市政隧道工程設計BIM技術研究

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摘要：主要探討市政隧道工程設計階段bim技術的應用，通過對BIM技術的概述和現(xiàn)狀分析，探索出更好的應用方式，推動BIM在隧道工程中的應用逐漸走向成熟。

關鍵詞：市政隧道工程；BIM技術；設計階段

BIM技術是20世紀70年代下的產(chǎn)物，隨著建筑行業(yè)的不斷興起，BIM在房建領域的運用已經(jīng)比較成熟，但是在市政建設方面的應用還有很多不足，范圍也較小。隧道工程對設計和施工更是高要求，在有限的時間內(nèi)保證隧道按時按質(zhì)的完工必須借助新型的技術，在設計階段利用BIM技術能有效的幫助提升隧道工程完成的效率和質(zhì)量。

1BIM技術概述

BIM技術是一種數(shù)據(jù)化的工具，通過對建筑的數(shù)據(jù)化和信息化，幫助工程技術人員對各種建筑信息做出正確的判斷和理解。BIM主要是通過電腦建立虛擬的三維模型，再通過數(shù)字化技術將與實際情況相符合的建筑工程信息呈現(xiàn)出來，構(gòu)成一個完整的信息庫。在這個數(shù)據(jù)庫中，對建筑項目有著功能性的數(shù)字表達，貫穿整個建筑施工的周期，在整個過程中為工程技術人員提供相關的知識資源。BIM有五個特點，分別是可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性，這些優(yōu)點都為建筑工程提供了更加便利的平臺，大大提高了建筑工程的信息化程度。BIM技術的運用能有效協(xié)同設計團隊、施工單位和其他各個部門之間的合作，提高工作效率，保證建筑質(zhì)量，實現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展。

2BIM技術應用現(xiàn)狀

我國BIM技術的運用已經(jīng)越來越廣泛，在建筑行業(yè)里也在不斷走向成熟，但是在市政隧道工程里的應用水平還有待提高。市政隧道工程中傳統(tǒng)的手工繪制圖紙的模式逐漸被計算機輔助繪圖給取代，但是效率仍然不高，設計水平也有所欠缺，整體還處于一個資源管理較松散的狀態(tài)。隧道工程的長度很長，呈帶狀分布，和一般的建筑施工有所不同。隧道工程都處于地下施工，對技術要求比較高，需要良好的地址勘測技術，監(jiān)測出實際的地質(zhì)條件才能保證隧道的設計質(zhì)量。因為隧道工程和一般建筑的差異性較大，所以并不能直接復制BIM在一般建筑行業(yè)里的應用經(jīng)驗，導致隧道工程設計階段沒有較好的利用BIM技術，阻礙了隧道工程的快速發(fā)展。隨著經(jīng)濟的發(fā)展，建筑行業(yè)的興起，我國越來越重視BIM技術在市政隧道工程設計階段的應用，總體在呈一個上升的趨勢，但應用并不成熟，需要進一步的推廣和嘗試。

3BIM技術在市政隧道工程設計階段的應用

3.1隧道工程設計階段BIM應用概述。在運用BIM技術之前要構(gòu)建人員組織架構(gòu)，梳理出各項負責人，從技術到項目管理，每一項都應該清晰的標注出來。其中比較重要的是設計人員和BIM項目的主要負責人，項目負責人應該具備全面的BIM技術知識以及管理技能，需要對整個項目負責；另外設計人員要進行更細的區(qū)分，將結(jié)構(gòu)、道路、橋梁、建筑和機電工程師明確劃分出來。市政隧道工程設計階段首先要對各個方面進行模型設計，給出符合實際條件的骨架、隧道主體、路基面等模型架構(gòu)，以此指導后期工程的具體實施；另外再根據(jù)模型完善建筑、機電和橋梁等方面的設計內(nèi)容。BIM技術在隧道工程設計階段還應該顧及到工程的完整性，對與隧道相關聯(lián)的其他專業(yè)之間要進行相互測試和檢查，保證工程的整體質(zhì)量。通過BIM技術實現(xiàn)隧道全面的技術應用和檢查測試，因此優(yōu)化設計方案，降低施工過程中可能會出現(xiàn)的誤差。工程設計階段利用BIM技術創(chuàng)建隧道的三維立體模型，將單環(huán)和多環(huán)的建模方式都設計出來，對每一個中心坐標進行勘測和定位，根據(jù)實際的地質(zhì)情況開展最適合的隧道設計。市政隧道工程比一般的建筑工程要復雜，涉及的范圍較廣，需要設計和考量的方面較多，如使用傳統(tǒng)的一些軟件平臺并不能清晰有效的展示出來，但是BIM技術能幫助解決很多問題，通過先進的技術建立清晰的各類模型，根據(jù)實際情況及時調(diào)整優(yōu)化設計，呈現(xiàn)出最合適的方案，有效提高隧道工程的完成質(zhì)量和科學合理性。3.2隧道工程設計階段BIM技術具體的應用。BIM技術在設計階段可以采用ProjectWise協(xié)同管理平臺，此平臺能夠規(guī)范的整理整個項目的文件，通過清晰的目錄結(jié)構(gòu)展示出來，為運維人員管理相關圖紙和文檔提供了便利。同時也能更加安全高效的保管數(shù)據(jù)，所有的信息數(shù)據(jù)都能確保安全、完整和準確，在需要的還是也能及時的根據(jù)目錄找到文件，節(jié)省時間提高了效率。隧道一般為地下施工，勘測階段的地質(zhì)條件會比較差，可利用無人機去開展測量作業(yè)，根據(jù)無人機傾斜攝影測量的數(shù)據(jù)創(chuàng)建出高精度的工程實景模型，便能清楚明了的對設計的每一個點、實際的地形地貌進行分析，得出最佳的方案。BIM技術還可以提供行車模擬測試，通過模擬軟件展示出行車的畫面，準確分析設計的出入口等隧道各方面，判斷其準確性和可行性，為工程的實際開展提供更多有效的科學依據(jù)。可視化方案設計能夠幫助確定隧道的燈光外觀對整個地區(qū)的影響，通過BIM呈現(xiàn)出隧道貫通的不同方案，進行對比選擇，可以優(yōu)化出與周邊環(huán)境相協(xié)調(diào)的景觀設計，在不影響市民生活的同時也提高了整體景觀的舒適度。同時可視化方案設計還能提供隧道方案的對比，根據(jù)BIM技術呈現(xiàn)，選擇合適的長度和寬度，選擇出最優(yōu)化的工程造價和合理的道路設置。

4結(jié)語

總之，BIM技術在市政隧道工程設計階段有著重要的作用，通過BIM技術能夠給出清晰的人員組織架構(gòu)和各項設計模型，設計人員通過形象的模型能夠設計出更科學合理的隧道，通過BIM技術的測試對比能夠優(yōu)化出最佳的設計方案，能有效的提升項目實施的效率和隧道工程的質(zhì)量。但BIM技術在隧道工程中的應用還不成熟，需不斷嘗試和應用，完善BIM技術應用體系，推動市政隧道工程的科學化、信息化和技術化。

參考文獻

［1］馬亮，裴祎偉，聶佳佳.市政隧道工程中的BIM技術應用分析［J］.河南建材，2019（3）：22-23.

［2］歐佳佳.市政隧道工程設計階段BIM技術應用［J］.工程設計，2019（4）：550-560.

作者:陳德鵬 單位:福建省林業(yè)勘察設計院