軟件平臺在鐵路隧道BIM技術的應用研究

■ 周路軍 喻渝 胖濤 譚永杰 董鳳翔 張毅 李俊松

軟件平臺在鐵路隧道BIM技術的應用研究

■ 周路軍 喻渝 胖濤 譚永杰 董鳳翔 張毅 李俊松

從鐵路隧道BIM技術研究出發，根據已有研究成果，將歐特克平臺與達索平臺進行初步對比分析。系統歸納了相關軟件的功能和應用領域，并根據隧道工程的特點探索出較優的技術路線，后將兩種平臺的進行整體對比并歸納各自優缺點，最終提出對于平臺選用和后期工作的建議。將對鐵路領域BIM技術研究提供借鑒，從而加快實現BIM技術在鐵路領域的推廣應用。

BIM； 鐵路； 隧道； 歐特克； 達索

BIM采用三維設計且模型能在建筑物全生命周期應用（模型修改和信息錄入、查詢、管理等），是對傳統設計、施工、運維管理的顛覆[1—4]。

我國BIM技術首先在建筑領域開展研究和應用[5]，典型案例為：采用歐特克平臺在上海中心項目中的應用和采用達索平臺在鳥巢項目中的應用。鐵路行業BIM技術的研究起步較晚，但進展迅速[6-7]。以鐵路隧道BIM技術研究為例，對歐特克與達索平臺進行對比分析，為BIM應用的平臺選擇提供借鑒。

1 歐特克平臺研究

歐特克平臺廣泛應用于建筑、土木等行業，其BIM系列常用軟件見表1。

根據隧道工程的特點，采用歐特克平臺進行隧道BIM應用較優的技術路線為：（1）規劃階段采用INFRAWORKS軟件快速做出方案。（2）設計階段首先在包含線路、地質模型的CIVIL 3D軟件中建立隧道骨架模型，模型包含不同段落的初期支護混凝土和二次襯砌；然后將骨架模型導入REVIT軟件（見圖1），根據已建好的隧道族庫建立隧道詳細模型，如120b型鋼鋼架族（見圖2）；最終將各專業模型導入NAVISWORKS軟件，進行碰撞檢查等優化處理。（3）施工階段采用GLUE軟件查看模型信息，設計單位可在GLUE軟件中根據變更紀要調整模型。（4）運維階段亦采用GLUE軟件進行查詢、管理模型。

表1 歐特克平臺BIM系列常用軟件

2 達索平臺研究

達索平臺在航空、汽車等領域應用廣泛，其BIM系列常用軟件見表2。

圖1 隧道骨架模型導入REVIT

圖2 120b型鋼鋼架族

表2 達索平臺BIM系列常用軟件[9]

隧道工程采用達索平臺進行BIM應用較優的技術路線為：（1）設計階段首先在CATIA軟件中建立地質和線位模型，隧道專業隨后根據建立的參數化模板庫快速建立隧道模型，如五心圓明洞模板（見圖3）和五心圓暗洞模板（見圖4）。（2）施工階段在CATIA中查看模型信息，根據DELMIA仿真、資源調配結果指導施工流程。（3）運維階段采用CATIA和3DVIA軟件進行查詢、管理模型。

3 對比與建議

以鐵路隧道工程BIM技術應用為出發點，考慮鐵路工程整體情況，對歐特克和達索平臺進行對比，結果見表3。

綜合比較：歐特克平臺的優勢為應用范圍廣、軟件全面、價格低廉；劣勢為對異型結構的建模能力較弱、軟件之間無縫互導尚未實現；達索平臺的優勢為建模能力強、軟件之間基本互通；劣勢為價格高、操作陌生、解決全周期前端與后端的能力弱。

圖3 五心圓明洞模板

圖4 五心圓暗洞模板

表3 鐵路隧道BIM技術采用歐特克和達索平臺對比

根據以上分析，對鐵路隧道BIM技術研究平臺選用給出如下建議：（1）對于常規隧道且不急需地質模型的情況，可重點采用歐特克平臺進行探索；（2）對于復雜隧道、橋梁并需求地質模型且財力充足的情況，可重點采用達索平臺進行研究；（3）對于整個鐵路領域的BIM技術研究，應兼顧2種平臺，并在條件成熟時選定。

4 感想與展望

隨著BIM技術的進步，其對工程建設領域的作用將愈加明顯[10-11]。鐵路工程涉及專業眾多，工作難度很大，需參建各方協同合作[12]。目前，為爭取BIM技術的制高點，各方、各專業研究推進的積極性較高。但是，目前所取得的成果尚不足以確定軟件平臺，BIM技術在鐵路行業推廣應用的時機并未成熟，還需繼續探索研究。以早日共同完成BIM技術路線，最終提高鐵路建設整體水平。

[1] 何關培. BIM總論[M]. 北京: 中國建筑工業出版社，2011.

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[3] 鄭國勤，邱奎寧. BIM 國內外標準綜述[J]. 土木建筑工程信息技術，2012，4(1)：32-34.

[4] 張曉菲. 探討基于BIM的設計階段的流程優化[J]. 工業建筑，2013，43(7)：155-158.

[5] 張春霞. BIM技術在我國建筑行業的應用現狀及發展障礙研究[J]. 研究探索，2011(9)：96-98.

[6] 盧祝清. BIM在鐵路建設項目中的應用分析[J]. 鐵道標準設計，2011(10)：4-7.

[7] 逯宗田. 鐵路設計應用BIM的思考[J]. 鐵道標準設計，2013(6)：140-143.

[8] Autodesk Asia Pte Ltd. Autodesk Revit 2013 族達人速成[M]. 上海: 同濟大學出版社，2013.

[9] 黨剛. Revit與達索系統平臺軟件數據交互 [EB/OL]. http: //hd2.zhulong.com/revit/neirong_show. php?id=32& workstype=3.

[10] 趙靈敏，岳廣飛. 山東省文化中心項目BIM應用實踐[J]. 土木建筑工程信息技術，2011，3(4)：51-57.

[11] 印明. 市政工程設計中BIM技術的發展前景[J]. 城市道橋與防洪，2012(7)：347-354.

[12] 朱江. BIM在鐵路設計中的應用初探[J]. 鐵道工程學報，2010(10)：104-08.

周路軍：中國中鐵二院工程集團有限責任公司，助理工程師，四川 成都， 610031

喻渝：中國中鐵二院工程集團有限責任公司，教授級高級工程師， 四川 成都， 610031

胖濤:中國中鐵二院工程集團有限責任公司，教授級高級工程師， 四川 成都，610031

譚永杰:中國中鐵二院工程集團有限責任公司，高級工程師， 四川 成都， 610031

董鳳翔：中國中鐵二院工程集團有限責任公司，教授級高級工程師， 四川 成都， 610031

張毅:中國中鐵二院工程集團有限責任公司，高級工程師， 四川 成都， 610031

李俊松:中國中鐵二院工程集團有限責任公司，工程師，四川 成都， 610031

責任編輯楊環

U45；TP319

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1672-061X（2014）02-0057-03