作者：王克偉 深圳市筑正建設工程技術有限公司
一、技術背景
鐵路是復雜的綜合學科，主要包含機、車、工、電、輛等五大行，具體包括：地理地質(zhì)、機務車輛、電氣、通訊、信號、隧道、橋梁、維護等。標準的建立與實施是BIM在工程領域應用的保障，然而現(xiàn)有的BIM標準體系里面并無針對鐵路的BIM標準。
依山而建遇水而越，這是鐵路工程建設的特點。相較建筑工程工點的特性，線路工程跨越區(qū)域大，地理地質(zhì)條件對工程建設影響很大。BIM在鐵路應用中，首先面臨的是與GIS的結(jié)合的技術難題。
BIM專業(yè)軟件的發(fā)展對BIM的應用支持非常重要，一方面BIM專業(yè)軟件多集中在建筑和設備相關的專業(yè)，鐵路工程中很多專業(yè)還沒有BIM軟件；另一方面，有實力占市場主導地位的軟件廠商對開放標準的支持不積極，對鐵路專業(yè)軟件的開發(fā)支持力度也較弱。
綜上所述，現(xiàn)有的標準應用、軟件支持、技術手段等的限制，是BIM在鐵路領域發(fā)展需要翻越的三座大山。
二、項目概況
中鐵十二局改建鐵路成都至昆明線即妥安隧道位于大樹村站-甸尾站區(qū)間，進口里程為DK739 279，出口里程為DK752 650，全長13371m。為雙線隧道，線間距為4.20~5.04m，線路縱坡為11.9%（25829m）上坡，其后為10%（791m）上坡，1%（1460m）上坡，除隧道進口249.74m（左線）位于半徑R-4000m的左偏曲線上，洞身1707.69m（左線）位于半徑R-4000m的左偏曲線上，其余地段為直線。全隧道最大埋深約550m，最小埋深約20m，其中DK752 000~ 100段下穿村莊，最小埋深約35m。為滿足施工工期、施工通風、防災救援及棄碴等需要，全隧共設3座斜井，平長依次為1150m、998m、1477m，1號、2號斜井均采用單車道軌運輸，3號斜井采用雙車道無軌運輸方式。
目前本項目已處于施工階段，計劃對整個項目實施三維建筑信息建模（BIM）技術，保證在施工過程中準備更加充分，施工工藝更加精確，最大程度消除設計上可能存在的錯誤與遺漏，以及表達設計圖紙無法表達的施工方案，并考慮三維信息模型基礎上的施工工藝模擬、施工組織模擬與配合，進而優(yōu)化施工及進度安排。
三、BIM技術的現(xiàn)場組織與管理應用
隧道具有“地質(zhì)復雜、條件艱苦、工序繁多、連續(xù)作業(yè)”等特點，對現(xiàn)場組織和管理提出了較高的要求。由于地基巖土性質(zhì)、工程水文地質(zhì)條件復雜，隧道施工安全隱患是客觀存在的。另外，勘察涉及資料有限，涉及計算理論不完善和在隧道施工中會不可避免地遇到一些突發(fā)偶然事件使得隧道施工的風險具有發(fā)生的偶然性和大量發(fā)生的必然性，此外，在隧道施工過程中，由于施工工藝、施工技術和施工方法等的不完善及施工人員對規(guī)章制度等的不完全遵守，對安全也造成影響。因此，良好的組織與管理是安全文明施工的保障。
3.1信息集成
將現(xiàn)場數(shù)據(jù)與BIM系統(tǒng)關聯(lián)，信息通過BIM得到可視化。利用BIM對施工進行組織管理。
BIM與實時監(jiān)測系統(tǒng)關聯(lián)，得到不同里程段的實時地質(zhì)模型，不同顏色代表地質(zhì)圍巖等級
3.2場地規(guī)劃
利用BIM可視化，對材料堆放區(qū)、加工區(qū)進行合理規(guī)劃
3.3現(xiàn)場追蹤
將構件添加編碼信息，利用二維碼技術結(jié)合監(jiān)控系統(tǒng)追蹤現(xiàn)場物料以及施工，確保現(xiàn)場管理。
將編碼信息添加到模型對應構件里面
現(xiàn)場構架標示二維碼，利用二維碼進行追蹤記錄
四、BIM模型應用
4.1BIM參數(shù)化建模
采用自適應建模，使模型具有高度可調(diào)性，提高工作效率。
4.2模型出量
根據(jù)設計圖紙，利用模型出具清單量
4.3工藝模擬
將施工工藝通過可視化模擬，指導工人作業(yè)
