BIM技術在隧道工程的應用研究

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摘要：隧道工程施工是一項較為復雜的系統(tǒng)工程，涉及范圍極其廣泛，為了能夠保證隧道工程施工順利進行，可以充分利用先進的科學技術，bim技術是科學發(fā)展的產(chǎn)物，具有一體化、可視化等特點和優(yōu)勢，將BIM技術應用到隧道工程中，能夠促進隧道工程施工順利進行，然而，由于我國的BIM技術發(fā)展相對于先進國家發(fā)展較為滯后，在隧道工程中的使用還存在一些問題，因此，本文針對BIM技術在隧道工程中的應用現(xiàn)狀進行分析，并針對性提出一些建議，希望通過本文的闡述能夠為相關人士提供參考和借鑒。

關鍵詞：BIM技術；隧道工程；存在問題；解決對策

0引言

BIM技術是我國科學技術不斷發(fā)展演變而來的一種新型技術，將其運用到建設項目中，能夠有效的解決傳統(tǒng)技術不能解決的問題。然而，隧道工程與建民用筑工程具有一定的差異性，因此，建筑中使用的BIM標準不能充分滿足隧道工程的具體需求，隧道工程需要在不斷創(chuàng)新的過程中尋求適合自身發(fā)展的BIM標準。在隧道工程中[1]，BIM技術可以使用到隧道工程的碰撞檢測階段和設計階段，隨著我國隧道工程規(guī)模的逐漸擴大，加上信息化技術的飛速發(fā)展以及環(huán)保要求的日益提高，將BIM技術應用到隧道工程中是未來發(fā)展的必然趨

1BIM技術應用到隧道工程中存在的問題

1.1缺乏統(tǒng)一的標準和平臺

在隧道工程中，如果使用BIM技術，需要同時具備與BIM技術相關的各項軟件，并且需要將建模、施工模擬、制圖等軟件進行有效的融合，使其能夠互相協(xié)作，從而促進隧道工程順利展開，當前，部分隧道工程施工單位缺少統(tǒng)一的標準和平臺，不利于BIM技術充分發(fā)揮其作用和功能。

1.2BIM相關軟件平臺不統(tǒng)一

當前，我國在隧道工程中使用的BIM軟件大多數(shù)是從現(xiàn)金國家引進而來的，我國對于BIM軟件的開發(fā)缺乏創(chuàng)新能力，由于我國隧道工程與國外隧道工程在地形條件等諸多方面存在差異，導致在我國隧道工程應用國外引進的BIM技術會出現(xiàn)使用不習慣、與其他軟件不兼容等問題[2]。為了能夠保證BIM軟件的可靠性，在與其他軟件配合使用時，通常需要對其進行二次開發(fā)。另外，由于隧道工程具有特殊性，跨度較大且地質條件較為復雜，使用BIM軟件對其進行建模時具有一定的難度。同時，BIM軟件與隧道工程中使用的地質軟件存在不兼容問題，因此，為了能夠滿足兼容性，通常情況下隧道工程會使用建筑中的BIM軟件展開工作，導致軟件應用平臺不同意，不利于隧道工程模型的數(shù)據(jù)交流。

1.3BIM在隧道工程中的使用具有局限性

當前，隧道工程中只有幾個特殊項目能夠通過BIM技術實現(xiàn)，想要在隧道工程中更加廣泛的應用BIM技術還需要不斷研發(fā)和創(chuàng)新，當前仍然處于設計階段，縱觀隧道工程中使用BIM技術的實際情況來看，應用最為廣泛的還屬施工階段。

1.4與GIS配套使用

我國的隧道工程大多建立在地形條件復雜的山嶺處，使用BIM對其進行模型建立難度較大，如果能夠將BIM技術與GIS技術配套使用，可以通過BIM軟件的模型對GIS的地理數(shù)據(jù)做出科學、合理的分析[3]，從而為隧道工程的模型建立提供了有利的條件。

1.5地質條件較為復雜

由于隧道工程與其他建設工程相比具有獨特性，并且普遍建立在地質條件較為堵在的山嶺中，導致常規(guī)的BIM軟件在隧道工程的模型建立方面存在一定的難度，當前，隧道工程中使用的BIM軟件與隧道工程的地質條件沒能做到充分兼容，導致通過BIM建立的模型在放入整合系統(tǒng)后不能進行再次編輯，并且無法對模型作布爾運算。

2BIM技術應用到隧道工程中存在的問題的解決措施

對于上文提到的將BIM技術應用到隧道工程中存在的問題，以下通過幾個方面進行具體的分析，從而探析能夠有效解決存在問題的措施。

2.1建立健全的隧道工程BIM標準體系

隧道工程的BIM標準體系與其他建設類的BIM標準體系具有很大的差異性，不僅包括信息技術自身的標準，還包括企業(yè)信息技術的應用標準，當前，我國鐵路工程總公司對于隧道工程項目的BIM技術進行了全面的分析和研究[4]，在一定程度上已經(jīng)有了突破和進展。

2.2提高隧道工程BIM軟件開發(fā)的能力

由于我國隧道工程相對于發(fā)達國家起步較晚，對于建模平臺、GIS平臺等開發(fā)尚不成熟，在隧道工程中，需要結合隧道工程項目的實際情況進行分析，并按照隧道工程的相關規(guī)范和BIM的設計標準對BIM軟件進行自主研發(fā)，從而擴大BIM技術在隧道工程中的使用范圍。

2.3轉變傳統(tǒng)的管理模式

隨著隧道工程的逐漸成熟和BIM技術的不斷創(chuàng)新，為了能夠在隧道工程中充分發(fā)揮BIM的作用和價值，當前隧道工程廣泛使用IPD管理模式，IPD管理模式有效的解決了傳統(tǒng)管理模式中孫在的弊端，能夠實現(xiàn)IBM技術與其他軟件兼容使用的目標，從而促進隧道工程能夠有序進行。

2.4借助國外先進的科學技術不斷創(chuàng)新，有效提高我國BIM的發(fā)展

縱觀BIM技術的發(fā)展趨勢，BIM已經(jīng)由建筑業(yè)擴散到了基礎設施行業(yè)，并且隨著科學技術的不斷發(fā)展以及隧道工程的規(guī)模擴大，將BIM技術應用到隧道工程中也有了顯著的效果，然而，將BIN技術應用到隧道工程中目前尚且處于發(fā)展階段，在隧道工程中只有個別項目能夠通過BIM技術實現(xiàn)[5]，其他方面的應用還存在著一定的局限性，因此，隧道工程還需在不斷發(fā)展中向工業(yè)化和信息化邁進，并制定健全的隧道工程BIM標準體系，提高軟件開發(fā)能力，從而使BIM技術在隧道工程中的應用更加廣泛，從而充分發(fā)揮BIM技術的作用和價值。

3BIM技術在隧道工程中的應用

3.1隧道工程流程方面

將BIM技術應用到隧道工程中，能夠簡化隧道工程的流程，具體可以通過以下幾個方面進行分析：第一，簡化施工圖的設計，BIM能夠科學的對隧道工程作出合理的規(guī)劃，并通過BIM對隧道工程的規(guī)劃內(nèi)容，向施工單位和設計部門明確BIM應用的相關要求。第二，通過BIM進行隧道工程建模，通過設計單位對隧道工程進行建模，保證所建模型與隧道工程具有較高的契合度。第三，模型檢測和修改，施工單位在施工前需要對BIM設計模型進行檢測，如果發(fā)現(xiàn)模型中存在問題，需要及時對其進行修改。綜上所述，通過BIM技術的使用，能夠簡化隧道工程的流程，提高隧道工程的整體工作效率。

3.2隧道工程建模方面

隧道工程具有特殊性，由于隧道間的跨度較大且地質條件較為復雜，使BIM建模工程量相對較大，并且建模難度相對較高。因此，在使用BIM技術進行隧道工程建模時，需要對地質條件和地段等因素進行分析，并將各種因素進行明確的劃分，通過BIM技術對劃分區(qū)域構建BIM模型，全部構建完畢后，還需通過BIM技術將所有的數(shù)據(jù)、參數(shù)等統(tǒng)一整合，從而形成一個完整的隧道工程模型。

3.3BIM管理平臺的構建方面

為了能夠在隧道工程中充分體現(xiàn)BIM技術可視化和模擬性的優(yōu)勢，可以通過構建BIM管理平臺進行展開。為了提高BIM平臺的效率和質量，可以在構建過程中通過以下幾點進行設計：第一，需要充分考慮隧道工程中使用的材料和設備等因素，并對其制定科學的管理平臺。第二，BIM管理平臺還需具備良好的數(shù)據(jù)格式轉化功能，如果在隧道工程中得出的數(shù)據(jù)并非IFC格式，可以通過數(shù)據(jù)轉換為IFC格式，從而能夠實現(xiàn)對數(shù)據(jù)進行科學分析的目標。第三，BIM管理平臺在使用過程中，需要通過BIM技術對施工進度、施工質量等進行分析，并獲取相應的參數(shù)，在這一過程中，BIM管理平臺需要具備將手機參數(shù)及時傳遞給BIM管理平臺數(shù)據(jù)層的功能。

4結語

綜上所述，BIM技術作為可續(xù)技術發(fā)展衍變而來的新型技術，在各種基礎建設中被廣泛應用，將其應用到隧道工程中，不僅能夠簡化隧道工程的流程，還能夠提高隧道工程的質量，有著極其廣闊的發(fā)展前景。

參考文獻

[1]裴作君.鐵路隧道工程中BIM技術的應用[J].中國鐵路,2018:76-79.

[2]喻佳.鐵路隧道設計中BIM技術的應用研究[J].建設科技,2017(1)

[3]王一仟.隧道工程三維設計技術中BIM的應用研究[J].華東科技：學術版,2017(2):144-144.

[4]朱偉南,吳軍偉,張磊.BIM技術在城市隧道工程中的應用[J].市政設施管理,2016,0(3):21-24.

作者：呂昊晴 單位：河南工業(yè)和信息化職業(yè)學院