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摘要：BIM 技术的推出与应用受到了全社会的关注，为我国工程建设带来了技术性的革命，推动了我国工程建设质量与效率的提升，具有重要的推广价值
关键词：BIM 技术；市政隧道工程；应用
1 BIM应用概况
1.1 BIM在地铁隧道中的应用
地铁建设通常在地下开挖，环境复杂，施工空间狭小。对前期设计精准度和施工精细程度要求较高。BIM技术在设计和管理上的巨大优势使其在轨道交通建设中的应用较广。目前国内地铁隧道的站台建设中BIM技术应用较为集中，区间隧道建设BIM应用案例相对罕见。BIM模型的优势在于能够与周边GIS数据整合，并将隧道实时施工进度、结构变形数据、构筑物倾斜沉降数据以及地面沉降数据等监测信息一目了然地呈现在可视化模型上，相关单位基于此模型可以对施工现场进行及时调整、实现精准管控。
1.2 BIM在市政隧道中的应用
市政隧道由于埋深浅，通常采用明挖施工，其上重要管线及周边建筑物等对地面沉降控制要求极高，且下穿道路、铁路或越江隧道较为常见，地表交通异常复杂，导致市政隧道的建设独具难点。国内某设计研究院先后在一些市政隧道建设的早、中、后期分别探索了BIM技术在模型可视化交底、模型出图、碰撞检查、施工过程模拟及工程量统计等方面的应用，取得了一定的效果。
2 BIM技术在设计阶段中的应用
首先，需要构建BIM团队组织架构，其中包括技术顾问，BIM项目负责人、设计人员、IT智齿阻以及系统管理员。其中的设计人员包括道路工程师、结构工程师、桥梁工程师、机电工程师、建筑工程师，BIM项目负责人需要有专业负责人担任。市政隧道工程中的项目设计包括骨架模型、道路、隧道结构，模型、隧道维护模型、桥梁、建筑、机电设计等多个方面，BIM技术在设计阶段中的应用，能够实现市政隧道工程设计阶段的自动化模型构建以及各个专业之间的碰撞检查，有助于市政隧道工程设计质量的提升，降低设计误差产生的机率。如在隧道管片三维立体模型构建中既要考虑到单环环节，又要考虑到多环隧道建模，准确定位每环中心坐标、环形姿态、管片选型，并通过二次开发设计，实现多环隧道工程管片的自动生成目标。因市政隧道工程设计阶段中涉及到的项目较多，以传统的CAD平面设计技术，很难实现各个设计流程、模拟施工中的碰撞检查，而以BIM技术构建市政隧道信息模型，检查隧道工程设备段以及工作经结构中的碰撞问题，及时发现工程设计中的不足，有效避免了设计误差以及纰漏的产生，优化了市政隧道工程管线排布，有效提升了设计方案的质量。
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3 BIM技术在施工阶段的应用
施工进度规划是BIM技术在该阶段中应用的重点，通过BIM技术在该阶段中的应用，有助于提升各个施工阶段的沟通效率，避免各施工环节的重复性操作，提升施工进度。以某隧道工程项目为例，因工作井施工区在原施工方案的基础上退出了5m，且其施工区的宽度缩减至了7.5m，在很大程度上增加了管线搬迁方案的落实难度。为此，工程建设人员应用BIM技术确定管线搬迁方案。首先，根据该市政隧道工程的具体情况，利用BIM技术构建管线作用模型。然后，结合原方案设计以及施工现场的情况，利用BIM技术进行碰撞检查，以此避免是工程施工阶段碰撞问题的出现。若是发现碰撞问题，BIM技术人员应及时对工程信息技术模型加以适当调整，以此获得管线搬迁的优化方案。在大型市政隧道工程中应利用Revit进行工程量统计，为混凝土维护结构统计工程量清单量对比。以该工程中的围护结构工程量统计结果对比为例：基坑挖土的工程清单量为13132m3，BIM模型统计量为13126.1m3，差值为2.9m3，差值百分比为0.05%；在顶圈梁中，工程清单量为87.55m3，BIM模型统计量为87.55m3，差值为0m3，差值百分比为0.00%；在填方中，工程清单量为849.85m3，BIM模型统计量为843.511m3，差值为6.339m3，差值百分比为0.75%；地下连续墙/厚1200，等等，工程清单量为4286m3，BIM模型统计量为4288.28m3，差值为-2.28m3，差值百分比为-0.05%，以此作为混凝土维护结构统计工程量清单量对比，有助于市政隧道工程钢筋、体积、机电工程量的控制。
4 BIM在隧道应用中存在的问题和建议
4.1ＢＩＭ应用中存在的问题
隧道工程引入BIM技术是一个机遇与挑战并存的过程，在带来很多优势的同时，也存在一些问题。首先软件系统缺陷较多、BIM专家稀缺、软硬件相关投入经费少、知识产权保护力度小、相关法律法规不够完善以及较低的经济回报等客观因素严重限制了ＢＩＭ技术的发展；同时部分设计师思维僵化、设计方法陈旧、政府宣传力度不足、企业短视等主观因素，同样抑制了ＢＩＭ技术的蓬勃发展。此外，BIM模型应用时需要一个相互协同的基础，建模、绘图、施工模拟的软件必须相互配合。若缺乏一致的标准和平台，BIM模型将难以进行数据交换，优势不再。发达国家适应本国的ＢＩＭ建筑行业标准体系早已建立健全，但中国的建筑行业体制不统一，且引进ＢＩＭ技术的时间较短，专业技术人才紧缺，造成ＢＩＭ标准的制定工作严重滞后，部分标准甚至生搬硬套国际通用标准，本土化程度极低，标准问题将是影响ＢＩＭ在中国推广应用亟待解决的问题。
4.2ＢＩＭ应用过程的针对性建议
隧道ＢＩＭ技术的应用，存在特有的难点和障碍，建立健全隧道ＢＩＭ国家标准体系，整个项目分阶段各参与方的一致协作才能发挥ＢＩＭ技术的优势。ＢＩＭ技术运用，需要设计单位、施工单位、运营单位等不同专用软件之间的信息沟通，来自于不同生产商的软件，如果不是统一的标准，就很难实现信息的顺畅流动，势必阻碍ＢＩＭ技术发挥全生命周期优势。应积极学习国外先进的标准、理念，坚持引进、消化吸收、创新的方法，推进我国ＢＩＭ技术的发展。为了优化ＢＩＭ技术的应用，企业应要加大资金投入额度，确保计算机硬件配置能够跟上计算要求，使用功能齐全的正版成熟软件，同时引进ＢＩＭ配套咨询服务。挑选优秀人才组建ＢＩＭ技术攻关团队，并对该团队开展针对性的培训学习，构建懂服务、懂概念、懂技术的专业化复合型人才队伍，提升团队协作水平。当前工程项目的工程量都较大，不得不通过团队协作来完成项目要求，企业管理人员更应科学配置人员，促进协同合作。
结束语
随着我国科研水平的进步，对于市政隧道工程建设质量提出了更要要求，为了满足人们对工程建设质量的高标准，相关人员需要将 BIM 技术充分的融入其中，以先进的三维立体信息技术建模，实现市政隧道工程设计阶段的自动化建模与碰撞检查，施工阶段的进度规划以及人员优化配置，全寿命周期协同管理阶段的信息共享，功能架构，将市政隧道工程施工建设中的危险因素降到最低，保障工程建设的顺利实施。
参考文献
[1]戴林发宝.隧道工程 BIM 应用现状与存在问题综述[J].铁道标准设计，2015，59（10）：99-102+113.
[2]王维江，郭延义，袁贵鹏.市政隧道工程中的 BIM 技术应用[J].建筑施工，2018，40（09）：1640-1642.
[3]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（３）：７５－７９．
[4]秦海洋，赖金星，唐亚森，等．BIM在隧道工程中的应用现状与展望［Ｊ］．公路，２０１６（１１）：１７４－１７８．
[5]伍尚前．ＢＩＭ技术在铁路隧道工程地质勘察中的运用实践［Ｊ］．低碳世界，２０１７（２４）：１９４－１９５．
论文作者:张玮
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2019年2期
论文发表时间:2019/6/10
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