BIM地质模型在地铁盾构区间穿越富水砂层地区的应用理论研究
摘要：为了解决传统施工中遇到的施工协同性差，监测成本高，施工环境
复杂导致进程缓慢等问题，探讨了基于BIM的三维地质模型在盾构施工过程中的
应用的新方法。基于三维地质模型，通过获取各地层各项力学参数及有限元模拟，实现施工过程中全时间段的监测、各类信息的整合以及盾构掘进参数的实时调整。该方法大大提高了工程技术人员的决策效率，在天津地铁11号线施工中的应用，已经有效提高了施工效率，降低施工成本，实现了施工过程中的全方位监测，预
防了各类风险。
关健词：BIM地质模型；富水砂层盾构；城市轨道交通；建筑信息化；地下
工程
中图分类号：U231+.3
0 引言
近年以来，城市轨道交通是城市建设的重点，各大城市的地铁及其配套设施
的施工均进展迅速[1-3]。
盾构施工中若遇到富水砂层，施工难度大大提高，由于富水砂层具有结构松散、砂土及黏土比例不均、渗透系数大、自稳能力差等特征，其物理力学参数特
征不明，导致盾构施工技术与该类地层的适应性存在较多问题。为保证施工的精
确性，实时监测施工进程，本文将引入BIM地质模型（Building Information Modeling）[4]。
在隧道工程施工中应用BIM技术，首先要将地质勘查的结果三维可视化，其
次需要建立隧道施工的三维模型，通过BIM技术的支持，实现各专业模型的可视
化以及信息的共享与传递。
1.
依托项目
1.1工程总体概况
本文依托依托天津地铁11号线一期工程（见图1），线路全长22.6km，全
线共设21座车站，20个盾构区间。标段起讫里程为DK32+506.137～
DK36+167.391，跨度总长3661.254m。施工区间位于天津市河西区，两侧建筑物
较多，人车流量较大，沿线地下管网密集，地下水丰富。
图1 项目施工范围示意图
Fig.1 Project construction scope diagram
1.2施工重难点及应对措施
1）施工前对隧道施工影响的建筑物进行第三方鉴定和评估，对建筑物的变形、沉降进行预测，将预测量在BIM模型上进行展现，以制定保护加固方案。
2）利用BIM模型中的地层参数，在施工过程中实现信息交互，加强盾构施
工管理，调整盾构掘进参数，控制地面沉降，确保建筑物安全。
3）盾构管片增设注浆孔，施工中加强对受影响的建筑物地面沉降的监测，
实时反映在BIM模型中，分析建筑物的沉降趋势，及时注浆，确保建筑结构安全。
4）在建筑物附近施工时，降低推进速度，严格控制盾构姿态，确保盾构机
的平稳穿越，保证施工影响范围内地层损失率≤5‰。
5）盾构推进对建筑物的控制标准：沉降≤10mm；整体倾斜≤2‰。
6）加强管片密封条安装和拼装质量管理，防止密封条脱落或管片破裂及错
台严重，出现渗漏水。
2 基于OpenRoads Designer的BIM地质建模
2.1生成三维地质模型
基于勘察资料，在OpenRoads Designer中，生成三维的地质模型，分别为
贯通层、地层尖灭、透镜体。OpenRoads Designer软件可通过裁剪贯通层地质体，得到符合地层分布规律的地层尖灭与透镜体[5-6]。
2.2获得三维地质模型各信息
在OpenRoads Designer中得到完整的三维地质模型，导入3dMAX软件中进
行汇总查看，从而实现三维地质模型信息在施工的交互传递，如图2所示。
图2 分段建立的三维地质模型图3 桥梁进度与桥梁工程结构数据存储框架
图
3 三维地质模型的传递与交互
3.1整合模型参数
获得三维地质模型后，对于不同的岩土层有侧重地添加不同参数，如地质成因、地质时代、岩土层描述、渗透系数、天然密度、弹性模量、计算内摩擦角、
地基承载力特征值、施工的工程分级等大量信息，所有与地质模型相关的参数均
会在施工过程中得到合理应用[7-9]。
3.2与施工过程的信息交互
使用OpenRoads Designer实时生成盾构模型与路线模型，对施工进程实时
监测。针对地层参数信息，实时调整盾构机各项掘进参数[10]，有效地控制地表沉降，如图3所示。
（1）支护压力调整
根据施工具体进度分段建立盾构模型，通过Abaqus软件对盾构模型进行三
维有限元数值模拟，分析富水地区开挖时的渗流规律。
（2）盾构推力调整
掘进过程中，通过分段开挖模型，在施工中可以得到当前开挖段的土体侧压
力系数、土体重力密度、主动土压力系数等参数。同时，改变地质模型的内摩擦
角属性以实时改变各阻力值，调整盾构机的实际推力。
4 结论
通过BIM技术生成三维地质模型，并实现各参数与各专业模型间信息的传递
与交互，可大大提高施工效率，降低施工成本，有效实现施工过程中的风险管控。
以天津地铁5号线为依据可以得出结论，经过信息集成的三维地质模型，可
以有效地为下一步的站点设计，盾构路线设计，结构设计，施工进程实时监测，
调整盾构机掘进参数等工作步骤提供依据，应用于城市轨道交通具有巨大的信息
化优势。
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3
盾构在富水含砂层中掘进施工的渣土改 良技术措施 摘要：土压平衡盾构法施工因其良好的适应性和安全性等优点，在地铁隧道、大型地下通道等基础设施建设中得到了广泛的应用。然而，在富水砂层中，土压平衡盾构机掘进施工普遍存在螺旋机喷涌、摩阻力大、推力波动大等难点，影响施工质量并带来较大安全风险。为解决这个问题，本文过项目实例中上海地区砂性土地质特点，通过合理使用适当比例的高分子聚合物对渣土进行改良，改善盾构施工参数、有效控制喷涌，使盾构法在富水砂性土层中掘进顺利实施。 关键词：盾构法、富水砂层、渣土改良 0、引言 土压平衡盾构机在富水含砂地层中施工有较大的风险，如处理不当，不仅会出现螺旋机喷涌造成涌水、涌砂工程事故，破坏既有隧道结构，同时，将大大缩减盾构机的使用寿命。在该地层中掘进须对渣土性能进行改良，控制渣土流塑性满足出土要求。随着盾构法施工配套技术的逐渐完善，渣土的管理和改良对改善盾构机在不良地层（特别是富水砂层）中推进性能的作用，越来越引起工程建设者们的重视。 1工程概况 1.1、项目概况 硬X射线自由电子激光装置项目主要由长约3.2km地下隧道、5个竖井及竖井附近的地面设施组成。其中，一号井至二号井区间隧道里程范围SK0+000.000~SK1+430.000，长度1430m，隧道内径φ6300mm、外径φ7000mm。采用一台直径φ7200土压平衡盾构机掘进施工，隧道最大纵坡为0.02％，顶覆土厚度26.0~32.4m。
图1项目平面布置图 1.2、工程地质情况 区间隧道主要位于⑦1草黄色砂质粉土，该土层主要力学性能参数为：含水量27.5%、重度19.0KN/m3、孔隙比0.778、地基承载力特征值418kPa、渗透系数Kv=4.21E-04cm/s。⑦1草黄色砂质粉土为上海第一承压含水层，透水性强，在一定动水压力作用下易产生流砂现象。 图2盾构穿越富水含砂层地层图 1.3、难点分析 ⑦1草黄色砂质粉土为承压水层，在水动力作用下，易产生流砂、管涌、坍塌等现象。土压平衡盾构在该土层中施工，易发生螺旋机喷涌，导致掘进面不稳定；突发性的涌水和流砂还将引起地面较大沉降，严重时会造成地面突然塌陷。因此，亟需对盾构掘进渣土进行改良，以改善出土状态及推进稳定性。 2、渣土改良的作用 在盾构的施工过程中，特别是在复杂地层或特殊地层中进行盾构施工时，进行必要的渣土改良是保证盾构施工安全、顺利、快速的一项不可缺少的重要技术手段，其主要作用如下：
富水砂卵石地层中盾构施工的控制难点及措施 段浩 引言：随着中国经济的快速增长、城市人口数量迅速膨胀，机动车辆的数量呈级数比例增长，原有的市政道路难以满足交通的需要，为缓解城市交通压力、创造良好的生活和投资环境，国内各主要城市均选择修建地铁工程来提升城市形象和投资环境。隧道是地铁工程最主要的组成部分，隧道盾构法施工具有施工速度快、工期短、洞体工程质量易控制、质量比较稳定且良好的防渗水性能、施工安全系数高、对周边建筑物影响极小、基本不影响地面交通、适合地层范围广、地质情况复杂的施工作业环境等优点。随着我国各大城市地铁建设热情的高涨，隧道盾构施工方法必将在地铁建设中被广泛推广应用。盾构施工虽然有对地层的广泛适应性、施工安全系数高等优点，但因地质情况千变万化、施工环境的复杂性，在盾构施工中必然存在盾构机的适应性和施工方法、措施的调整。成都地铁穿越的地层主要为砂卵石地层并夹杂有粉细砂层透镜体，地下水丰富、水位高、补给迅速，国内、国际在该种地质条件下全面实施盾构施工隧道尚不多见，无较多经验可以借鉴，在地铁建设史上的应是一次重要技术性突破。截至目前成都地铁采用泥水盾构和土压平衡盾构施作的隧道，已经完成成型隧道1000余米，在施工中出现一些有别于其它地质情况下施工的难点，对这些难点的技术处理为在富水砂卵石地层中盾构施工积累了一些应对的经验。 成都地铁地质情况描述：
盾构隧道从<2-8>、< 3-4>、<3-7〉等砂卵石地层中通过。卵石成分主要为灰岩、砂岩、石英岩，卵石的含量达67％，中间夹杂大漂石。砂卵石具有分选性差，强度高的特点。 <2-8>卵石土（Q4al）：黄灰色，黄褐色，中密～密实为主，部分密实，潮湿～饱和。卵石成分主要为中等风化的岩浆岩、变质岩、砂岩等硬质岩组成。磨圆度较好，以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量65～75%，粒径以30～70mm为主，钻探揭示最大粒径145mm，夹零星漂石，充填物为细砂及圆砾。 <3-4>粉、细砂（Q3fgl+al）：灰绿色，饱和，中密，夹少量卵石。呈透镜体状分布。 <3-7>卵石土（Q3fgl+al）：褐黄、黄色，以中密～密实为主，饱和。卵石成分主要为中等风化的岩浆岩、变质岩、砂岩等硬质岩组成。磨圆度较好，以亚圆形为主，少量圆形，分选性差，卵石含量60～75%，粒径以30～70mm为主，据钻探揭示，最大粒径150mm，夹零星漂石，充填物为砂及砾石，具弱泥质胶结或微钙质胶结。 隧道通过的地层含水丰富，根据钻孔揭示，隧道区间分布的卵石土及所夹透镜状砂层为地下水主要含水层，含水量丰富，含水层厚20～22.6m，区间范围内卵石土分选性差，渗透性强。
BIM地质模型在地铁盾构区间穿越富水砂层地区的应用理论研究 摘要：为了解决传统施工中遇到的施工协同性差，监测成本高，施工环境 复杂导致进程缓慢等问题，探讨了基于BIM的三维地质模型在盾构施工过程中的 应用的新方法。基于三维地质模型，通过获取各地层各项力学参数及有限元模拟，实现施工过程中全时间段的监测、各类信息的整合以及盾构掘进参数的实时调整。该方法大大提高了工程技术人员的决策效率，在天津地铁11号线施工中的应用，已经有效提高了施工效率，降低施工成本，实现了施工过程中的全方位监测，预 防了各类风险。 关健词：BIM地质模型；富水砂层盾构；城市轨道交通；建筑信息化；地下 工程 中图分类号：U231+.3 0 引言 近年以来，城市轨道交通是城市建设的重点，各大城市的地铁及其配套设施 的施工均进展迅速[1-3]。 盾构施工中若遇到富水砂层，施工难度大大提高，由于富水砂层具有结构松散、砂土及黏土比例不均、渗透系数大、自稳能力差等特征，其物理力学参数特 征不明，导致盾构施工技术与该类地层的适应性存在较多问题。为保证施工的精 确性，实时监测施工进程，本文将引入BIM地质模型（Building Information Modeling）[4]。
在隧道工程施工中应用BIM技术，首先要将地质勘查的结果三维可视化，其 次需要建立隧道施工的三维模型，通过BIM技术的支持，实现各专业模型的可视 化以及信息的共享与传递。 1. 依托项目 1.1工程总体概况 本文依托依托天津地铁11号线一期工程（见图1），线路全长22.6km，全 线共设21座车站，20个盾构区间。标段起讫里程为DK32+506.137～ DK36+167.391，跨度总长3661.254m。施工区间位于天津市河西区，两侧建筑物 较多，人车流量较大，沿线地下管网密集，地下水丰富。 图1 项目施工范围示意图 Fig.1 Project construction scope diagram 1.2施工重难点及应对措施 1）施工前对隧道施工影响的建筑物进行第三方鉴定和评估，对建筑物的变形、沉降进行预测，将预测量在BIM模型上进行展现，以制定保护加固方案。 2）利用BIM模型中的地层参数，在施工过程中实现信息交互，加强盾构施 工管理，调整盾构掘进参数，控制地面沉降，确保建筑物安全。 3）盾构管片增设注浆孔，施工中加强对受影响的建筑物地面沉降的监测， 实时反映在BIM模型中，分析建筑物的沉降趋势，及时注浆，确保建筑结构安全。 4）在建筑物附近施工时，降低推进速度，严格控制盾构姿态，确保盾构机 的平稳穿越，保证施工影响范围内地层损失率≤5‰。
工程概况 一、设计范围 本次设计范围为鼓楼站～东南角站区间盾构隧道土建工程设计。 区间起讫里程为： 左线——DK9+863.200～DK10+439.158，其中短链0.334m，区间长575.624m；右线——DK9+910.500～DK10+439.158，其中长链0.027m，区间长528.685m。 二、工程地质 天津平原浅部广泛发育一层以海相淤质土层为主,并杂以湖沼相淤质土和近代流相粉细砂层的软弱土层。它具有厚度大、承载力低、易产生不均匀沉陷和砂土液化的不良特性。天津市中心城市20m 以浅地层主要由全新世晚期（Qh3）河流相沉积（局部新近沉积）地层、全新世中期（Qh2）海相地层、全新世早期（Qh1）湖沼相和洪泛平原沉积地层组成。在海水入侵和上游河流的共同作用下沉积了大量的粉土和粉砂层，这部分土层往往作为一般工业和民用建筑物的持力层使用，同时它们还是天津地区主要的液化土层。 区间所处地段属冲积平原，地形较为平坦。工程涉及地层主要为第四系全新统人工填土层（人工堆积Qml）、新近沉积层（故河道、洼淀冲积Q43Nal）、第Ⅰ海相层（第四系全新统中组浅海相沉积Q42m）、第Ⅱ陆相层（第四系全新统下组河床～河漫滩相沉积Q41al）、第Ⅲ陆相层（第四系上更新统五组河床~河漫滩相沉积Q3eal）、第Ⅱ海相层（第四系上更新统四组滨海~潮汐带相沉积Q3dmc）、第Ⅳ陆相层（第四系上更新统三组河床~河漫滩相沉积Q3cal）。 本场地属稳定场地，适宜地铁建设。但场地内存在软弱地层，工程地质条件较差，应针对具体工程要求采取适宜的处理措施。 三、水文地质 天津自古被称为“九河下稍之地”，它的兴起发展源于河流沿岸，因此，地下水的复杂程度，对地下空间的修建和应用有着很大的制约，尤其对地铁的施工难度大大提高。地铁工程影响范围内地下水的类型: (1) 上层滞水 上层滞水水位埋深为0 5m左右,主要以松散的人工填筑土层①为含水层,下部新近沉积层和第Ⅰ陆相层中粘土层(②3、③3)为相对隔水层。部分地段与地表坑塘水体连通,接受大气降水和地表水体的补给。稳定水位受季节性变化影响极其明显,仅分布在天津市局部地区。 (2) 潜水 第四系孔隙潜水的地下水位埋深一般为0 5～2 5m,年平均地下水位埋深为1 6～1 8m,年变化幅度的多年平均值约为0 8m。高水位期出现在雨季后期的9月份,低水位期出现在干旱少雨的4～5月。潜水主要依靠大气降水入渗和地表水体入渗补给,故地下水位的波幅变化较大,赋存于人工填土层①层、第Ⅰ陆相层③层及第Ⅰ海相层④层的相对含水层中,以第Ⅱ、第Ⅲ陆相层的⑤1、⑥1层粉质粘土为相对隔水底板。潜水层一般埋深为12～15m。 (3) 微承压水 赋存于第Ⅱ陆相层及以下粉砂和粉土中的地下水具有微承压性,第Ⅱ陆相层及以下的⑤2、⑥2、⑦2、和⑧2粉土、⑤4、⑥4、⑥5、⑧4、⑧5和⑨4粉细砂层
黄土地区复杂环境下土压平衡盾构穿越全断面砂层微扰动施工工法 一、前言 黄土地区是中国地理分区中的一个重要区域，其地质条件复杂，土层稳定性差，对地下工程的施工造成了很大的挑战。黄土地区的特点是土层松散、承载能力低、易发生塌方等问题，因此在这样的环境下进行复杂地层的盾构施工是一项重要的技术难题。 二、工法特点 黄土地区复杂环境下土压平衡盾构穿越全断面砂层微扰动施工工法，在应对黄土地区的特殊地质条件下，采取了一系列的技术措施。其特点如下：1. 研究了黄土地区土壤的工程性 质和强度特征，了解了地质条件和地下水流状况，从而确定了施工工法的基本原理和技术要点。2. 采用土压平衡盾构技术，通过控制注浆参数和盾构机的运行状态，实现了土层稳定和洞口的良好控制。3. 引进了预处理技术，通过对砂层进行加固 和改造，提高了砂层的承载能力和稳定性。4. 通过微扰动的 方式施工，减少了对土体的破坏，保持了施工区域的稳定性。 三、适应范围
黄土地区复杂环境下土压平衡盾构穿越全断面砂层微扰动施工工法适用于黄土地区的地下交通、水利、城市建设等各种工程。具体包括地铁隧道、水库、地下管线等工程。 四、工艺原理 施工工法的理论基础是通过对黄土地区土壤力学特性和地下水流状况的研究，采取一系列的技术措施来保证施工过程的稳定和顺利进行。具体的工艺原理包括以下几个方面：1. 地 质勘察：通过对工程区域进行精细的地质勘察和试验，获取黄土地区的地质信息和土壤力学特性，为施工方案的制定提供基础数据。2. 地下水流状况分析：通过地下水位的测量和监测，了解黄土地区的地下水流状况，为注浆和排水措施的制定提供依据。3. 施工方案制定：根据地质勘察和地下水流状况分析 的结果，制定适应黄土地区的施工方案，包括盾构机参数的选择、注浆参数的确定、预处理技术的应用等。4. 盾构机控制：通过控制盾构机的运行状态，包括推进速度、刀盘转速等参数的调整，确保施工过程中的土体变形和沉降控制在可接受范围内。5. 注浆和排水措施：采用合理的注浆和排水措施，保证 施工过程中的土体稳定和安全。6. 预处理技术：通过对砂层 进行加固和改造，提高其承载能力和稳定性，减少施工过程中的土体变形和沉降。 五、施工工艺 施工工法的施工过程主要包括以下几个阶段：1. 预处理：对砂层进行加固和改造，提高其承载能力和稳定性。2. 盾构 机进场：安装盾构机和相关设备，进行水平和垂直校准，做好施工准备工作。3. 开挖：盾构机在土体中进行推进，同时进
BIM技术在工程地质勘察中的应用研究 摘要：地质的勘察在现代工程建设中极为关键，受到了越来越多人的关注，在 地质勘查中应用BIM技术，能够充分的利用BIM的特点面对工程地质地形情况进行充分的确定，确保进一步提高施工方案编制的科学性，提高工程的施工效率。 关键词：BIM技术；工程地质勘察； 1 BIM的特点 1）可视化。在工程项目中，仅仅凭靠施工图纸了解到的各个构建以及具体施工的信息是远远不够的，相关人员也只能够通过想象真正的结构形式，这样不仅 仅给实际操作带来了相当大的困难和不精确性，在一定程度上来说也是不现实的。BIM的可视化，能够有效实现整个过程的可视化，确保了项目在设计、建造、运 营的各个环节中的工作能够以可视化的形态进行。2）协调性。BIM的协调性功能能够对整个工程施工的前期因为设计方案工作人员之间不同构思、不同专业之间 的碰撞问题进行协调解决，帮助生成相关的协调数据。比方说，在给水排水工程 的管道设计中，经常会出现导致排水管道和供水管道发生交叉占道等等线路的碰 撞问题，在这里BIM技术就能够很好的对这种情况进行协调，保证了设计的科学性。3）模拟性。BIM能够有效根据设计中的需求进行对设计出的模型的模拟，还能够对不能再真实世界中进行相关操作的事物进行模拟，比方说可以对节能模拟、热传导和光照模拟等等。不但可以帮助确定合理的施工方案，还可以加强对.施工 成本的控制。4）优化性。BIM技术在优化性上面的主要表现在两方面：其一，能够将项目的设计信息与投资、回报分析数据进行有机结合，帮助计算分析出在建 筑工程设计发生变化的时候对投资回报的影响，从而确定出最优的设计方案，实 现对一般项目方案的优化；其二，能够对施工存在难度的异型设计方案进行相关 的优化，有助于实现对工期的缩短和减少工程的造价。5）可出图。传统的设计 图纸，仅仅是对建筑物的设计以及一些构建的加工而BIM能够根据其可视化性、 模拟性和优化性，设计出包含有综合管线图、综合结构图以及碰撞检查报告和完 善方案等方面的图纸。 2 BIM技术的应用现状 BIM技术现如今被广泛应用于各种建筑工程的建设之中，但是其模型研究的 方式以及涵盖的范围，很适合一些其他工程建设，尤其在铁路建设中，BIM能够 在地质勘察中发挥更加重要的作用，保障工程设计规划能够做出较为合理的决策 与部署，在铁路施工前，一定要先期开展勘察工作，当今的铁路工程中所使用的 高新技术和设备层出不穷，发展也极为的迅猛，为了降低工程建设中的不稳定性 和安全风险，要在铁路沿线的各个区域内开展全面细致的地质勘察，通过建立 BIM模型来研究各个铁路路段的具体施工形态，包括方案中各种细节之处的处理 和规划，利用先进的BIM技术实现更加精准而全面的地质勘察，面对各区域内地 形和地质条件中存在的巨大差异性，因此勘察工作要全程跟踪施工进度，要提前 做好各方面的准备，BIM的应用就是要在各个路段施工开始之前，将各项勘察工 作所涉及到的主要数据和信息，通过建构模型来试验和分析施工方案中每个具体 环节的可行性和科学性，还可以预先试验很多不成熟的构想和方案，通过反复的 研究和论证，来确定最适合的施工方案。BIM技术的应用，恰巧处在当前勘察与 规划设计之间存在的一些分歧和矛盾，通过自身的技术优势来弥补存在的缺陷， 使地质勘察的各项数据和信息更加精准，能够涵盖更广大范围内的具体情况，使
关于数字孪生体在地铁盾构下穿施工应 用研究 摘要：近年来，随着城市化进程的加快，根据国家统计局的数据，城市人口 超过1000万的超大城市有7个，人口超过500万的特大城市有14个。为了满足 城市人口流动发展的需要，城市轨道交通项目的建设正在加快。与一般建设项目 相比，城市轨道交通工程具有规模大、风险高、施工技术复杂、涉及主体多、与 项目周边环境互动性强等特点。以“数字孪生”系统为主要工具和核心模式，基 于数字开放平台，利用BIM模型构建物联网感知控制和业务数据集成等技术应用。研究盾构地下通道施工管理的应用效果，结合多源时空数据信息构建项目施工管 理场景，解决地铁盾构地下通道建设过程中存在的问题。 关键词：数字孪生；地铁盾构贯通不足；建设应用研究 1数字孪生的概念内涵 数字孪生作为一套技术体系，不同行业和学者对数字孪生有不同的理解和认知。一些人将数字孪生视为物理实体的高保真三维模型，有些人将数字双胞胎视 为大数据，有些人则将数字孪生看作模拟、虚拟验证或可视化。虽然有各种观点，但从根本上讲，理想的数字孪生具有以下五个核心要素：物理实例、虚拟对象、 孪生数据、信息连接、面向服务。对于城市轨道车辆行业，作者对数字孪生做出 如下定义：数字孪生是物理实体的数字“克隆”，物理实体是数字孪生的实例化 对象。 数据是数字孪生的基本核心，信息技术是数字孪生形成的基本条件。通过数 据建立了包括物理模型、行为模型和规则模型在内的多维孪生模型。通过信息技 术实现孪生模型与物理实例的双向连接和实时交互，最终实现产品全生命周期的 多种服务和功能。包括仿真验证、运行监控、智能管控、健康管理等。基于上述
BIM技术在地铁区间中的应用 摘要：我国城市化建设随着社会的发展加快了建设步伐，增加了地铁工程的建设规模和数量。BIM技术在地铁项目施工建设中的每个环节都能够发挥重要作用，降低工作人员的工作量和压力，节约项目施工成本，缩短建设周期，提升地铁项目建设的安全质量。本文主要对BIM技术在地铁区间中的应用进行分析。 关键词：BIM技术；地铁区间；应用分析 现阶段，地铁区间对BIM技术的应用过程中，对于BIM技术的工具选择存在一定的困难，同时建立的模型在不同软件之间进行传输的过程中，经常容易出现相关构件和信息丢失的现象。因此，人们需要对BIM技术在地铁区间中的应用问题和策略进行详细的探讨，提升其应用效果，保证地铁项目建设工作顺利有序的开展。 1 BIM技术概述 1.1概念介绍 我国BIM技术不断创新和完善，在现代化地铁建筑项目中进行广泛应用，贯穿在整个地铁项目建设的全过程，成为建筑行业的重要技术，同时取得显著的应用效果，得到建设领域的接受和认可。地铁项目相关管理人员可以充分发挥BIM 技术的重要优势和功能，构建三维建筑视图，向相关管理和施工人员更加清晰直观的展示地铁区间的相关信息，提升BIM技术的实际应用成效。另外，BIM技术对传统手工施工设计图纸的方式进行全面创新和改革，促进图纸设计逐渐向数字化、电子化的方向进行发展，有利于工作人员对设计图纸进行详细观察和分析，随时进行更正和存储。 1.2在地铁区间应用优势 BIM技术随着信息时代的发展逐渐完善，是新时代背景下先进的科学信息技术，在地铁区间中应用，具有自身独特的应用优势。相关工作人员可以充分发挥
BIM技术的可视化和全面性的特性，帮助应用者对地铁区间的相关信息进行全面精准的了解。另外，地铁区间建设过程中，单位要制定详细的设计方案，防止出现安全质量问题。管理人员可以应用BIM技术全面有效的掌控地铁区间施工中存在的相关风险因素，同时有效协调管理相关信息数据，实现对地铁区间的优化管控。 BIM技术在地铁区间中的应用，能够帮助管理人员对科学配置人力资源、施工原材料机械设备等各项资源，提升资源的实际应用效率，提升地铁区间建设的质量，合理推进项目施工进度，为建设企业创造更多的经济利润。 2 BIM技术在地铁区间中的应用分析 2.1联络通道设计 通常情况下，地铁盾构区间的模型相对较长，利用两条三维曲线形成两个模型，联络通道在整个地铁盾构区间的中间位置。相关工作人员对联络通道设计中应用BIM技术的过程中，对该模型的建立定位存在一定的困难，盾构区间和该模型结合的地方存在三维拓扑的剪切关系，建立模型面临一定问题[1]。工作人员使用常规的措施进行建模的过程中，不能保证定位的精准性，同时不能准确的表达剪切。因此，相关工作人员应用Revit软件，应用内建模型、放样、轮廓族选择的手段，能够有效解决剪切交界处建模定位难题。工作人员采用BIM技术结合内建模型，构建空心剪切模型，对盾构区间的剪切联络通道问题进行有效的解决。 2.2疏散平台设计 地铁区间的疏散平台设计中存在一定的问题，其在转弯或者直线段和区间中心线的距离存在一定的转变，不能对区间中心线上点的三维坐标进行直接应用，形成疏散平台三维定位线。因此，工作人员可以将Bentley PowerCivil 软件当作BIM技术设计工具，结合疏散平台外边线、区间轨面纵断面线，形成疏散平台三维外边线。 3.3技术方案设计
BIM在地铁项目中的应用 引言 建筑信息模型（BIM）已经成为当代建筑行业不可或缺的技术。BIM可以通过集成高度详细的建筑模型和相关数据，实现项目的可视化、协作和信息整合，从而提高项目的效率和质量。地铁项目作为一种复杂的基础设施项目，也可以通过BIM技术来优化设计、建造和运营过程。 BIM在地铁项目中的应用 1. 地址选择和土地评估 在地铁项目的初期阶段，BIM可以用来帮助选择最佳的地点和评估土地的适用性。BIM模型可以用来建立分析和模拟，以确定站点的最佳位置。同时，BIM可以提供关于目标地点地质和地下设施的详细信息，以帮助评估建设的可行性和风险。
2. 地下空间规划和设计 地铁项目中，地下空间规划和设计是至关重要的。BIM可以通过建立精确的地铁隧道、车站和站台模型，帮助设计师和工程师进行全面的空间规划。BIM模型可以提供关于各种地下设备和管道的信息，并在设计过程中引导决策。 3. 协调各专业设计 地铁项目需要多个专业的设计团队合作，如土木工程，结构工程，机电工程等。BIM可以作为协调各专业设计的强大工具。BIM模型可以集成各专业设计的信息，并自动检查冲突和干涉。这样，设计团队可以在设计过程中快速识别和解决问题，避免延误和成本增加。 4. 施工模拟和优化 地铁项目的施工是一项复杂而繁重的任务。BIM可以用来模拟和优化施工过程，以确保施工的顺利进行。通过建立施工模型和使用施工
仿真软件，BIM可以帮助规划和优化施工顺序、资源调度和材料使用，从而减少施工时间和成本。 5. 设备维护和管理 地铁项目建成后，BIM还可以用于设备维护和管理。通过将设备的 信息集成到BIM模型中，维护团队可以实时监测设备的状态，并进行 预防性维护。此外，BIM还可以用于设备管理，包括维护记录、设备 替换和零件订购等。 结论 BIM在地铁项目中的应用是多方面的。从项目的初期阶段到建造和 运营阶段，BIM可以提高项目的效率、减少成本，并确保项目的质量。随着BIM技术的不断发展和应用，相信在未来，BIM将在地铁项目中 发挥更加重要的作用。
基于BIM的三维地质建模 随着建筑信息模型（BIM）技术的不断发展，其应用领域已从单纯的建筑设计扩展到了地质建模领域。本文将重点探讨基于BIM的三维地质建模方法与技巧，并分析其应用前景。 在准备工作阶段，首先需要采集各种地质数据，包括地形地貌、岩土性质、水文地质等方面的信息。这些数据可以通过野外调查、钻孔、地球物理勘探等多种方式获取。获取数据后，需要对其进行处理，如数据清洗、插值运算等，以保证数据的质量和精度。 基于BIM的三维地质建模主要包括以下步骤： 数据准备：收集并处理地质数据，包括地形地貌、岩土性质、水文地质等信息，确保数据质量。 建立模型框架：利用BIM软件，如AutoCAD、Revit等，根据采集的数据建立地质模型框架。 模型细化：在模型框架的基础上，添加地质要素，如岩层、断层、节理等，并对模型进行细化。 纹理处理：利用图像处理技术，对模型进行纹理处理，使其更加真实
地反映实际地质情况。 在三维地质建模过程中，有一些技巧需要注意。对于模型细节的处理，要充分考虑地质构造的复杂性和精度要求，合理运用BIM软件的细节控制功能，以达到最佳的表现效果。对于颜色和纹理的选用，应根据地质数据的特征和建模目标进行合理搭配，使模型更加真实可信。对于模型优化，要充分考虑模型的精度和运算性能，采用合适的优化策略，以提高模型的运行效率。 基于BIM的三维地质建模具有广泛的应用前景。在矿山领域，通过建立矿山水文地质模型，可以对矿床进行合理规划与开采，提高矿山安全生产水平。在水利工程中，通过建立三维地质模型，可以对库区进行稳定性分析，为水利工程设计提供决策依据。在交通工程中，基于BIM的三维地质建模可以帮助工程师更好地了解地质条件，为道路设计、基础选型等提供支持。 基于BIM的三维地质建模是一种先进的建模方法，它在地质勘察、矿山、水利、交通等领域都有广泛的应用前景。然而，目前该技术还存在一些不足之处，如数据获取和处理难度较大、建模过程较为复杂等。为了进一步提高基于BIM的三维地质建模水平，未来研究应以下方向：数据获取与处理：进一步探索新型的数据获取技术，提高数据处理效
地下工程地质BIM建模技术实践应用路 径 摘要：随着科技水平的进步，BIM技术被广泛应用在各个领域中。在地下工程施工过程当中，BIM建模技术具备模拟性、可视化等众多优势，被广泛应用于现场施工管理及工程深化设计等过程当中，地下地质工程施工过程中BIM建模技术的应用价值也变得越发凸显。该技术可以显著解决不同工程存在的施工现场狭窄、地质条件复杂以及工期紧张等众多问题，有着十分显著的应用优势。本文首先阐述了BIM建模技术的概念及应用优势，在此基础上提出了地下工程地质BIM 建模技术实践应用路径，以供参考。 关键词：地下工程；地质；BIM；建模技术；应用路径 引言 城市地下管网是城市的重要组成部分，能充分利用地下空间，有助于保障城市经济、社会协调发展。随着城市化进程加速，地下管线网络越发复杂，分布重叠交错、杂乱无章。传统的二维管网系统无法直观展现地下管线的空间分布，难以满足施工全生命周期的需求，不利于地下空间的合理利用。 建筑信息模型（BIM）能真实还原地下管线及地上构筑物的三维空间分布，但缺乏对外部场景表达、宏观调控与空间分析的能力。地理信息系统（GIS）支持对三维空间数据的储存、管理和空间分析，但难以表达精细、全面的建筑信息数据。 BIM与GIS融合技术能发挥各自优点，是智慧管网精细化和可视化的重要环节。目前的研究偏重于工程建设全周期管理等领域，缺乏地下管网系统的研究，如基于BIM和3DGIS搭建的地下管线信息管理平台，缺乏对管线与地面环境空间关系的管理与表达。为此，融合地下管线与地上构筑物，开展地下管网综合应用
研究具有重要意义。SuperMap软件是国内最先提出二三维一体化的GIS平台，支 持全方位三维场景的形象化表达。 本文构建地下管网、地上构筑物BIM模型，导入SuperMapGIS，搭建地下管 网综合应用平台，直观展示地下管网分布状况，叠加空间查询与分析功能，为设计、施工、管理阶段提供地上地下一体化三维场景再现，提升地下管网全生命周 期的信息化管理水平。 1 BIM技术的应用特点 目前,我国建筑工程设计中BIM技术应用较为常见，其主要有如下特征。（1）可视性。不同于常规二维设计手段而言，BIM技术应用可依据项目相关数据信息 进行三维模型建构，进而以更为直观的方式帮助相关人员了解工程设计概况。依 托于BIM软件平台，通过对相关数据信息的整合集成，可生成建筑项目图像信息。（2）协调性。通常情况下，建筑项目需将不同节点、工序、部位等内容的设计 分配至不同设计人员，而其中不同部门设计人员的相互协调则是影响工程设计水 平的关键性因素。（3）优化性。在模型建构过程中，相关人员可随时调整与修 改数据库内相关参数信息，且建筑模型可依据数据库变化进行自动调整，实现实 时三维建筑模型的优化调整。 2地下工程地质BIM建模技术实践应用路径 2.1数据资料整理 在可视化建模之前需要对所拥有的数据资料进行分析整理。目前常用的地下 管线资料大致分为三类，分别是纸图、电子文档资料以及数据库。对这些数据整 理主要是为了把不同的资料数据信息尽可能多地整理到一个文档中，实现资料的 融合，导入到Ｒｅｖｉｔ系列软件来达到方便建模的目的。对于不同的资料种类 处理的方法也不相同，资料中的纸图文件需要扫描成图片格式文件，在Ａｕｔｏ ＣＡＤ软件或其他相关软件中进行数字化重新建图。对于电子文档资料（如ＧＩ Ｓ的遥感信息资料的Ｓｈａｐｅ格式等），在ＡｕｔｏＣＡＤ软件中可能不支持 其格式，需要进行格式转换，可以利用ＦＭＥ实现其ＧＩＳ数据到ＣＡＤ数据的 转换。对于数据库的资料，可以直接对其进行提取利用。最后把所有的资料转换
BIM技术在岩土工程中的应用研究 摘要：现阶段，BIM技术在我国岩土工程的整体化运用相对有限，但这并不代表着BIM技术不适宜于岩土工程，而恰恰相反，通过深入运用BIM技术对于岩土工程的高品质发展有着重要促进作用。立足于此，本文将全面化探究BIM技术在岩 土工程当中的具体化运用，以供参考。 关键词：BIM技术；岩土工程；运用探究 引言 BIM技术是现代建筑施工常用工具，核心是利用数字化技术构建虚拟的三维 模型，并为该模型提供实时且完整的建筑工程信息。BIM技术具有较强的可视化、模拟性、优化性、协调性、可出图性特点，基于此对岩土工程勘察结果进行三维 可视化处理，不仅可降低设计变更发生率，还能提高施工安全保障水平。 1、基于BIM技术构建三维地质体模型 1.1BIM勘察软件特点 因为BIM勘察软件的不同，BIM技术在促使岩土工程勘察结果三维可视化实 现时表现出一定特殊性，具体表现如下。（1）若是施工现场的地质界面不规则，由于当前数学理论、建模技术存在一定限制，所以无法使用计算机对地层尖灭、 断层错动情况下的地质界面形态信息进行模拟。（2）地质勘察具有较强的不确 定性，在对岩土工程施工现场开展勘察工作之前，工作人员施工现场地质实体形 态相关信息了解较少，只能基于勘察信息判断地质成因，如果将准确性无法保障 的信息导入BIM模型，可能会因模拟错误引发系列不良影响。 1.2可视化模型构建 （1）三棱柱模型基于BIM技术，结合岩土工程勘察结果构建三维地质体可 视化模型，可根据地层分布特点与地质钻孔特点，在传统三棱柱模型的基础上进 行适当调整，此类三棱柱模型主要由点、面、体三类几何对象构成，典型代表是 上下面等长的四边形（矩形）。（2）钻孔BIM模型在利用BIM针对岩土工程勘 察结果构建三维可视化模型时，需要从建立钻孔族模型、生成地质界层内插、提 取地质体模型三方面入手。在构建钻孔族模型时需要先完成三棱柱模型中点的提 取工作，“族”是指现实世界中各种对象的划分类别，包括常规类与特定类，常规 族可直接从BIM软件库中调取，钻孔族是指BIM三维可视化模型中勘察结果对应族类的有序组合，因为岩土工程钻孔施工具有较强的专业性，所以钻孔族属于特 定类，并未包含在现有族库中，需技术人员基于勘察实际自行建立。某省建筑施 工企业通过岩土工程“第四系层序列分综合柱状图”进行分析，针对每个地质层所 具有的特殊性质构建了大约18个钻孔族，本质表现为系列圆柱实体。地质阶层 内插生成有以下几点。基于保证钻孔族分析钻孔数据，保证数据的准确性。对施 工现场的岩石性质进行分析，总结每个钻孔所含有的地质岩层数量并对其进行编号。对不同岩层的厚度进行检测，以地质层编号为基础，对不同钻孔族进行调用，将岩层厚度数据导入模型中，如此可测得钻孔族长度。将钻孔数据作为切入点， 按照指定顺序将不同岩层的钻孔族有机连接起来，最终可构建出科学性与完整性 较强的钻孔BIM模型，此后可根据实际需求对地质体模型进行提取。 2、BIM技术在岩土工程勘察设计中的应用 2.1BIM技术在岩土工程规划运用 （1）BIM技术在碰撞检测。当中的运用碰撞检测在BIM技术平台当中拥有 着极为广阔的运用范畴，其可以全面检测规划方案的科学性以及规范性，有着全
地铁盾构区间结构设计方法研究 摘要：近年来，随着我国经济水平不断提高，地铁建设数量不断增多。地铁区 间设计是城市地铁工程项目中的重要内容。在设计内容中，对于所有工程设计参 数如管片厚度、配筋率、混凝土强度、环宽等，需将设计模型和地区设计习惯相 结合，进行合理的研究，才能实现对盾构区间设计的优化，使工程设计符合工程 建设需求。 关键词：地铁盾构；修正惯用法；管片配筋 引言 近年来，城市地下工程的开发越发密集，许多大中城市都已开展轨道交通建设。地铁区间隧道作为城市轨道交通的重要组成部分，施工过程中面临复杂的城 市环境条件，地质条件和地下水条件，建设难度较大。一般来说，盾构法修建地 铁隧道具有对周围环境影响小、自动化程度高、修建快速、优质高效、安全环保 等优点，尤其是随着近年国内盾构施工技术和盾构机国产化率提高，其优势愈发 明显，应用定会越来越多。 1荷载计算方法 盾构隧道荷载分类分为：永久荷载、可变荷载、偶然荷载 3 大类。根据《建 筑结构荷载规范》（GB500092012）各类荷载组合如下：（1）承载能力极限状态 组合：1.35 永久荷载标准值+1.4 可变荷载标准值。（2）正常使用极限状态组合：永久荷载标准值 + 可变荷载标准值。（3）偶然荷载组合：1.2 永久荷载标准值 +1.4 可变荷载标准值 +1.0 地震荷载标准值（或 1.0 人防荷载）。盾构荷载按施加 方向、形式和性质又分为：垂向荷载、水平向荷载、三角形荷载、基地反力荷载 和管片自重。盾构管片受力荷载模式。盾构管片内力计算方法很多，具体根据围 岩条件、管片结构、用途等确定。其中，隧道所受的土压力计算方法如下：（1）竖向土压力计算：当隧道覆土H ≤ 10m 时，按 10m覆土柱计算顶部土压力；当隧 道覆土10 ≤ H ≤ 2D（D 为隧道外径，余同）时，隧道拱顶土压力按全覆土进行计算。当隧道覆土H ≥ 2D 时，对于具备成拱效应的地层可按太沙基松弛土压力公式 计算垂直土压力，并设置2D 覆土厚度作为土压力下限值。（2）侧向土压力计算。侧向压力：根据垂直土压力和静止侧压力系数确定。 2地铁盾构区间结构设计 2.1 管片配件设计 在结构设计中管片配筋是最为重要的环节，其同结构的耐久性以及安全性造 成影响，与此同时也要求对经济性考虑在内。当前对管片配筋还缺乏一个较为固 定的形式。而管片合理配筋形式进行研究中有着良好的意义。比如说在广州地铁 中 2 号线赤鹭区间之中应用了欧洲规范，在上下排主筋中使用 U 型钢筋来连接； 在日本地铁施工中应用是下排钢筋向上弯起，同其上排钢筋点焊形式之间进行连接。目前我国的南京和香港等地都应用了管片 4 边以及加暗梁的形式进行施工。 在广州的地铁 3 号线中部分路段施工中，也取消了 2 号线 U 型钢筋连接上下排主 筋的形式进行施工。其标准块在两端可以沿着环向布置的主筋而提升到 218mm，同时加小箍的形式进行暗梁施工，其纵向两端也会加上小箍将其作为暗梁，提升 其整体性。在迎千斤顶面的暗梁内外两边加上一个腰筋，而其背千斤顶面的外部 也会加上腰筋。在比较容易发生裂缝的螺栓孔出应该加上螺栓筋或者是吊筋。同 时在配筋率变化条件比较小的情况下，保证钢筋的受力较为合理。对于盾构管片 中的裂缝，一般主要是在进行施工中出现，在配筋设计中，应该对施工地区的工
基于BIM技术的盾构隧道施工过程优化研究一、引言 近年来，盾构隧道施工在城市基础设施建设中起着重要的作用。然而，传统的施工方法存在效率低下、时间成本高、安全风险高等问题。因此，基于BIM（建筑信息模型）技术的盾构隧道施工过程优化研究成为一个热门领域，可以通过提高施工效率、降低成本和风险，推动隧道施工行业的可持续发展。 二、BIM技术在盾构隧道施工中的应用 1. 盾构隧道BIM模型的构建 借助BIM技术，可以建立真实、全面、高精度的盾构隧道BIM模型，包括地质模型、隧道结构模型、设备模型等。通过模型之间的数据互通，实现信息集成和共享。 2. 盾构隧道施工过程仿真 利用BIM软件，可以对盾构隧道施工过程进行虚拟仿真。通过对隧道施工过程的多次模拟，可以优化方案、减少风险，并预测施工过程中的潜在问题。 3. 盾构隧道施工进度管理 基于BIM技术，可以制定详细的施工进度计划，并将其与盾构隧道BIM模型相结合，实现施工进度的可视化管理和实时监控。通过实时更新施工进度，可以及时发现并解决施工延误问题。 4. 盾构隧道施工资源管理 利用BIM技术，可以对盾构隧道施工所需的资源进行全面管理，包括人力资源、机械设备、材料等。通过对资源的有效调配和优化，可以提高施工效率，降低成本。
三、基于BIM技术的盾构隧道施工过程优化方法 1. 地质信息获取与分析 基于激光扫描、地质勘探和地下水位监测等技术手段，获取隧道施工现场的地质信息。通过建立地质信息库，对地质数据进行整合、分析和应用，为隧道施工过程提供准确的地质背景信息。 2. 施工方案优化 利用BIM技术，对不同施工方案进行仿真和比较分析，以找到最优方案。通过考虑隧道结构、地质条件、施工方法等因素，优化施工方案，减少施工风险和成本。 3. 施工过程优化 基于BIM模型和施工进度计划，利用虚拟仿真和可视化管理手段，对施工过程进行优化。通过调整施工步骤、优化施工顺序和动态调整资源，提高施工效率，缩短施工周期。 4. 安全风险分析与管理 通过BIM技术，对盾构隧道施工过程中的安全风险进行分析和评估。建立安全风险数据库，收集和整理施工过程中的安全隐患，制定相应的预防和应急措施，提高施工过程中的安全性。 四、案例分析 以某城市地铁隧道工程为例，使用BIM技术进行施工过程优化。通过建立地质模型、隧道模型和设备模型，对隧道施工进行全过程仿真和可视化管理。通过优化施工方案，调整施工步骤和资源配置，实现了施工进度的有效控制和安全风险的降低。 五、结论
BIM技术在地铁隧道工程施工中的应用分析 由于BIM 技术在地铁工程施工方案中的有效性，随着未来人口密度的不断加大，地铁工程施工的数量也会不断提升。我国地铁施工过程中的质量问题与安全问题频发，也使得工程质量存在着严重的安全隐患。因此，在进行地铁隧道工程施工建设时，需要对施工过程进行严格的把控，保证施工操作的流畅性和可靠性。而BIM 技术能够对工程量进行统计，实现仿真模拟施工，在一定程度上提高了地铁隧道工程施工项目的工程质量。 标签：BIM 技术；地铁隧道工程；应用 BIM作为建筑行业、机械工程、电子设备等领域具有划时代意义的热点技术，在隧道建设中的应用，尚处于低水平的起步阶段。以往的建设经验表明，在隧道建设中引入BIM，可以实现隧道建设全过程信息共享、优化隧道生产方式和设计理念、提升隧道施工质量、保证隧道运营稳定，为隧道建设缩短工期和节约成本提供了有效的技术支持。而BIM 技术就是一项先进的技术方式，它能够帮助施工人员及时了解施工状态的变化，实现施工的实时可视化管理，有效的降低工程施工周期，提高施工单位的管理水平和经济效益，降低出现错误问题的概率，达到节约工程建设成本的目的。 一、BIM 技术的作用 地铁项目具备建设周期长、投资大、施工困难等特点，因此，施工单位为了保证施工质量和施工安全，需要运用BIM技术来实现地铁工程项目建设管理。因为BIM 技术能够直接借助计算机建立数字化模型，构建出一个数字化、信息化、可视化的信息管理平台，能够有效的提高工程建设的管理水平，保证工程建设的质量。因此，通过引入BIM 技术，能够分析地面的场地布置情况，做好地面的临时设施规划安排，例如照明、消防等措施。同时，施工单位还需要结合施工进度来安排场地的规划使用，对需要变化的场地做好统筹规划管理，保证建筑物的空间布局得到优化。 二、BIM技术在地铁隧道信息集成模式 更多招标项目要求工程建设的BIM 模式。部分企业开始加速BIM 相关的数据挖掘，聚焦BIM 在工程量计算、投标决策等方面的应用，并实践BIM 的集成项目管理。传统的项目信息管理传递效率较低，信息丢失情况普遍存在。在施工的不同阶段，信息需要结合项目对象的变化来进行无差别描述。BIM 技术能够将时间、造价、施工资源等形成有效的多维度信息管理，以集成化模式来计算施工的详细过程，减少不必要的额外消耗，推动工程施工的精密化发展。从功能要求来看，施工项目等大体量的项目需要精细建模和专业模型的整合，此时对于数据处理的要求会相对较高，BIM平台也需要进行轻量化处理。此外，需要注意的问题在于，BIM模型是一个展示实体，需要各种参数与属性的支撑，在施工管理的过程中也需要对现场施工数据进行采集，并将其转换为驱动模型数据
BIM技术在城市轨道交通施工中应用实 例与研究 摘要 伴随着我国数字中国和“智慧工地”建设和推进，BIM技术的应用在设计、勘查、施工各方及项目全生命周期的摸索和探寻逐渐深入。从设计层面和角度在逐渐推进应用BIM协同化、一体化的特点正向设计，实现三维模型搭建二维图纸同步输出，各视图输出对应无误。设计单位和软件开发公司也在推进基于revit 软件的二次开发，实现出图更加便捷标准，形成标准化通用化的沉淀。对于施工企业来说，对于经费充裕的大型项目更多是依靠与外部企业和互联网公司合作，去实现场地AI漫游、遥感、远程监控，接入智慧管理平台，往往斥资巨大。对于我国发展实际的情况，在推进统一高效协同BIM系统平台前，基于大型公共服务城市轨道交通项目，对于施工单位来说，探索真正经济实用可行地从服务施工的的角度的BIM应用是非常必要的。本文针对BIM技术在城市轨道交通项目中的应用，从服务施工为落脚点，结合实际项目背景，针对性给出施工企业在施工BIM应用中的经济、可行性、优化性方案及思路。 关键词：BIM技术；城市轨道交通；施工 一、研究背景 1.BIM技术的基本概念和发展现状 BIM，即建筑信息模型（Building Information Modeling），是通过三维数字模型体现建筑物的真实信息，为工程项目的设计、施工和使用提供全生命周期的协调的信息模型。现阶段，纵观全球，英国在国家层面全面推动BIM技术，颁发了强制性政策。美国斯坦福大学整合设施工程中心（CIFE）根据 32 个项目总结了使用 BIM 技术的如下效果：（1）消除 40% 预算外变更；（2）造价估算
耗费时间缩短80%；（3）通过发现和解决冲突，合同价格降低 10%；（4）项目 工期缩短 7%，及早实现投资回报。 我国的“十四五”规划纲要专门设置“加快数字化发展建设数字中国”章节，并对加快建设数字经济、数字社会、数字政府，营造良好数字生态作出明确 部署。近年来，我国大力推进新技术新应用，坚持创新赋能，激发数字经济新活力，而落实BIM技术在施工领域的探索和实践也展现了它的重大意义。 1.项目研究背景 城市轨道交通工程（或地铁工程）的施工和应用，极大改变了现代交通形式，也帮助解决了现代城市交通拥堵问题。车站周边环境往往较为复杂，地下管线、 临近桥梁和建筑物众多，涉及富含水层复杂的地质施工，车站之前的区间往往采 用盾构法进行施工，完成区间隧道掘进，城市轨道交通通常采用多层岛式地下车站，在车站主体结构施工中往往需要搭建高大模板脚手架，结合现场实际进行方 案比选，采取有效的技术手段完成施工。 本文结合天津地铁4号线北段工程北仓站为工程背景，北仓站位于天津市北 辰区京津路与北辰道交叉口，跨路口设置，车站主体沿京津路南北向敷设，车站 南侧为北辰大厦和北辰公园，车站东侧为北仓桥，西北侧为广场空地。全长 245.3m，为地下两层双柱三跨岛式车站，站台宽度14m，标准段宽度22.7m，开 挖深度17.91m；盾构井段宽度26.7m，开挖深度为19.305m。本文结合车站深基 坑现场施工实际，通过项目中BIM技术的应用实例及研究，以期对后续地铁车站 工程施工BIM的落地、有效应用实践提供指导。 图1.1-1地铁车站平面位置图