1山东省烟台地质工程勘察院 山东烟台 264004；2山东省第三地质矿产勘查院 山东烟台 264004
摘要：将BIM技术合理应用于铁路勘察设计中，不仅可以促进勘察工作的顺利开展，而且还能全面呈现勘察设计相关资料。由于勘察设计工作直接关系到后期的施工环节，鉴于此，本文对BIM技术在铁路勘察设计中的应用进行了分析探讨，仅供参考。
关键词：铁路勘察设计；BIM技术；应用
一、BIM技术的应用
目前在国际上存在的BIM技术软件非常多，根据国际标准可以分为两大类，一种是创建BIM模型的软件，这一类中包括了核心建模软件，方案设计软件，还有接口几何造型软件；第二种是利用BIM模型的软件，其中主要有可持续绿色分析软件，结构分析软件，造价管理软件。为了铁路隧道工程的质量考虑，在一般情况下设计规划人员都会尽量选择系列性以及兼容性均表现比较好的软件，目的是保证后期应用的过程中交换数据的完整性，但前提是设计规划人员要将各种软件之间的优势协同到适合铁路隧道建设的方案上。一般我国铁路隧道设计中使用BIM技术的时候，均会考虑使用CATIAV5软件作为核心建模软件。这种软件建模时在铁路隧道设计中会使BIM设计更具有系统性，并且也利于BIM技术发挥自身的优势。
二、目前铁路勘察设计企业BIM技术发展现状
为进一步推动BIM技术的研发与应用，铁路相关部门设立了铁路工程信息化总体课题，共分为9个部分20个子课题，涵盖了全生命周期的铁路工程建设信息化技术与标准，包括“铁路工程建设信息化统一平台数据关键技术标准研究”、“基于BIM技术的铁路隧道施工图交付标准”及“基于BIM技术的铁路隧道建设管理信息化技术研究”等课题。目前，联盟单位依托此3项科研项目，相继开展了路基、桥梁、隧道、站房与四电集成等多专业BIM研发应用和标准规范研究等工作。
在标准制定方面，铁路行业开展了中国铁路BIM技术标准研究，包括中国铁路BIM体系的基础理论，中国铁路BIM体系的主要内容及总体框架，中国铁路BIM技术与实施标准。在桥梁方面，开展桥梁BIM应用工作，主要包括参数化建模、三维协同设计、工程量统计、设计库管理、碰撞检查、二维工程图、施工仿真和运维管理等工作;在隧道方面，建立基于施工细度全隧道模型，包括洞门模型、明暗洞模型、辅助坑道模型、附属洞室模型与防排水模型;在站房方面，开展以BIM技术为平台的站房三维建模与施工图交付标准。同时，在四电、路基等方面，各联盟单位方面也开展了诸多有益探索研究。
三、BIM+GIS 理念的隧道设计
1、BIM 模型参数驱动设计
铁路隧道根据设计原则和设计标准有各速度目标值的标准参考图，各工点根据工程地质条件、水文地质条件以及气候特征等条件进行修改设计。参数化驱动设计就是将各速度目标值隧道断面形式设置几何参数，通过修改几何参数控制隧道断面的轮廓(图 1)。
3、Ｒevit 平台
铁路隧道区别于工民建，线路分布很长，是条带状工程，跟地理信息、地形地貌密切相关。Ｒevit 建立的三维信息模型只是针对于模型对象本身，缺失对周围地理环境及模型地理位置信息的描述，而 GIS 针对的是整个地理环境，可提供地理信息空间数据。BIM 和 GIS 的整合和无缝对接将改变隧道传统的设计理念和方法。
传统的铁路隧道设计从决策阶段的预可行性研究和可行性研究，到设计阶段的初步设计和施工图设计，要经过踏勘、初测、定测、补充定测。而现场的踏勘勘测，受到气候、地形、人文、社会环境等多重因素的影响，效率不高，且消耗大量的人力物力。BIM 和 GIS 技术的融合，可实现完全室内的高效作业，隧道线路走向的确定，隧道洞口、砟场的选址，隧道支护措施的设计，开挖方式的选择，以及在项目实施阶段，施工监测的控制，运营阶段的运营管理都可以在室内作业完成，尤其大大减少勘测阶段的外业的勘察工作，从而节约工作时间，大大提高工作效率。
4、地形图绘制
铁路工程建设应基于地形图绘制的基础上实现。传统意义上的地形图绘制工作，事先对控制网进行布设，再结合分阶段测量方式，依据各阶段测量结果，完成地形图绘制工作。该种方法不仅效率低、工作量大，还易造成测量结果误差，不利于后期工程建设工作的开展。然而，RTK测量技术只需依据流动站碎部数据坐标点测量，通过对特征编码的输入，将结果存至控制器内。在工程整体测量工作结束后，利用专业软件对完成数据到处工作，结合成图软件的使用，通过标准参数的设定，即可完成地形图绘制工作。从整体上来看，RTK测量技术不仅降低测量工作的难度，还有效缩减测量工作量，减少对人力与物力的消耗。
5、BIM技术应用前景
在对勘察成果进行展示交流时，利用BIM软件可以对铁路实际情况进行全面呈现，即利用三维模式展现的方式，实现数据共享，并通过传输系统的作用将数据传递至工作人员，从而帮助工作人员更好对勘察设计工作进行控制。除此之外，BIM软件可以构建根据各专业需求构建三维模型，有助于相关人员更好进行分析和研究，同时将设计数据进行有效管理，为后期勘察工作的开展提供数据支持，进而更好将研究成果展示人们。
结束语
目前将BIM技术作为铁路勘察设计的核心内容，合理构建工程信息平台，不仅有助于勘察设计工作的开展，而且还能提高最终勘察设计结果。为了对BIM技术进行深入研究，本文将其合理运用于铁路勘察设计中，并根据应用现状提出几点改进意见，确保BIM技术真正发挥自身价值。
参考文献：
[1]张雪才.BIM技术在铁路设计行业的应用研究[J].铁路技术创新,2014,05:14-18.
[2]任晓春.铁路勘察设计中BIM与GIS结合方法讨论[J].铁路技术创新,2014,05:80-82.
[3]李丽,马婷婷,袁竹.BIM技术在铁路隧道设计中的应用[J].铁路技术创新,2014,05:45-48.
[4]王玉泽.BIM技术在铁路勘察设计中的研究与应用[J].铁路技术创新,2014,02:26-28.
论文作者:姜春晓1,刘治2
论文发表刊物:《防护工程》2017年第10期
论文发表时间:2017/9/13
标签：铁路论文; 隧道论文; 技术论文; 勘察设计论文; 工作论文; 模型论文; 软件论文; 《防护工程》2017年第10期论文;