BIM雖有種種好處，在鐵路建設(shè)中也逐漸變得尋常，但是就山嶺隧道而言，BIM正向設(shè)計(jì)卻遲遲未完全實(shí)現(xiàn)。在現(xiàn)有條件下，如何使BIM在鐵路工程山嶺隧道的設(shè)計(jì)中真正發(fā)揮作用，成為一項(xiàng)值得探討的問(wèn)題。

由于山嶺隧道穿越地帶往往地質(zhì)條件復(fù)雜，建模時(shí)對(duì)地質(zhì)體的精度要求高，尤其是斷層、破碎帶等復(fù)雜地質(zhì)構(gòu)造的模型必須依托專業(yè)的地質(zhì)軟件才能實(shí)現(xiàn)。然而由于既有的地質(zhì)軟件與常規(guī)BIM平臺(tái)往往難以兼容，導(dǎo)入的模型缺乏可編輯性。同時(shí)由于生成三維地質(zhì)體對(duì)勘測(cè)數(shù)據(jù)的要求較高，現(xiàn)階段的山嶺隧道外業(yè)精度往往難以達(dá)到要求，即使生成了地質(zhì)體也與實(shí)際情況脫節(jié)。

除技術(shù)因素制約，傳統(tǒng)DBB項(xiàng)目管理模式也是BIM技術(shù)未能完全落地的一項(xiàng)重要阻礙。由于DBB項(xiàng)目管理模式的弊端，設(shè)計(jì)單位往往在BIM技術(shù)的應(yīng)用上缺乏動(dòng)力，即便業(yè)主有明確的BIM驗(yàn)收要求，設(shè)計(jì)單位也往往采用二維、三維并行設(shè)計(jì)的方式，而實(shí)際施工時(shí)也多采用二維設(shè)計(jì)成果，三維成果僅僅用來(lái)展示，根本無(wú)法實(shí)現(xiàn)真正的全生命周期管理，這就使BIM技術(shù)的應(yīng)用徹底失去了意義。同時(shí)由于BIM 技術(shù)現(xiàn)階段無(wú)法完全代替二維設(shè)計(jì)，且前期成本投入較高，全生命周期管理需要各方配合，任何一環(huán)出現(xiàn)問(wèn)題皆無(wú)法實(shí)現(xiàn)，因此實(shí)際應(yīng)用中阻力重重。我們不好貪多求全，就先看看現(xiàn)階段 BIM能發(fā)揮怎樣的作用吧！

洞口工程是山嶺隧道設(shè)計(jì)中的重中之重，在設(shè)計(jì)中合理確定隧道缺口里程、進(jìn)洞位置并采取合適的工程措施能為后續(xù)的施工及運(yùn)營(yíng)帶來(lái)可觀的經(jīng)濟(jì)效益。然而由于二維斷面法設(shè)計(jì)受制于其斷面選取位置、斷面精度等條件的限制，二維地形常難以完整反映隧道洞口的地形信息，因此洞口設(shè)計(jì)方案往往也不能與實(shí)際情況相符，由此而導(dǎo)致的施工變更不計(jì)其數(shù)。

按二維設(shè)計(jì)圖建模后洞口處形成的高陡仰坡

如上圖所示，以隧道的仰坡設(shè)計(jì)為例，傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)往往僅在隧道明暗分界位置進(jìn)行斷面設(shè)計(jì)，明暗分界背后地形起勢(shì)較快，雖然二維設(shè)計(jì)并無(wú)問(wèn)題但實(shí)際施工時(shí)多會(huì)產(chǎn)生高陡邊坡，嚴(yán)重的甚至超出征地紅線，建設(shè)方處理難度極大。除此之外，在洞口工程量核算方面，二維設(shè)計(jì)也存在著先天不足，傳統(tǒng)設(shè)計(jì)方法需按每個(gè)斷面依次核算，不但費(fèi)時(shí)費(fèi)力，且精度不高。由此，本文提出在現(xiàn)有技術(shù)條件下，可在開(kāi)展二維設(shè)計(jì)前，利用BIM技術(shù)進(jìn)行三維進(jìn)洞方案比選，確定最優(yōu)的進(jìn)洞方案，以此來(lái)指導(dǎo)二維設(shè)計(jì)，力求避免由于二維斷面法設(shè)計(jì)信息缺失而導(dǎo)致的工程風(fēng)險(xiǎn)。同時(shí)利用三維技術(shù)在洞口工程量核算上的優(yōu)勢(shì)，可以簡(jiǎn)化核算工作，提高設(shè)計(jì)精度。以上提及的BIM技術(shù)應(yīng)用，實(shí)際設(shè)計(jì)中也僅需要依據(jù)測(cè)繪資料建立精度足夠的三維地形面即可實(shí)施，建模工作量極小，可行性高。

交叉工程碰撞分析

對(duì)于一些與隧道交叉的風(fēng)險(xiǎn)工程，二維設(shè)計(jì)往往無(wú)法直觀展示空間關(guān)系，設(shè)計(jì)中易疏忽，在實(shí)際施工中可能導(dǎo)致隧道結(jié)構(gòu)與周邊既有工程發(fā)生干涉，造成直接經(jīng)濟(jì)損失。因此，對(duì)于周邊環(huán)境復(fù)雜的隧道，可在二維設(shè)計(jì)完成后進(jìn)行精細(xì)化建模，明確隧道結(jié)構(gòu)與周邊交叉工程的距離，確保隧道的一切工程措施與周邊工程無(wú)任何干涉，以保證隧道結(jié)構(gòu)及周邊環(huán)境的安全。

接口設(shè)計(jì)檢查

山嶺隧道接口設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，路隧順接、橋隧順接、橋隧串接條件下其接口設(shè)計(jì)各不相同。如下圖所示，由于接口設(shè)計(jì)多專業(yè)間的配合，設(shè)計(jì)時(shí)信息極易丟失，造成接口設(shè)計(jì)不連續(xù)。因此在各專業(yè)完成二維設(shè)計(jì)后，在BIM平臺(tái)上協(xié)同開(kāi)展隧道接口設(shè)計(jì)檢查，可以很好避免由于信息丟失而導(dǎo)致的隧道接口設(shè)計(jì)缺陷。

洞口路隧順接處利用BIM技術(shù)優(yōu)化不連續(xù)邊坡

除了洞口工程優(yōu)化、交叉工程碰撞分析、接口設(shè)計(jì)碰撞檢查外，可以利用BIM技術(shù)對(duì)一些復(fù)雜的隧道開(kāi)挖工法及輔助工程措施進(jìn)行過(guò)程展示，使建設(shè)方能夠快速、清晰掌握其核心要點(diǎn)，從而保證工程的質(zhì)量及進(jìn)度。

BIM近年來(lái)在鐵路隧道工程方面取得了一定發(fā)展，但短時(shí)間內(nèi)仍無(wú)法實(shí)現(xiàn)工程的全生命周期管理?，F(xiàn)有技術(shù)及外部條件下，BIM技術(shù)短期內(nèi)無(wú)法完全代替?zhèn)鹘y(tǒng)的二維設(shè)計(jì)。認(rèn)清BIM技術(shù)的現(xiàn)狀，以BIM技術(shù)作為輔助工具，補(bǔ)足二維設(shè)計(jì)的先天缺陷，發(fā)揮其自身優(yōu)勢(shì)，使其能真正提高設(shè)計(jì)質(zhì)量及效率，促進(jìn)BIM技術(shù)平穩(wěn)落地。