BIM技術在鐵路隧道設計階段的應用研究

田曼麗

摘要：BIM技術可讓您建立3d視覺化模型，以協助設計人員從3d角度分析和設計隧道不同部分的結構。同時，利用BIM技術進行隧道設計也可以提高數據分析處理的效率，設計人員可以依賴特定軟件整合和處理數據信息，設計效率可以大大提高。

關鍵詞：BIM技術;鐵路隧道設計;應用;

引言

BIM技術在隧道設計中的應用當前還處于需要不斷完善的階段，其在隧道設計中的有效應用，為建筑行業提供了有效平臺的同時，也為工程后續更好地節省成本提供了一定支持。因此，針對BIM具備的多種優勢，需要明確其在隧道設計中實際應用作用的同時，按照實際情況制定出有效應用BIM技術開展隧道設計工作的策略。只有這樣才能夠真正通過BIM技術的有效應用，保證隧道設計的科學性、合理性，為獲得更加完善的施工方案提供支持，進而促進整個隧道建設行業的積極發展。

1BIM技術的優勢

（1）輔助處理問題。在工程項目造價管理工作開展過程中，通過應用BIM技術，可以對管理過程中存在的問題進行有效處理，尤其是分散性問題。利用BIM技術，可以使工程造價管理的實效性得到提高，并實現精細化管理，使信息資源的共享效率得到提升。與此同時，將BIM技術在工程項目中進行應用，可以對工程施工進度進行有效把控。（2）保證設計準確。在隧道設計中應用的BIM技術，能夠實現對復合體積算法、平均斷面算法等先進方法的有效利用，進而確保能夠對原地面線、設計線之間的土方實施有效、快速、準確計算。同時，BIM軟件還可以自動生成土方調配圖標，并且在填挖距離分析中起到一定的作用，進而對土坑、棄土堆的位置，以及土方量移動和具體方向等進行明確，為后續施工更加便利地開展提供一定條件。此外，在應用了BIM技術后，設計人員還能夠利用設計出的模型，對整個工程所需的材料量進行確定，并且將獲得的數據應用到成本分析和控制中，這對于有效提升整個隧道工程建設成本、控制水平，有著非常重要的作用?？梢?，將BIM技術應用在隧道設計中，能夠通過發揮出BIM技術的優勢，實現對工程量、工程成本等方面的有效明確，能夠為后續控制施工成本、保證施工效果等有著非常重要的作用。（3）有效提高工程造價管理效率。在應用BIM技術后，可以建立工程項目的5D模型，具體涉及時間和成本維度，能夠實時進行監測，從而優化資源配置。除此之外，工程造價管理人員還可以通過5D模型對工程施工信息進行了解，對不同階段的工程造價進行精準核算，從而使工程造價管理質量和效率得到有效提高。

2鐵路隧道施工控制的重要意義

我國鐵路涉及的地區路段較多，設計和施工場地空間有限，受人為因素和外部自然環境因素的影響較大，給高速鐵路隧道改造工程的設計和施工增加了難度。在高速鐵路隧道施工中，為了有效保證施工進度，大部分隧道工程采用半封閉式施工管理模式。由于我國高速鐵路內部隧道施工中的隧道施工技術具有復雜性，如果其中一道安全工序出現安全問題，將會直接影響我國高速鐵路內部隧道建設工程及其整體隧道結構的安全穩定性，工程的隧道施工安全風險不斷增多。為了有效保證我國高速鐵路隧道養護工程建設中的各項施工質量風險能夠得到有效控制，運用合理的施工質量風險控制措施至關重要。

3BIM技術在隧道施工管理中的具體應用

3.1積極融合多種技術

由于隧道工程自身具備的建設工程量大、涉及范圍廣等特點，其在實際應用技術的過程中避免不了會遇到困難，造成BIM技術無法發揮出實際作用。因此，在設計中可以考慮將BIM技術與其他有利于設計工作的技術融合在一起應用，按照隧道工程的特點，在其他技術的支持下，通過多項技術的高效配合，降低技術應用難度，確保能夠獲得更加合理、科學、全面的設計方案。如可以將BIM技術與GIS技術結合在一起應用，一方面通過三維地理信息技術有效解決工程范圍廣泛、工程量大、周圍環境等問題，另一方面利用BIM技術實現對隧道工程方案的合理設計。這種方式對于一些區域范圍廣泛、規模大的工程來說，有著非常高的應用價值。

3.2基于BIM技術的三維隧道設計

設計師可以使用BIM技術透過選取垂直切割線、平面線和標準切割路徑連接方式來建立3d隧道模型，來設計3d隧道。此設計方法可以表達隧道的設計思想，并可以根據所創建的三維隧道模型執行后續設計工作，但不能對隧道的某些部分進行建模，例如行車道與主孔之間的連接部分、緊急停車帶等。，三維模型地圖上的斜井和洞口等項目的設計精度無法保證，雖然整體設計思想可以表達，但設計意圖無法充分表達。為了解決這個問題，真正提高三維隧道模型的精度，誕生了設計師必須先將2d設計定線資料匯入至相關軟體，從各種資料產生3d定線檔案，將測量資料匯入至軟體，產生3d地形和地理檔案，然后更詳細地處理各種3d檔案 三維隧道模型的精度不斷提高，最終隧道的所有部分都可以建模，每個施工的設計精度都可以得到保證。

3.3制定完善應用標準

想要確保BIM技術能夠被更好地應用在隧道設計中，真正發揮出自身的實際作用，制定出相關標準是非常重要的一個環節，只有加強BIM標準化體系建設，才能夠為技術的應用和發展提供一定支持[7]。因此，對于隧道設計中應用的BIM技術來說，國家需要給予一定的重視和支持，需要在行業專業人員的支持下，針對技術標準中存在的缺失進行分析和研究，并且針對性地提出完善措施。這樣不僅能夠制定出與隧道設計相關的技術應用標準，確保能夠真正發揮出BIM技術的優勢，同時也可以確保BIM技術在隧道設計中能夠獲得更好的發展空間。如BIM技術中關于數據信息的格式問題，需要及時對其進行統一，確保能夠在實際應用過程中實現數據信息的快速導入，為獲得更好的數據分析結果和設計效果提供一定支持。

3.4基于BIM技術的路隧接口設計

隧道-隧道接口設計是跨學科系統設計的重要組成部分。在設計過程中，當隧道和平臺位于同一構造環境中時，將以參數方式確定隧道的接觸面。在隧道開挖工程中，首先解決隧道裂縫問題，然后在此基礎上進行平臺專業施工。使用隧道間距調整方法連接隧道接觸部分開挖隧道。將基礎工程納入明挖隧道模式。洞口閉合后，不僅洞口模型鏈接到道路模型，而且還會同時更新數量，以確定隧道洞口模型中洞口的位置，包括安全性、經濟性、美觀性等。，并為科學確定隧道洞口模型中洞口的位置提供依據。

結束語

隨著社會的快速發展，隧道建設工程的數量不斷增加，對于隧道設計的整體質量和效率，都提出了全新的要求。因此，為了確保隧道設計工作能夠更加高質量地完成，當前需要在積極應用BIM技術的基礎上，通過融合多種技術、制定技術標準、開展軟件開發和有效培養人才等途徑，實現對BIM技術應用體系的完善。以此保證能夠更好地應用BIM技術，發揮出BIM技術在隧道設計中的優勢，為整個隧道設計行業實現更好地發展提供一定支持。

參考文獻

[1] 任秋記，宣曉東，尚東輝，李慧鵬.基于BIM技術的鐵路隧道動態施工管理系統[J].交通世界，2020（35）：7-8.

[2] 李娟，王銳生.BIM技術在高速鐵路隧道上的應用研究[J].科技與創新，2020（03）：155-157.

[3]張俊.BIM技術在鐵路隧道工程施工管理中的應用研究[J].施工技術，2019，48（S1）：288-291.

[4]龔能飛.BIM技術在鐵路隧道設計中的應用[J].建材與裝飾，2017（31）：231-232.

[5]王浩.BIM技術在高速鐵路隧道設計中的應用[J].鐵路技術創新，2016（03）：75-79.