BIM及信息化技術(shù)在黃土大斷面隧道施工中的應(yīng)用研究

摘要：本研究以某隧道工程為研究對(duì)象，探討了BIM技術(shù)在黃土大斷面隧道建設(shè)中的應(yīng)用。黃土地區(qū)隧道建設(shè)面臨著地質(zhì)復(fù)雜、工程難度大的挑戰(zhàn)，而B(niǎo)IM技術(shù)作為一種集成的信息化工具，在設(shè)計(jì)、施工和運(yùn)營(yíng)階段提供全方位的支持和管理。通過(guò)建立三維模型和信息化系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程的可視化和優(yōu)化管理，從而提高了工程的效率和質(zhì)量。這項(xiàng)研究對(duì)于黃土地區(qū)的隧道工程具有重要的指導(dǎo)意義，并為類似項(xiàng)目的規(guī)劃和實(shí)施提供了有益的經(jīng)驗(yàn)和啟示。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；信息化技術(shù)；黃土大斷面隧道；施工管理；三維模型設(shè)計(jì)；平臺(tái)構(gòu)建

Research on the Application of BIM and Informatisation Technology in the Construction of Large-Section Tunnel in Loess

LIU Jianwen

（No. 1 Engineering Co.， Ltd. of CCCC First Highway Engineering Co.， Ltd.， Beijing 102205， China）

Abstract： Taking a tunnel project as the research object， this study explores the application of BIM technology in the construction of loess large-section tunnels. The construction of tunnels in loess areas faces the challenges of complex geology and difficult engineering， while BIM technology， as an integrated information tool， provides all-round support and management in the design， construction and operation phases. Through the establishment of 3D models and informatisation systems， the visualisation and optimal management of the construction process is achieved， thereby improving the efficiency and quality of the project. This study is of great guiding significance for tunnelling projects in loess areas and provides useful experience and insights for the planning and implementation of similar projects.

Keywords： BIM technology; information technology; loess large section tunnel; construction management; 3D model design; platform construction

0 引言

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的快速增長(zhǎng)，建筑業(yè)的規(guī)模也實(shí)現(xiàn)了顯著的擴(kuò)張。伴隨著城鄉(xiāng)融合的步伐日益加速，建筑業(yè)正面臨著巨大的成長(zhǎng)機(jī)會(huì)。作為國(guó)民經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè)之一，建筑業(yè)對(duì)促進(jìn)我國(guó)經(jīng)濟(jì)水平和生活質(zhì)量的提高有著重要意義。盡管建筑業(yè)呈現(xiàn)出旺盛的發(fā)展勢(shì)頭，但也伴隨著一系列問(wèn)題。國(guó)內(nèi)眾多建筑企業(yè)的興起引發(fā)了行業(yè)內(nèi)的激烈競(jìng)爭(zhēng)，同時(shí)也導(dǎo)致了中小型建筑企業(yè)在建造經(jīng)驗(yàn)、技術(shù)人員和管理模式上的不足，這進(jìn)一步導(dǎo)致了成本上升和競(jìng)爭(zhēng)力的減弱。另外由于市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)壓力增大，建筑施工單位為了擴(kuò)大市場(chǎng)影響力和市場(chǎng)占有率，不得不降低工程施工成本，增加工程項(xiàng)目數(shù)量，而這就加大了工程成本投入與資金使用之間的矛盾。在面對(duì)這些挑戰(zhàn)時(shí)，建筑企業(yè)正集中研究如何增強(qiáng)施工管理的能力，精準(zhǔn)地控制成本，從而盡可能地減少成本的浪費(fèi)，并進(jìn)一步提高項(xiàng)目的盈利能力[1]。

盡管建筑公司對(duì)BIM技術(shù)非常感興趣，但許多建筑公司仍在探索如何更高效地應(yīng)用這一信息技術(shù)[2]。從目前情況看，有些建筑公司僅將BIM技術(shù)視為解決施工中技術(shù)難題的工具，并沒(méi)有將其廣泛應(yīng)用于施工的各個(gè)階段[3]。因此，探討如何將BIM技術(shù)的特性與傳統(tǒng)的成本控制策略相融合，以提高項(xiàng)目在施工過(guò)程中的成本管理效率，已經(jīng)成為建筑公司追求經(jīng)濟(jì)回報(bào)和持續(xù)發(fā)展的核心議題。尤其是在黃土地區(qū)，BIM技術(shù)的應(yīng)用顯得尤為必要。黃土具有高孔隙率、易坍塌等特性，給隧道施工帶來(lái)較大風(fēng)險(xiǎn)和挑戰(zhàn)[4]。通過(guò)BIM技術(shù)，可以對(duì)黃土大斷面隧道進(jìn)行精確的三維建模和仿真，提前預(yù)測(cè)并規(guī)避潛在的地質(zhì)災(zāi)害風(fēng)險(xiǎn)。此外，BIM技術(shù)能夠?qū)崿F(xiàn)全生命周期的工程信息管理，從設(shè)計(jì)、施工到維護(hù)的各個(gè)階段，為項(xiàng)目提供準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)信息支持。這不僅有助于優(yōu)化施工方案、提高施工精度和效率，還能有效控制成本、保障施工安全。因此，BIM技術(shù)在黃土大斷面隧道建設(shè)中的應(yīng)用，不僅是技術(shù)上的提升，更是確保工程質(zhì)量和安全的關(guān)鍵手段。本研究以白鹿原隧道工程為背景，詳細(xì)描述了BIM技術(shù)在黃土隧道建設(shè)中的實(shí)際應(yīng)用。

1 工程概況

本研究項(xiàng)目是基于陜西省西安市外環(huán)高速公路南段的白鹿原隧道控制性工程展開(kāi)。這個(gè)控制性工程的白鹿原隧道全長(zhǎng)為2772 m，全程都是V級(jí)圍巖，并且每個(gè)隧道的開(kāi)挖斷面面積達(dá)到了192.3 m2。該隧道穿越了第四紀(jì)全新統(tǒng)黃土層及第四系覆蓋層。隧道的圍巖主要由黃土構(gòu)成，這些黃土分布廣泛、厚度較大、土壤密度也相對(duì)較高。黃土具有較大的孔隙、較強(qiáng)的壓縮性、明顯的結(jié)構(gòu)特征和顯著的水敏性，同時(shí)垂直裂縫也十分發(fā)達(dá)，通常處于非飽和狀態(tài)，容易受到大氣降雨的影響。由于施工方法及施工工藝不同等原因，導(dǎo)致部分黃土隧道出現(xiàn)滲漏現(xiàn)象。然而，大多數(shù)黃土隧道并不是位于單一的黃土地層中，土巖交界的地層也比較多，白鹿原隧道也不例外。除了黃土，還存在新近系泥巖和砂質(zhì)泥巖，這些巖石的黏粒含量較高，干燥時(shí)會(huì)變得堅(jiān)硬，遇水時(shí)會(huì)變軟，自然狀態(tài)下會(huì)變得堅(jiān)硬，遇水、暴露容易裂解，是一種具有一定膨脹性的軟巖。隧道洞口段地質(zhì)條件復(fù)雜，施工難度相對(duì)更大。隧道洞身段位于鯨魚(yú)溝的下方，溝內(nèi)全年都有水。溝谷底部的地下水埋深較淺，大約為4.5 m～6 m。白鹿原隧址區(qū)的地下水主要是孔隙水，其補(bǔ)給主要受到大氣降水和地表水的影響。當(dāng)大氣降雨量較大時(shí)，尤其是匯水面積較大時(shí)，需要對(duì)隧道數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)，以預(yù)防意外情況的發(fā)生。

2 在黃土大斷面隧道中BIM模型的建立

2.1 BIM體系的建立

在隧道工程中，主要應(yīng)用地形設(shè)計(jì)和隧道設(shè)計(jì)。其中，根據(jù)圖紙?zhí)峁┑母叱厅c(diǎn)或?qū)嶋H測(cè)量的控制點(diǎn)編輯輸出為點(diǎn)文件，利用Civil 3D軟件進(jìn)行地形模擬。同時(shí)，可以通過(guò)軟件設(shè)計(jì)出地質(zhì)情況和巖土厚度信息，并體現(xiàn)隧道高程、坐標(biāo)等信息。隧道模型在工程量統(tǒng)計(jì)、3D檢査路線情況、碰撞情況、技術(shù)交底及工程信息的整合等方面具有重要作用，能夠促進(jìn)各部門(mén)和不同施工工期之間的協(xié)同合作。與此同時(shí)，在二維CAD圖紙中可能會(huì)出現(xiàn)一些無(wú)法避免的錯(cuò)誤，而將其轉(zhuǎn)化為三維模型可以更直觀地發(fā)現(xiàn)節(jié)點(diǎn)問(wèn)題，避免后續(xù)施工中造成無(wú)法挽回的錯(cuò)誤，并實(shí)現(xiàn)早發(fā)現(xiàn)早處理，BIM體系見(jiàn)圖1。

2.2 BIM模型的建立及信息化系統(tǒng)的安裝

本次在白鹿原隧道采用了B/S框架。設(shè)計(jì)人員通過(guò)安裝在服務(wù)器上的軟件進(jìn)行建模，并處理不同服務(wù)對(duì)象的任務(wù)。現(xiàn)場(chǎng)施工人員可以根據(jù)自己的需求從APP或?yàn)g覽器提取所需信息，核心是數(shù)據(jù)上傳和管理集中，BIM技術(shù)人員可僅管理主服務(wù)器。

2.2.1 地形模型建立

1） 在白鹿原隧道工程中，建立三維模型分為兩步。首先是地形模型建立，通過(guò)測(cè)量人員對(duì)實(shí)際地況進(jìn)行高程測(cè)量，并將其轉(zhuǎn)化為具有的點(diǎn)數(shù)據(jù)文本。其次，利用Civil 3D軟件的曲面編輯功能，將該區(qū)域的地形特征繪制成三維模型，同時(shí)，在生成的縱斷面圖中，根據(jù)已有的地質(zhì)采樣和分析結(jié)果，通過(guò)復(fù)制創(chuàng)建實(shí)體結(jié)構(gòu)來(lái)準(zhǔn)確反映該區(qū)域的地質(zhì)情況。這一過(guò)程能夠快速且清晰地展示包括巖石分類和后期回填洞門(mén)所需土石方量預(yù)估值等詳盡信息。

2） 根據(jù)圖紙上的隧道起始位置樁號(hào)進(jìn)行所需三維模型，同時(shí)也是對(duì)圖紙進(jìn)行二次校對(duì)的過(guò)程。在隧道洞口、洞頂排水溝和劫水溝位置相互交錯(cuò)的情況下，能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)斷面圖與設(shè)計(jì)圖之間的矛盾，并未施工提供及時(shí)反饋和意見(jiàn)。地形模型見(jiàn)圖2。

2.2.2 隧道模型的建立

1）在建立隧道模型中使用以Bentley，Revit為基礎(chǔ)進(jìn)行參數(shù)化建模，隧道模型見(jiàn)圖3。通過(guò)調(diào)整參數(shù)，可以改變不同截面襯砌類型。白鹿原隧道主要分為Sam，SV-1，SV-2，SV-3四種襯砌類型。參數(shù)化模型可更方便建立模型。構(gòu)件族是建立隧道三維模型的基礎(chǔ)，在主要的構(gòu)件族中分為：土建模型、錨桿、鋼拱架和鋼筋網(wǎng)等部分組成。其中土建模型又分為：超前支護(hù)、初期支護(hù)、二次襯砌、電纜溝槽、仰拱填充和中心排水溝六部分構(gòu)件。

2） 在充分了解圖紙的基礎(chǔ)上，對(duì)隧道各構(gòu)件

進(jìn)行細(xì)化和復(fù)核。例如，在建立模型的過(guò)程中，提前統(tǒng)計(jì)二次襯砌里的消防箱洞的數(shù)據(jù)和位置，并制定隧道骨架，批量放置模型族，同時(shí)，在建立模型的過(guò)程中發(fā)現(xiàn)圖紙?jiān)O(shè)計(jì)問(wèn)題時(shí)，保證圖紙和模型一致。

3） 由于白鹿原隧道構(gòu)件種類較多，隧道呈線性分布，通過(guò)調(diào)整參數(shù)簡(jiǎn)化建立模型的復(fù)雜性，在自動(dòng)化流程中使用 Dynamo通過(guò)節(jié)點(diǎn)放置模型來(lái)便捷地根據(jù)坐標(biāo)點(diǎn)進(jìn)行模型布置。在構(gòu)件制作完成后，通過(guò)使用 Navisworks進(jìn)行碰撞檢測(cè)，以驗(yàn)證放置過(guò)程中是否存在由于數(shù)據(jù)有誤導(dǎo)致構(gòu)件之間相互交錯(cuò)碰撞。在導(dǎo)出報(bào)告錯(cuò)誤文件時(shí)，建模人員可以根據(jù)文件中的錯(cuò)誤進(jìn)行細(xì)化模型，從而減少鋼筋加工場(chǎng)和施工隊(duì)伍因圖紙失誤而導(dǎo)致材料和人力浪費(fèi)及構(gòu)件返工，有效地規(guī)避了失誤，并節(jié)約了資源，使得模型達(dá)到零誤差、零失誤并與實(shí)際工程完全一致。

4） 當(dāng)整體隧道構(gòu)件信息完成后，模型可以導(dǎo)入Lumion，在個(gè)人電腦上創(chuàng)建與實(shí)際相似的虛擬場(chǎng)景。通過(guò)渲染技術(shù)實(shí)現(xiàn)電影般的效果，Lumion顯著縮短了制作時(shí)間并提升了建筑可視化效果。同時(shí)，還適用于VR設(shè)備的虛擬交互展現(xiàn)平臺(tái)，使施工人員能夠身臨其境地體驗(yàn)整個(gè)項(xiàng)目的真實(shí)感受。

5） BIM貫穿于設(shè)計(jì)、施工和后期運(yùn)維的各個(gè)階段。作為工程信息數(shù)據(jù)的集合平臺(tái)，BIM在施工中能夠指導(dǎo)施工，并且在運(yùn)維階段能夠?qū)崿F(xiàn)數(shù)據(jù)整合并隨時(shí)提供基于數(shù)據(jù)的信息互通，從而實(shí)現(xiàn)全生命周期的應(yīng)用。

3 BIM及信息化技術(shù)在黃土大斷面隧道中的應(yīng)用

3.1 多方案的對(duì)比

在進(jìn)行多個(gè)方案比選時(shí)，利用BIM（建筑信息模型）技術(shù)可以顯著提升方案的可視化水平，特別是在復(fù)雜的工程項(xiàng)目如隧道開(kāi)挖過(guò)程中。這種技術(shù)能夠通過(guò)直觀的三維模型展示，將每個(gè)施工方案的具體實(shí)施步驟和效果呈現(xiàn)出來(lái)，從而為工程師和決策者提供詳細(xì)的參考。在隧道開(kāi)挖中，尤其是黃土大斷面工程，由于黃土具有易坍塌的特點(diǎn)，在設(shè)計(jì)和施工階段充分考慮這一不穩(wěn)定因素顯得尤為重要。通過(guò)BIM模型的全方位施工模擬，可以提前發(fā)現(xiàn)潛在的施工風(fēng)險(xiǎn)，如坍塌、地層變形等問(wèn)題，并制定相應(yīng)的應(yīng)對(duì)措施。施工模型見(jiàn)圖4。

BIM技術(shù)還使得多方案的對(duì)比變得更加透明和科學(xué)。通過(guò)模型，可以從經(jīng)濟(jì)性、施工效率、安全性等多個(gè)角度對(duì)不同的施工方案進(jìn)行評(píng)估。例如，可以比較不同開(kāi)挖方法在實(shí)際施工中的表現(xiàn)，判斷哪種方法能夠最有效地減少土體擾動(dòng)、提高施工速度、降低成本等。此外，通過(guò)可視化的比選過(guò)程，決策者可以更清楚地看到每個(gè)方案的優(yōu)缺點(diǎn)，做出更加明智的選擇。最終，這種基于可視化和數(shù)據(jù)驅(qū)動(dòng)的決策方法，不僅可以幫助選擇最合理的方案，還能在施工過(guò)程中提高安全性和工程質(zhì)量，從而達(dá)到預(yù)期的施工效果和成本控制目標(biāo)。

3.2 精細(xì)化模型

隧道施工涉及大量復(fù)雜的構(gòu)件和細(xì)節(jié)，為了確保施工的順利進(jìn)行和工程質(zhì)量的提高，精細(xì)化建模是必不可少的。利用BIM技術(shù)中的參數(shù)化建模方法，可以大大節(jié)省隧道施工的時(shí)間和成本，同時(shí)直觀地體現(xiàn)出隧道構(gòu)件的分布和結(jié)構(gòu)特點(diǎn)。參數(shù)化建模通過(guò)預(yù)定義的規(guī)則和參數(shù)，快速生成不同類型的隧道構(gòu)件模型，使得工程設(shè)計(jì)更加靈活和高效。此外，通過(guò)精細(xì)化的BIM模型，可以在施工前對(duì)構(gòu)件的安裝、位置、尺寸等進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬和驗(yàn)證，減少施工過(guò)程中的調(diào)整和返工，進(jìn)一步提高工程效率。

在精細(xì)化模型的基礎(chǔ)上，使用Navisworks等工具進(jìn)行碰撞檢測(cè)，可以顯著提高施工的容錯(cuò)率。這種方法通過(guò)模擬不同構(gòu)件之間的空間關(guān)系，提前發(fā)現(xiàn)潛在的碰撞問(wèn)題，并在施工前進(jìn)行調(diào)整，避免施工中的誤差和失誤。例如，在隧道施工中，通過(guò)碰撞檢測(cè)，可以發(fā)現(xiàn)管線和隧道結(jié)構(gòu)之間的沖突，從而在施工前進(jìn)行優(yōu)化調(diào)整。這種精細(xì)化的建模和檢測(cè)手段，不僅可以提高施工的準(zhǔn)確性和效率，還能有效地降低施工風(fēng)險(xiǎn)，確保工程質(zhì)量和安全。

3.3 三維GIS的運(yùn)用

在隧道施工中，地質(zhì)條件和地形情況是影響施工質(zhì)量和安全的重要因素。尤其是在黃土地區(qū)，由于其高孔隙率和易坍塌的特點(diǎn)，對(duì)地形和地質(zhì)情況的詳細(xì)了解顯得尤為重要。通過(guò)三維GIS技術(shù)，可以建立詳細(xì)的三維地形模型，為隧道施工提供精確的地形和地質(zhì)數(shù)據(jù)支持。GIS平臺(tái)能夠數(shù)字化地模擬地質(zhì)形態(tài)，將實(shí)際地形與工程設(shè)計(jì)有機(jī)結(jié)合，使得隧道施工更加符合實(shí)際地質(zhì)條件。這不僅可以提高施工的全局性和宏觀性，還能在施工中更好地應(yīng)對(duì)各種地質(zhì)挑戰(zhàn)。

在實(shí)際應(yīng)用中，利用GIS平臺(tái)可以進(jìn)行精確的地形模擬，將實(shí)景拍攝的數(shù)據(jù)通過(guò)傾斜攝影技術(shù)處理后，疊加形成具有三維效果的地形模型。然后，將這些三維地形模型與BIM隧道模型結(jié)合，可以更真實(shí)地反映隧道施工環(huán)境。例如，在黃土地區(qū)的隧道施工中，通過(guò)三維GIS模型，可以提前預(yù)測(cè)隧道開(kāi)挖可能引發(fā)的地表沉降和坍塌風(fēng)險(xiǎn)，從而采取有效的防范措施。這種技術(shù)的運(yùn)用，不僅能夠提高施工的安全性和穩(wěn)定性，還能優(yōu)化施工方案，降低工程成本，確保項(xiàng)目按時(shí)按質(zhì)完成。

3.4 VR實(shí)景模擬

在現(xiàn)代隧道施工中，施工工序的模擬推演和操作的安全性評(píng)估變得越來(lái)越重要。通過(guò)4D表達(dá)和VR（虛擬現(xiàn)實(shí)）技術(shù)，可以實(shí)現(xiàn)沉浸式的施工模擬，使工程人員在虛擬環(huán)境中體驗(yàn)實(shí)際施工過(guò)程。這種技術(shù)不僅能夠模擬真實(shí)的施工場(chǎng)景，還可以對(duì)可能發(fā)生的安全隱患進(jìn)行提前預(yù)警。例如，通過(guò)VR實(shí)景模擬，可以模擬隧道開(kāi)挖中的土體坍塌、設(shè)備故障等緊急情況，從而在實(shí)際施工中做好充分的準(zhǔn)備和應(yīng)對(duì)策略。

VR實(shí)景模擬的另一個(gè)重要應(yīng)用是對(duì)施工動(dòng)作的優(yōu)化和安全性分析。通過(guò)模擬施工人員的操作，可以發(fā)現(xiàn)并改進(jìn)不合理的操作流程，減少施工中的危險(xiǎn)行為，提高施工的安全性和效率。例如，在隧道內(nèi)進(jìn)行挖掘和支護(hù)作業(yè)時(shí)，通過(guò)VR模擬，可以直觀地看到施工人員的操作動(dòng)作和設(shè)備的使用情況，判斷操作是否安全規(guī)范。這種模擬不僅可以提高施工人員的安全意識(shí)，還能通過(guò)不斷的演練和優(yōu)化，提高整個(gè)工程項(xiàng)目的施工質(zhì)量和安全管理水平。最終，VR技術(shù)的應(yīng)用將大大提升隧道施工的整體安全性和效率，確保工程項(xiàng)目順利完成。

3.5 利用平臺(tái)解決各類報(bào)表及實(shí)時(shí)監(jiān)控問(wèn)題

1） 傳統(tǒng)的形象進(jìn)度主要通過(guò)橫道圖進(jìn)行每日、每周和每季的修改，而且每天技術(shù)員需要在文檔中編輯并逐層向上報(bào)送進(jìn)度報(bào)表。然而，這種方式無(wú)法直觀地體現(xiàn)實(shí)際施工進(jìn)展。通過(guò)平臺(tái)及時(shí)上傳每日施工進(jìn)度，實(shí)現(xiàn)施工動(dòng)態(tài)模擬，管理者可以直觀地查看工程模擬進(jìn)度的三維模型，從而實(shí)現(xiàn)三維實(shí)時(shí)模擬。

2） 對(duì)于普通隧道的構(gòu)件，主要由項(xiàng)目鋼筋加工場(chǎng)制作完成。隧道的鋼拱架，鎖腳錨桿、超前小導(dǎo)管等構(gòu)件數(shù)量多，信息復(fù)雜。但是，每個(gè)構(gòu)件長(zhǎng)度，彎度和預(yù)留變形量都必須符合設(shè)計(jì)要求，并通過(guò)檢驗(yàn)合格后質(zhì)檢員粘貼二維碼。這樣做可以確保每個(gè)構(gòu)件在全生命周期內(nèi)得到維護(hù)，二維碼如同一個(gè)定位芯片，在預(yù)制、運(yùn)輸和拼接等過(guò)程中層層把關(guān)，有效地保證質(zhì)量并提高統(tǒng)計(jì)效率，全體施工管理人員APP平臺(tái)都能實(shí)現(xiàn)工地動(dòng)態(tài)管理，以確保每個(gè)構(gòu)件有跡可循。

3） 通過(guò)對(duì)比三維模型與設(shè)計(jì)圖紙，發(fā)現(xiàn)了圖紙存在的問(wèn)題。在與業(yè)主和設(shè)計(jì)院進(jìn)行溝通后，意識(shí)到這些問(wèn)題不能及時(shí)傳達(dá)給一線施工人員。然而，引入隧道三維模型后，大大節(jié)省了一線施工人員重新識(shí)圖的時(shí)間，并提高了施工效率。同時(shí)，所有的圖紙都存儲(chǔ)在移動(dòng)手機(jī)通訊設(shè)備中，方便查看。

4） 在施工過(guò)程中，由于各個(gè)部門(mén)每日?qǐng)?bào)表繁多需要統(tǒng)計(jì)施工橫道圖、材料消耗報(bào)表及領(lǐng)取構(gòu)件的領(lǐng)取單，傳統(tǒng)的紙質(zhì)資料整理無(wú)法與其他部門(mén)共享信息。此外，在信息傳遞和匯報(bào)過(guò)程中可能因?yàn)橛涗浭д`導(dǎo)致數(shù)據(jù)的不真實(shí)。然而，通過(guò)平臺(tái)將各部門(mén)統(tǒng)一整理后，構(gòu)件信息和施工信息實(shí)現(xiàn)了三維信息的互相傳遞，做到便于查看，并提高了信息的準(zhǔn)確性、及時(shí)性和高效性，成為各部門(mén)互相監(jiān)督的手段。

5） 基于BIM平臺(tái)發(fā)展的監(jiān)控系統(tǒng)不僅能在模型上體現(xiàn)人員定位系統(tǒng)，還能準(zhǔn)確了解每日進(jìn)入隧道施工人員數(shù)量和進(jìn)入隧道的構(gòu)件人員信息，系統(tǒng)界面見(jiàn)圖5。同時(shí)，該平臺(tái)包含監(jiān)控量測(cè)功能，可集合隧道拱頂沉降、拱頂偏壓和降雨量計(jì)算等信息。通過(guò)實(shí)時(shí)查看監(jiān)控點(diǎn)的變化情況，并在突發(fā)情況下第一時(shí)間報(bào)警。在平臺(tái)的監(jiān)控量測(cè)下，可以快速排查質(zhì)量安全和人員隱患問(wèn)題，并進(jìn)行數(shù)據(jù)采集、及時(shí)整改回復(fù)表格及下載混凝土日進(jìn)度報(bào)表等。

4 結(jié)語(yǔ)

白鹿原隧道工程采用BIM技術(shù)，結(jié)合三維模型設(shè)計(jì)、平臺(tái)構(gòu)建和三維可視化技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了對(duì)黃土層行為的仿真模擬，并提前制定應(yīng)對(duì)方案，從而提高了工程的安全性和穩(wěn)定性。同時(shí)，在施工過(guò)程中大幅降低了的風(fēng)險(xiǎn)。此外，該技術(shù)還允許初步審查復(fù)雜的細(xì)節(jié)或現(xiàn)場(chǎng)情況，進(jìn)一步提升施工和操作人員的安全水平?；诰C合碰撞檢測(cè)分析，該工程能夠提前識(shí)別隧道的潛在侵陷問(wèn)題并規(guī)劃合理施工流程以有效控制施工節(jié)點(diǎn)范圍。

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編輯：劉 巖

收稿日期：2024-07-03

作者簡(jiǎn)介：劉建文（1989-），男，甘肅省張掖市人，助理工程師，主要從事隧道工程施工與管理。