BIM技术在隧道工程中的应用及前景

摘要：当前BIM技术在很多领域中都得到了广泛的应用，其通过使用现代化的先进技术，结合建筑信息能够创设出相应的模型，使用先进的管理手段和方式推广建筑行业。在隧道工程中应用该技术，能够促进工程的建设，本文分析了BIM技术在隧道工程中的应用及前景。

关键词：BIM技术；隧道工程；应用；前景

BIM技术具有其显著的优势，这主要体现在优化性、协调性、可视性、模拟性、可出图性上，涉及到的学科较多，这一理念也是工程建设信息发展的一个趋势，其具有重要的应用价值以及很大的应用前景。所以，当前在隧道工程建设中，就需要注重应用该技术，充分发挥出其优势，促进隧道工程建设发展。 1、BIM技术运用方向选择

因为隧道的结构较为单一，工作面较为，在隧道的地下并没有管线等一些复杂的结构，因此，对于施工组织模拟、施工进度模拟以及施工现场配合等方面没有开展深度的研究。以新长岭隧道为例，其周围的岩石是破碎的，存在较高的安全风险，施工的工艺方面复杂性较高，且对于混凝土以及隧道钢材等材料的使用数量都较大，所以，研究最终明确为几方面，包括：模型构建、可视化交底、物资消耗管控和工程量计算等方面，并收获了比较理想的效果。在隧道工程中应用该技术，可以共享每个阶段的信息，为实现工程的各方面目标提供技术上的支撑，从下面的图1中能够看到，该技术在这一隧道工程各个环节的应用。

图1 BIM技术技术在隧道工程各个环节的应用 2、可视化交底运用

BIM模型具有显著的优势，这让其可以替代实构筑物，所以，通过使用该模型可以清楚的掌握图纸，明确结构复杂的地方和节点[1]。在施工之前，组织有关专业施工人员，使用BIM三维模型对施工中的难点、重点以及工艺复杂的施工区域进行可视化的预演，这样就能够全面的查看模型，施工人员能够更好的掌握设计意图，减少因为图纸理解问题而造成的返工现象，促进交底工作效率和效果的提升，这可以让工作以及不是本专业的人员了解有关的工作内容。可以看到，使用三维仿真动画交底能够直接的展现出施工全过程，在实际的施工中能够更好的把控风险点以及重要的工序。 3、工程量统计应用

隧道工程的工程量测量工作比较繁琐，而在这项工作中应用BIM技术就可以解决这一问题，基于项目施工二维平面设计图纸，能够对各专业设备构件进行会转化，建立三维模型，这就能够检查2D平面图纸，还可以在统计混凝土以及钢构件等使用数量中进行应用，提出了基于建筑信息模型基础上的三维算量。其就是使用二次深化之后的3D模型，直接点击目标构件，这就可以获得工程量信息，可以高效的对工程数量进行统计。建筑信息模型建模软件能够提供一定的准确的构件结构体积量，使用建筑信息模型应用平台可以获取已知构件的工程量信息，这可以有效的提升技术人员工作效率，节省了很多的算量时间，每个月结算劳务分包读物的分包，就可以直接选择这个月中完成的里程段落，进而自动形成完成的工程数量，对每个劳务分包进行结算。

4、BIM技术在物资采购和消耗管控中的应用

通过使用隧道构建的整体模型以及每个衬砌断面模型能够形成整体的工程数

量。按照每个月的生产计划，使用模型可以生成相关材料的整体数量，进而能够科学的筹划物资采购，避免材料浪费问题，为施工提供材料。

结合各种断面模型生成理论材料用量，基于材料理论消耗量，相应的给劳务队伍分发材料，实际消耗量和理论上的用量如果不一致，就需要利用找出存在偏差的原因，采取有效的措施进行纠偏，进而有效的控制材料的消耗。

项目从开工之后，使用模型模拟对材料的消耗进行控制得到了显著的成果，特别是在控制喷射混凝土上更是效果显著，材料的消耗都控制在合理范围内，总体来说，平均减少了百分之二的损耗。 5、施工方案仿真演示应用 5.1明洞围护结构优化

以往在隧道明洞围护结构设计中使用的是三道临时横撑来支护，在施工开始前使用施工方案动画进行演示，发现要是采取这样的支护方式无法整体浇筑混凝土，多一道施工缝，这会影响到隧道整体的防水，还会施工的速度。原本的设计工况是七步，衬砌一共是三次浇筑成型，而优化之后减少了工况，只需要五步，在衬砌方面采取仰拱以及拱墙，这也让施工进度得到了有效的提升，工期从原来的四个月减少至三个月，达到暗洞施工条件。 5.2对开挖工序进行优化

在设计上开挖方式是三台阶预留核心土法，V级围岩上中台阶采取横撑，VI级围岩上台阶采取的是临时仰拱，中台阶采取的是横撑。按照设计图纸的要求，三台阶和中台阶在临时支撑上等到仰拱初支封闭成环之后才可以拆除[2]。因为空间有限，机械无法进行掌子面作业，这就要依靠人工开挖，效率很低，一个月的掘进指标还不到二十米。

通过不同的三维动画对开挖工法进行展示，还可以 对比选择出做适合的开挖方法。通过和设计和建设单位的沟通，量测试验阶段施工和隧道监控量结果，进而对方案进行优化。最终在保证施工安全的基础上，模拟施工进行开挖工法优化，提升了隧道每个工序之间的衔接性，确保了隧道的施工进度，每个月的掘进指标达到了65米，最高的记录是93米，从优化前后的对比中能够看到，使用BIM技术建模之后进行优化，具有显著的作用。

6、BIM技术在隧道工程中的应用发展趋势 6.1技术生产方面

该技术是一种工具以及平台，其会不断发展，市场化竞争不断加剧，也会慢慢优选出实用性更强的企业级标准当做行业的保证，在实际运用中会日益完善和更新。引入该技术，还能够促进交通组织以及交通工程设计理论的发展，有选择性对之前的理论或者是方法进行扬弃。 6.2生产关系方面

BIM设计主要是以协同工作为主，这可以有效打破二维绘图制作中的生产方式，让技术人员可以将节省下来的时间花在方案研究以及设计工作中。在施工建设中全面的应用该技术，能够推动工具研发，加强智能设备以及物联网的开发及应用，有效的提升生产效能，降低生产成本。 结束语

综上所述，可以看到BIM技术具有其显著的优势，在隧道工程中进行应用，可以对各环节进行优化，因此，在隧道工程中需要有效的利用该技术，充分发挥出其作用。 参考文献：

[1]陈紫云，李天斌，刘四昌，王丽娟.BIM技术在隧道与地下工程中的应用及前景综述[J].地质灾害与环境保护.2018（03）

[2]王丽娟，唐小强.BIM技术在隧道工程中的应用及前景[J].交通建设.2018（03）