宝兰客专石鼓山隧道BIM技术的研究及应用

引言

宝兰客专石鼓山隧道工程，通过铁路隧道BIM技术的研究和应用，建立隧道工程各专业族库，实现铁路隧道建设全生命周期的信息共享，实现基于监控量测，超前地质预报技术的隧道安全远程监控和基于4D理念的隧道施工组织管理，解决复杂地质三维建模问题。

1 工程简介

石鼓山隧道全长4330m，为双线隧道。位于宝鸡市渭河南岸的黄土残塬区，地形起伏较大，相对高差142m，隧道洞身下穿三条较大沟谷。

该工程通过对铁路隧道BIM技术的研究和应用，建立隧道工程各专业族库，实现了铁路隧道建设全生命周期的信息共享和隧道安全远程监控，并初步建立了“宝兰客专石鼓山隧道BIM协同管理平台”。

2 关键环节

2.1 基于BIM的地质模型

将地质数据库中所有地层数据，包括空间位置、地质属性等建立分层地质模型，与隧道专业设计成果进行整合。利用二次开发，逐步优化三维地质模型的精度，满足隧道专业施工图设计的要求。综合考虑软件性能、建模需求、施工模拟、运营维护等因素后，实现二维模型向三维模型的数据化、信息化转变。

2.2 基于BIM的施工管理

施工图三维模型建立：根据隧道设计中的各种隧道断面类型，建立可用于隧道建模的各类部件，实现隧道的三维建模；对国内外常用BIM软件平台、企业解决方案、应用接口技术开展调研工作，实现石鼓山隧道基于BIM技术的施工图交付。

4D理念的施工组织管理：一是研究施工BIM模型的创建标准；二是研究BIM技术项目管理体系；三是研究施工现场三维可视化交底模式；四是研究临时设施BIM模型建立及工程量统计方式；五是研究施工工序和工法转换模拟；六是研究三维地质模型在施工安全质量方面的应用。

施工安全技术：围岩量测、沉降监控、超前地质预报等隧道施工安全技术与BIM技术的结合：构建隧道施工的可视化动态模拟，进行施工过程监控量测；结合超前地质预报，进一步完善隧道施工图三维地质模型。

施工现场三维可视化交底：在施工单位项目部建立视频监控中心，实现现场施工的实时动态信息在视频监控中心的同步，并通过网络也能实现对施工动态信息的查看。建立电子施工作业指导书，实现三维可视化技术交底，直观、立体地展示出结构的各部位细部结构，体现BIM技术“所见即所得”的优势。

2.3 基于BIM技术的项目管理体系

隧道BIM模型的应用，需通过建立管理平台进行模型管理和应用。“宝兰客专石鼓山隧道BIM协同管理平台”中已建立安全管理、进度管理、文档管理、施工日志、施工工艺、成本管理、BIM模型信息、系统设置、基础配置、个人事务等功能模块。平台内有工程概况、企业文化、施工进度、电子施工日志、技术交底资料、安全教育、监控量测、围岩量测预警信息、超前地质预报信息、机具、设备、人员管理、工程量统计等流程管理模块。

3 结束语

通过将BIM技术应用于石鼓山隧道工程中，使隧道设计由传统的二维向三维、四维转变，可视性、协调性、可操作性均大大增加，有利于及时发现碰撞点，快速解决问题，提高工作效率。

铁路隧道BIM技术研究与应用已取得了令人可喜的成果，随着BIM技术在铁路全行业的大力推广应用，相信在不久的将来，以铁路工程设计、建设、运营全生命周期管理的目标会很快实现。