BIM技术在铁路隧道设计阶段的应用研究

田曼丽

摘要：BIM技术可让您建立3d视觉化模型，以协助设计人员从3d角度分析和设计隧道不同部分的结构。同时，利用BIM技术进行隧道设计也可以提高数据分析处理的效率，设计人员可以依赖特定软件整合和处理数据信息，设计效率可以大大提高。

关键词：BIM技术;铁路隧道设计;应用;

引言

BIM技术在隧道设计中的应用当前还处于需要不断完善的阶段，其在隧道设计中的有效应用，为建筑行业提供了有效平台的同时，也为工程后续更好地节省成本提供了一定支持。因此，针对BIM具备的多种优势，需要明确其在隧道设计中实际应用作用的同时，按照实际情况制定出有效应用BIM技术开展隧道设计工作的策略。只有这样才能够真正通过BIM技术的有效应用，保证隧道设计的科学性、合理性，为获得更加完善的施工方案提供支持，进而促进整个隧道建设行业的积极发展。

1BIM技术的优势

（1）辅助处理问题。在工程项目造价管理工作开展过程中，通过应用BIM技术，可以对管理过程中存在的问题进行有效处理，尤其是分散性问题。利用BIM技术，可以使工程造价管理的实效性得到提高，并实现精细化管理，使信息资源的共享效率得到提升。与此同时，将BIM技术在工程项目中进行应用，可以对工程施工进度进行有效把控。（2）保证设计准确。在隧道设计中应用的BIM技术，能够实现对复合体积算法、平均断面算法等先进方法的有效利用，进而确保能够对原地面线、设计线之间的土方实施有效、快速、准确计算。同时，BIM软件还可以自动生成土方调配图标，并且在填挖距离分析中起到一定的作用，进而对土坑、弃土堆的位置，以及土方量移动和具体方向等进行明确，为后续施工更加便利地开展提供一定条件。此外，在应用了BIM技术后，设计人员还能够利用设计出的模型，对整个工程所需的材料量进行确定，并且将获得的数据应用到成本分析和控制中，这对于有效提升整个隧道工程建设成本、控制水平，有着非常重要的作用。可见，将BIM技术应用在隧道设计中，能够通过发挥出BIM技术的优势，实现对工程量、工程成本等方面的有效明确，能够为后续控制施工成本、保证施工效果等有着非常重要的作用。（3）有效提高工程造价管理效率。在应用BIM技术后，可以建立工程项目的5D模型，具体涉及时间和成本维度，能够实时进行监测，从而优化资源配置。除此之外，工程造价管理人员还可以通过5D模型对工程施工信息进行了解，对不同阶段的工程造价进行精准核算，从而使工程造价管理质量和效率得到有效提高。

2铁路隧道施工控制的重要意义

我国铁路涉及的地区路段较多，设计和施工场地空间有限，受人为因素和外部自然环境因素的影响较大，给高速铁路隧道改造工程的设计和施工增加了难度。在高速铁路隧道施工中，为了有效保证施工进度，大部分隧道工程采用半封闭式施工管理模式。由于我国高速铁路内部隧道施工中的隧道施工技术具有复杂性，如果其中一道安全工序出现安全问题，将会直接影响我国高速铁路内部隧道建设工程及其整体隧道结构的安全稳定性，工程的隧道施工安全风险不断增多。为了有效保证我国高速铁路隧道养护工程建设中的各项施工质量风险能够得到有效控制，运用合理的施工质量风险控制措施至关重要。

3BIM技术在隧道施工管理中的具体应用

3.1积极融合多种技术

由于隧道工程自身具备的建设工程量大、涉及范围广等特点，其在实际应用技术的过程中避免不了会遇到困难，造成BIM技术无法发挥出实际作用。因此，在设计中可以考虑将BIM技术与其他有利于设计工作的技术融合在一起应用，按照隧道工程的特点，在其他技术的支持下，通过多项技术的高效配合，降低技术应用难度，确保能够获得更加合理、科学、全面的设计方案。如可以将BIM技术与GIS技术结合在一起应用，一方面通过三维地理信息技术有效解决工程范围广泛、工程量大、周围环境等问题，另一方面利用BIM技术实现对隧道工程方案的合理设计。这种方式对于一些区域范围广泛、规模大的工程来说，有着非常高的应用价值。

3.2基于BIM技术的三维隧道设计

设计师可以使用BIM技术透过选取垂直切割线、平面线和标准切割路径连接方式来建立3d隧道模型，来设计3d隧道。此设计方法可以表达隧道的设计思想，并可以根据所创建的三维隧道模型执行后续设计工作，但不能对隧道的某些部分进行建模，例如行车道与主孔之间的连接部分、紧急停车带等。，三维模型地图上的斜井和洞口等项目的设计精度无法保证，虽然整体设计思想可以表达，但设计意图无法充分表达。为了解决这个问题，真正提高三维隧道模型的精度，诞生了设计师必须先将2d设计定线资料汇入至相关软体，从各种资料产生3d定线档案，将测量资料汇入至软体，产生3d地形和地理档案，然后更详细地处理各种3d档案 三维隧道模型的精度不断提高，最终隧道的所有部分都可以建模，每个施工的设计精度都可以得到保证。

3.3制定完善应用标准

想要确保BIM技术能够被更好地应用在隧道设计中，真正发挥出自身的实际作用，制定出相关标准是非常重要的一个环节，只有加强BIM标准化体系建设，才能够为技术的应用和发展提供一定支持[7]。因此，對于隧道设计中应用的BIM技术来说，国家需要给予一定的重视和支持，需要在行业专业人员的支持下，针对技术标准中存在的缺失进行分析和研究，并且针对性地提出完善措施。这样不仅能够制定出与隧道设计相关的技术应用标准，确保能够真正发挥出BIM技术的优势，同时也可以确保BIM技术在隧道设计中能够获得更好的发展空间。如BIM技术中关于数据信息的格式问题，需要及时对其进行统一，确保能够在实际应用过程中实现数据信息的快速导入，为获得更好的数据分析结果和设计效果提供一定支持。

3.4基于BIM技术的路隧接口设计

隧道-隧道接口设计是跨学科系统设计的重要组成部分。在设计过程中，当隧道和平台位于同一构造环境中时，将以参数方式确定隧道的接触面。在隧道开挖工程中，首先解决隧道裂缝问题，然后在此基础上进行平台专业施工。使用隧道间距调整方法连接隧道接触部分开挖隧道。将基础工程纳入明挖隧道模式。洞口闭合后，不仅洞口模型链接到道路模型，而且还会同时更新数量，以确定隧道洞口模型中洞口的位置，包括安全性、经济性、美观性等。，并为科学确定隧道洞口模型中洞口的位置提供依据。

结束语

随着社会的快速发展，隧道建设工程的数量不断增加，对于隧道设计的整体质量和效率，都提出了全新的要求。因此，为了确保隧道设计工作能够更加高质量地完成，当前需要在积极应用BIM技术的基础上，通过融合多种技术、制定技术标准、开展软件开发和有效培养人才等途径，实现对BIM技术应用体系的完善。以此保证能够更好地应用BIM技术，发挥出BIM技术在隧道设计中的优势，为整个隧道设计行业实现更好地发展提供一定支持。

参考文献

[1] 任秋记，宣晓东，尚东辉，李慧鹏.基于BIM技术的铁路隧道动态施工管理系统[J].交通世界，2020（35）：7-8.

[2] 李娟，王锐生.BIM技术在高速铁路隧道上的应用研究[J].科技与创新，2020（03）：155-157.

[3]张俊.BIM技术在铁路隧道工程施工管理中的应用研究[J].施工技术，2019，48（S1）：288-291.

[4]龚能飞.BIM技术在铁路隧道设计中的应用[J].建材与装饰，2017（31）：231-232.

[5]王浩.BIM技术在高速铁路隧道设计中的应用[J].铁路技术创新，2016（03）：75-79.