情況時(shí)，應(yīng)進(jìn)行預(yù)警，并針對(duì)該方面進(jìn)行分析，找到導(dǎo)致滯后的原因并采取有效措施進(jìn)行補(bǔ)救，并對(duì)該方面進(jìn)行重點(diǎn)監(jiān)控；二，保證信息完整性。在此方面可以充分利用電子設(shè)備來(lái)完成相應(yīng)工作，如可以手機(jī)、平板等完成現(xiàn)場(chǎng)信息、情況的拍攝、上傳以及關(guān)聯(lián)等，將整個(gè)施工過(guò)程記錄下來(lái)，需要查詢相關(guān)信息時(shí)可以點(diǎn)擊與之相應(yīng)的構(gòu)件[4]。

3.4 4D施工安全評(píng)估與預(yù)警管理

此方面主要包括：一，安全風(fēng)險(xiǎn)評(píng)估。該技術(shù)的應(yīng)用能夠自動(dòng)完成風(fēng)險(xiǎn)等級(jí)的識(shí)別，而依據(jù)則是相應(yīng)的地質(zhì)條件，同時(shí)其可以對(duì)不同風(fēng)險(xiǎn)程度作出不同的表示，避免出現(xiàn)混亂現(xiàn)象；二，安全風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警。其可以很好的實(shí)現(xiàn)地質(zhì)超前預(yù)報(bào)和監(jiān)控量測(cè)工作，同時(shí)也可以進(jìn)行與BIM之間的信息集成，使數(shù)據(jù)的真實(shí)性、實(shí)時(shí)性得以保障，當(dāng)出現(xiàn)異常情況時(shí)也可以自動(dòng)作出警示；三，安全日常管理；實(shí)現(xiàn)安全隱患的可視化管理。

4 總結(jié)

綜上所述，研究關(guān)于BIM技術(shù)在鐵路項(xiàng)目隧道施工中的應(yīng)用方面的內(nèi)容具有十分重要的意義，其不僅關(guān)系到BIM技術(shù)的應(yīng)用與優(yōu)化，也關(guān)系到鐵路項(xiàng)目施工質(zhì)量的提升。鐵路運(yùn)輸一直在社會(huì)發(fā)展中起著十分重要的作用，此方面建設(shè)也一直備受關(guān)注，BIM技術(shù)的應(yīng)用可以有效改善傳統(tǒng)技術(shù)中存在的弊端，其所具有的多項(xiàng)技術(shù)優(yōu)勢(shì)也十分明顯，可以有效提升項(xiàng)目的風(fēng)險(xiǎn)管控能力，然而不可否認(rèn)的是在應(yīng)用過(guò)程中也會(huì)暴露出新的問(wèn)題，因此相關(guān)機(jī)構(gòu)和人員應(yīng)加強(qiáng)此方面的研究。

[1]魏州泉.BIM技術(shù)在鐵路橋隧工程中的應(yīng)用研究[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新,2014(5):9～13.

[2]李麗,馬婷婷,袁竹.BIM技術(shù)在鐵路隧道設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新,2014(5):45～48.

[3]戴林發(fā)寶,王春梅,鄧朝輝,王亞飛.BIM技術(shù)在新鼓山隧道復(fù)雜段設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J].鐵路技術(shù)創(chuàng)新,2015(6):77～79.