1 石鼓山隧道概況

　　寶蘭客專（陜西段）石鼓山隧道位于陜西省寶雞市渭濱區(qū)渭河南岸的石鼓鎮(zhèn)楊家山的西北黃土殘塬區(qū)，地形起伏較大，相對高差142m，多辟為耕地，斜坡地段植被發(fā)育。隧道洞身下穿茵香河、張家溝、劉家河三條較大溝谷。隧道起訖里程DK639+430—DK643+760，隧道長4330m，為雙線隧道，隧道最大埋深133m，最小埋深3m.洞身除DK640+790.559—DK641+455.754位于直線上，進出口段分別位于半徑為8000m、8004.6m的曲線上，洞身縱坡依次為3‰/1720m、5.3‰/1200m、20‰/1410m，進出口均緊鄰鄉(xiāng)鎮(zhèn)公路，交通條件較為便利。采用2座無軌運輸斜井輔助施工。全國BIM等級考試報名入口，加群咨詢。全國BIM等級考試學(xué)習(xí)交流群：723835750

　　2 BIM技術(shù)的應(yīng)用研究

　　2.1基于BIM的地質(zhì)模型建立

　　將地質(zhì)數(shù)據(jù)庫中所有地層數(shù)據(jù)，包括空間位置、地質(zhì)屬性、勘探數(shù)據(jù)等建立分層地質(zhì)模型，符合隧道專業(yè)設(shè)計的要求，與隧道專業(yè)設(shè)計成果進行整合。利用二次開發(fā)，研究適用對地質(zhì)模型修正、局部重構(gòu)的功能，逐步優(yōu)化三維地質(zhì)模型的精度，滿足隧道專業(yè)施工圖設(shè)計的要求。

　?。?）軟件平臺選擇。目前國際上領(lǐng)先的三維軟件公司主要有歐特克（Autodesk）、達索和奔特力（Bentley），綜合考慮軟件性能、建模需求、施工模擬、運營維護等因素后，選擇達索系列軟件作為技術(shù)支持。建模采用CATIA軟件，輕量化展示采用3DVIAComposer軟件。歐特克平臺因應(yīng)用范圍廣、軟件全面、價格低廉等優(yōu)勢，在西成客專大秦嶺隧道的BIM技術(shù)研究中積極進行應(yīng)用開發(fā)。

　?。?）三維地表建模。獲取石鼓山隧道區(qū)域10km×4km的測繪數(shù)據(jù)，并制作正射影像（DOM）和數(shù)字高程模型（DEM）?；赟kyline軟件，通過金字塔技術(shù)將DOM和DEM集成，生成精細三維地形模型。

　?。?）三維地質(zhì)建模。地質(zhì)建模過程主要是根據(jù)地質(zhì)調(diào)繪資料及已有的縱橫斷面來構(gòu)建地層面，用建立好的地層面剖切體得到地質(zhì)體。

　?。?）三維隧道建模。利用CAITA建模功能（如草圖繪制、拉伸、知識工程陣列等）建立參數(shù)化的、可聯(lián)動修改的石鼓山隧道三維模型。石鼓山隧道三維模型包括洞口、明洞、暗洞、附屬洞室、輔助坑道、防排水等部分。隧道模型包含如下特點：一是隧道模型達到施工圖精度，可以滿足施工步驟、工序等要求；二是隧道模型可進行快速調(diào)整，模型采用骨架驅(qū)動，骨架文件中包含線路信息、各項參數(shù)及草圖，此文件的更改可驅(qū)動隧道模型更改；三是實現(xiàn)快速建模，利用CATIA軟件工程模板功能建立模板文件，可快速建立段落模型。建立的模板文件包括：斜切式洞門、耳墻式洞門、五心圓明洞、五心圓暗洞、三類附屬洞室、單雙車道斜井、洞內(nèi)及洞口防排水，可覆蓋多數(shù)隧道形式。

　　2.2基于BIM的隧道施工圖三維模型建立

　?。?）建立隧道部件庫：根據(jù)隧道設(shè)計中的各種隧道斷面類型，建立可用于隧道建模的各類部件，實現(xiàn)隧道的三維建模。

　?。?）實現(xiàn)基于BIM技術(shù)的隧道施工圖交付：對國內(nèi)外常用的BIM軟件平臺、企業(yè)解決方案、應(yīng)用接口技術(shù)開展調(diào)研工作，實現(xiàn)石鼓山隧道基于BIM技術(shù)的施工圖交付。

　　2.3基于4D理念的隧道施工組織管理應(yīng)用

　　一是研究施工BIM模型的創(chuàng)建標準； 二是研究BIM技術(shù)項目管理體系； 三是研究施工現(xiàn)場三維可視化交底模式； 四是研究臨時設(shè)施BIM模型建立及工程量統(tǒng)計方式； 五是研究施工工序和工法轉(zhuǎn)換模擬； 六是研究三維地質(zhì)模型在施工安全質(zhì)量方面的應(yīng)用。

　　2.4隧道施工安全技術(shù)與BIM技術(shù)的結(jié)合

　　圍巖量測、沉降監(jiān)控、超前地質(zhì)預(yù)報等隧道施工安全技術(shù)與BIM技術(shù)的結(jié)合：一是構(gòu)建隧道施工的可視化動態(tài)模擬，進行施工過程監(jiān)控量測；二是結(jié)合超前地質(zhì)預(yù)報，進一步完善隧道施工圖三維地質(zhì)模型。

　　2.5施工現(xiàn)場三維可視化交底

　　在石鼓山隧道工作區(qū)安裝視頻監(jiān)控系統(tǒng)、進口處設(shè)置電子顯示屏、所有進出隧道的管理及作業(yè)人員建立定位系統(tǒng)；在施工單位項目部建立視頻監(jiān)控中心，實現(xiàn)現(xiàn)場施工的實時動態(tài)信息在視頻監(jiān)控中心的同步，并通過網(wǎng)絡(luò)也能實現(xiàn)對施工動態(tài)信息的查看。建立電子施工作業(yè)指導(dǎo)書，實現(xiàn)三維可視化技術(shù)交底，真正意義上實現(xiàn)“所見即所得”，直觀、立體地展示出結(jié)構(gòu)的各部位細部結(jié)構(gòu)。根據(jù)隧道施工工法的要求，對三臺階臨時仰拱施工方法進行施工模擬，在施工模擬的基礎(chǔ)上把時間軸加入到施工模擬中，并利用CATIA軟件把隧道三維設(shè)計模型轉(zhuǎn)換為施工模型，然后使用DELMIA軟件動態(tài)模擬三臺階臨時仰拱法施工和三臺階臨時仰拱法向雙側(cè)壁導(dǎo)坑法的施工工序轉(zhuǎn)換。

　　2.6 BIM技術(shù)項目管理體系研究

　　隧道BIM模型的應(yīng)用，需通過建立管理平臺進行模型管理和應(yīng)用。通過需求調(diào)研和深入研發(fā)，目前已初步建立了“寶蘭客專石鼓山隧道BIM協(xié)同管理平臺”，平臺中已建立安全管理、進度管理、文檔管理、施工日志、施工工藝、成本管理、BIM模型信息、系統(tǒng)設(shè)置、基礎(chǔ)配置、個人事務(wù)等功能模塊。

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