BIM技術(shù)在大型城市隧道工程——紫之隧道中的應(yīng)用初探.pdf

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1、第8卷第5期Vol.8No.52016年10月Oct.2016BIM技術(shù)在大型城市隧道工程———紫之隧道中的應(yīng)用初探鄭楠陳沉(中國電建集團華東勘測設(shè)計研究院有限公司,杭州310014)【摘要】BIM技術(shù)作為利用三維幾何模型對建筑按構(gòu)件進行精確表達的信息集成平臺,具有直觀性、可分析性、可共享性和可管理性的特性。國內(nèi)目前最大的城市山體隧道群———杭州市紫之隧道工程在土建第三標(biāo)段中采用BIM技術(shù)作為設(shè)計施工一體化管理平臺,對BIM技術(shù)在大型隧道工程中的應(yīng)用進行了探索和實踐。R【關(guān)鍵詞】BIM技術(shù);MicrostationPowerC

2、ivil;隧道三維模型;集成應(yīng)用【中圖分類號】TU17【文獻標(biāo)識碼】A【文章編號】1674-7461(2016)05-0065-06【DOI】10.16670/j.cnki.cn11-5823/tu.2016.05.12程質(zhì)量要求高,傳統(tǒng)施工過程管理流程已不能很好1引言適應(yīng)本工程建設(shè)的需要。以杭州市紫之隧道工程R為背景,基于BentleyMicrostationV8i平臺,采用BIM技術(shù)的概念最早由美國的ChuckEastmanRR博士在三十年前首次提出,后由Autodesk公司基于PowerCivil軟件,以ProjectW

3、ise作為數(shù)據(jù)交互平Autocad平臺進行開發(fā)推廣,發(fā)展至今已經(jīng)成為世界臺,對BIM技術(shù)在大型隧道工程設(shè)計、施工管理過范圍內(nèi)建筑領(lǐng)域信息技術(shù)應(yīng)用的一大熱點。BIM誕程中的具體應(yīng)用、模型消費、數(shù)據(jù)發(fā)布進行實踐生之初代表BuildingInformationModeling,意為建筑探索。信息建模,后來,這一概念拓展為BuildingInforma-[1]2項目概況tionManagement。BIM已經(jīng)由最初對建筑按構(gòu)件進行信息化表達,逐漸轉(zhuǎn)化為建筑整體的信息集2．1隧道工程概況成;由單純的建立建筑模型,轉(zhuǎn)化為建筑信息集成紫之隧

4、道(紫金港路-之江路)工程位于浙江和交互的平臺。省杭州市。隧道南起之浦路,北至紫金港路,穿越BIM技術(shù)在我國大型工程項目中出現(xiàn)許多應(yīng)用西湖西部群山,線路全長約14．1km(西線長14．084實例。在國家游泳中心、上海世博會中國國家館、km,東線長14．067km),其中隧道長約13．9km,共天津港國際郵輪碼頭、杭州火車東站等國家重點項三條隧道,是全國目前建設(shè)規(guī)模最大的城市山體隧目中,BIM被作為數(shù)據(jù)集成和項目管理的平臺,已經(jīng)道群工程。工程總體規(guī)模為雙向六車道,為機動車從單穿的技術(shù)應(yīng)用深入到包含成本管理、進度管專用隧道,建成后

5、將成為杭州市南北交通大動脈。理、質(zhì)量管理方面的項目管理集成應(yīng)用中來,并向基于網(wǎng)絡(luò)的多方協(xié)同應(yīng)用轉(zhuǎn)變[2-5]。2．2工程特點和難點杭州市紫金港路-之江路隧道工程(以下簡稱紫之隧道土建第Ⅲ標(biāo)段東線隧道長度3290m,紫之隧道)穿越西湖景區(qū)山體,全長14．1km,是國內(nèi)西線隧道長度3300m,整體為山嶺隧道。該標(biāo)段隧目前最大的城市山體隧道群工程。其設(shè)計、施工、道沿線地形、地質(zhì)情況復(fù)雜,結(jié)構(gòu)難度大。設(shè)計過運營各環(huán)節(jié)涉及專業(yè)眾多,施工外部環(huán)境復(fù)雜,工程涉及地勘、線路、隧道結(jié)構(gòu)、通風(fēng)、給排水等9大專【作者簡介】鄭楠(1984-),女,工

6、學(xué)碩士,工程師。主要從事隧道及地下空間的設(shè)計及研究工作。66業(yè),十余個子項的設(shè)計內(nèi)容。又由于隧道地處西湖質(zhì)模型和隧道主體模型的精確定位結(jié)合和全參數(shù)景區(qū),建設(shè)過程中環(huán)境控制條件嚴格,外部環(huán)境制化的隧道主體建模是此次BIM模型最大的特點。約條件多,施工場地狹窄,對設(shè)計、施工一體化程度3．1地形地質(zhì)模型建立要求高。隧道建設(shè)以地形、地質(zhì)條件為背景,精確的地形、地質(zhì)模型的創(chuàng)建是整個隧道BIM建模的基礎(chǔ)。在隧道模型建模之初,首先確定坐標(biāo)系統(tǒng)、高程系統(tǒng),列出隧道起點與終點的高程信息、坐標(biāo)信息,在地形地質(zhì)模型中精確定位。通過對項目范圍內(nèi)等高線

7、數(shù)據(jù)進行修正和補全,首先在BentleyRGeopack中將等高線數(shù)據(jù)處理成為數(shù)字三角網(wǎng),進而形成數(shù)字地面模型。建模流程如圖2所示。在RGeostation軟件環(huán)境中將處理完畢的不同層級地質(zhì)模型以及該區(qū)域所存在的斷層、滑坡體等信息整合為一體,形成紫之隧道Ⅲ標(biāo)地形地質(zhì)模型(見圖3)。圖1紫之隧道2．3BIM應(yīng)用目標(biāo)圖2數(shù)字地面模型創(chuàng)建流程為了保證項目實施進度和對項目設(shè)計、施工過程進行有效管理,該標(biāo)段引入BIM技術(shù)框架,作為工程設(shè)計施工一體化管理平臺,在設(shè)計、施工過程中進行設(shè)計方案優(yōu)化,施工成本預(yù)測,施工組織優(yōu)化,實現(xiàn)項目進程把控

8、,信息采集和質(zhì)量控制的管理目的。2．4軟件平臺R項目采用BentleyMicrostation系列軟件作為軟件平臺。整個軟件平臺架構(gòu)分為四個部分:DTM地圖3地質(zhì)模型形三維系統(tǒng),地質(zhì)三維設(shè)計系統(tǒng),隧道三維設(shè)計系統(tǒng)和協(xié)同工作平臺。3．1參數(shù)化隧道結(jié)構(gòu)模型建立所采用的BIM應(yīng)用軟