BIM技術在隧道工程中的應用研究

呂昊晴

（河南工業和信息化職業學院，河南 焦作 454000）

0 引言

BIM 技術是我國科學技術不斷發展演變而來的一種新型技術，將其運用到建設項目中，能夠有效的解決傳統技術不能解決的問題。然而，隧道工程與建民用筑工程具有一定的差異性，因此，建筑中使用的BIM 標準不能充分滿足隧道工程的具體需求，隧道工程需要在不斷創新的過程中尋求適合自身發展的BIM 標準。在隧道工程中[1]，BIM 技術可以使用到隧道工程的碰撞檢測階段和設計階段，隨著我國隧道工程規模的逐漸擴大，加上信息化技術的飛速發展以及環保要求的日益提高，將BIM 技術應用到隧道工程中是未來發展的必然趨勢。

1 BIM 技術應用到隧道工程中存在的問題

1.1 缺乏統一的標準和平臺

在隧道工程中，如果使用BIM 技術，需要同時具備與BIM 技術相關的各項軟件，并且需要將建模、施工模擬、制圖等軟件進行有效的融合，使其能夠互相協作，從而促進隧道工程順利展開，當前，部分隧道工程施工單位缺少統一的標準和平臺，不利于BIM 技術充分發揮其作用和功能。

1.2 BIM 相關軟件平臺不統一

當前，我國在隧道工程中使用的BIM 軟件大多數是從現金國家引進而來的，我國對于BIM 軟件的開發缺乏創新能力，由于我國隧道工程與國外隧道工程在地形條件等諸多方面存在差異，導致在我國隧道工程應用國外引進的BIM 技術會出現使用不習慣、與其他軟件不兼容等問題[2]。為了能夠保證BIM 軟件的可靠性，在與其他軟件配合使用時，通常需要對其進行二次開發。另外，由于隧道工程具有特殊性，跨度較大且地質條件較為復雜，使用BIM 軟件對其進行建模時具有一定的難度。同時，BIM 軟件與隧道工程中使用的地質軟件存在不兼容問題，因此，為了能夠滿足兼容性，通常情況下隧道工程會使用建筑中的BIM 軟件展開工作，導致軟件應用平臺不同意，不利于隧道工程模型的數據交流。

1.3 BIM 在隧道工程中的使用具有局限性

當前，隧道工程中只有幾個特殊項目能夠通過BIM 技術實現，想要在隧道工程中更加廣泛的應用BIM 技術還需要不斷研發和創新，當前仍然處于設計階段，縱觀隧道工程中使用BIM 技術的實際情況來看，應用最為廣泛的還屬施工階段。

1.4 與GIS 配套使用

我國的隧道工程大多建立在地形條件復雜的山嶺處，使用BIM 對其進行模型建立難度較大，如果能夠將BIM 技術與GIS 技術配套使用，可以通過BIM 軟件的模型對GIS 的地理數據做出科學、合理的分析[3]，從而為隧道工程的模型建立提供了有利的條件。

1.5 地質條件較為復雜

由于隧道工程與其他建設工程相比具有獨特性，并且普遍建立在地質條件較為堵在的山嶺中，導致常規的BIM 軟件在隧道工程的模型建立方面存在一定的難度，當前，隧道工程中使用的BIM 軟件與隧道工程的地質條件沒能做到充分兼容，導致通過BIM 建立的模型在放入整合系統后不能進行再次編輯，并且無法對模型作布爾運算。

2 BIM 技術應用到隧道工程中存在的問題的解決措施

對于上文提到的將BIM 技術應用到隧道工程中存在的問題，以下通過幾個方面進行具體的分析，從而探析能夠有效解決存在問題的措施。

2.1 建立健全的隧道工程BIM 標準體系

隧道工程的BIM 標準體系與其他建設類的BIM 標準體系具有很大的差異性，不僅包括信息技術自身的標準，還包括企業信息技術的應用標準，當前，我國鐵路工程總公司對于隧道工程項目的BIM 技術進行了全面的分析和研究[4]，在一定程度上已經有了突破和進展。

2.2 提高隧道工程BIM 軟件開發的能力

由于我國隧道工程相對于發達國家起步較晚，對于建模平臺、GIS 平臺等開發尚不成熟，在隧道工程中，需要結合隧道工程項目的實際情況進行分析，并按照隧道工程的相關規范和BIM 的設計標準對BIM 軟件進行自主研發，從而擴大BIM技術在隧道工程中的使用范圍。

2.3 轉變傳統的管理模式

隨著隧道工程的逐漸成熟和BIM 技術的不斷創新，為了能夠在隧道工程中充分發揮BIM 的作用和價值，當前隧道工程廣泛使用IPD 管理模式，IPD 管理模式有效的解決了傳統管理模式中孫在的弊端，能夠實現IBM 技術與其他軟件兼容使用的目標，從而促進隧道工程能夠有序進行。

2.4 借助國外先進的科學技術不斷創新，有效提高我國BIM 的發展

縱觀BIM 技術的發展趨勢，BIM 已經由建筑業擴散到了基礎設施行業，并且隨著科學技術的不斷發展以及隧道工程的規模擴大，將BIM 技術應用到隧道工程中也有了顯著的效果，然而，將BIN 技術應用到隧道工程中目前尚且處于發展階段，在隧道工程中只有個別項目能夠通過BIM 技術實現[5]，其他方面的應用還存在著一定的局限性，因此，隧道工程還需在不斷發展中向工業化和信息化邁進，并制定健全的隧道工程BIM 標準體系，提高軟件開發能力，從而使BIM 技術在隧道工程中的應用更加廣泛，從而充分發揮BIM 技術的作用和價值。

3 BIM 技術在隧道工程中的應用

3.1 隧道工程流程方面

將BIM 技術應用到隧道工程中，能夠簡化隧道工程的流程，具體可以通過以下幾個方面進行分析：第一，簡化施工圖的設計，BIM 能夠科學的對隧道工程作出合理的規劃，并通過BIM 對隧道工程的規劃內容，向施工單位和設計部門明確BIM 應用的相關要求。第二，通過BIM 進行隧道工程建模，通過設計單位對隧道工程進行建模，保證所建模型與隧道工程具有較高的契合度。第三，模型檢測和修改，施工單位在施工前需要對BIM 設計模型進行檢測，如果發現模型中存在問題，需要及時對其進行修改。綜上所述，通過BIM 技術的使用，能夠簡化隧道工程的流程，提高隧道工程的整體工作效率。

3.2 隧道工程建模方面

隧道工程具有特殊性，由于隧道間的跨度較大且地質條件較為復雜，使BIM建模工程量相對較大，并且建模難度相對較高。因此，在使用BIM 技術進行隧道工程建模時，需要對地質條件和地段等因素進行分析，并將各種因素進行明確的劃分，通過BIM 技術對劃分區域構建BIM 模型，全部構建完畢后，還需通過BIM技術將所有的數據、參數等統一整合，從而形成一個完整的隧道工程模型。

3.3 BIM 管理平臺的構建方面

為了能夠在隧道工程中充分體現BIM 技術可視化和模擬性的優勢，可以通過構建BIM 管理平臺進行展開。為了提高BIM 平臺的效率和質量，可以在構建過程中通過以下幾點進行設計：第一，需要充分考慮隧道工程中使用的材料和設備等因素，并對其制定科學的管理平臺。第二，BIM 管理平臺還需具備良好的數據格式轉化功能，如果在隧道工程中得出的數據并非IFC 格式，可以通過數據轉換為IFC 格式，從而能夠實現對數據進行科學分析的目標。第三，BIM 管理平臺在使用過程中，需要通過BIM 技術對施工進度、施工質量等進行分析，并獲取相應的參數，在這一過程中，BIM 管理平臺需要具備將手機參數及時傳遞給BIM 管理平臺數據層的功能。

4 結語

綜上所述，BIM 技術作為可續技術發展衍變而來的新型技術，在各種基礎建設中被廣泛應用，將其應用到隧道工程中，不僅能夠簡化隧道工程的流程，還能夠提高隧道工程的質量，有著極其廣闊的發展前景。