XXX隧道BIM技術(shù)實施方案

1、XXX隧道BIM技術(shù)實施方案一、XXX BIM研究中心簡介二、項目解讀1、合作背景2、項目概況3、特點及導向XXX隧道穿行于低山區(qū)，地質(zhì)條件復雜，勘察、設(shè)計和施工的難 度大、工期較長，有圍巖失穩(wěn)、突泥、涌水、巖爆等問題。不可預見 的因素較多、存在較大風險。項目從BIM動態(tài)虛擬模型、信息采集系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫、管理平臺的 創(chuàng)建入手，展開隧道標準化構(gòu)件、可視化交底、首件驗收工程、信息 化現(xiàn)場管控、風險管理等一系列的軟件和信息化技術(shù)應用，打通技術(shù) 信息化和管理信息化的橫向連接方式，優(yōu)化隧道施工，提高決策質(zhì)量， 管控風險，節(jié)約成本，為同類工程提供價值數(shù)據(jù)及借鑒意義。項目技術(shù)服務(wù)內(nèi)容框架，具體內(nèi)容和技術(shù)路線逐

2、一分述如下：圖1項目技術(shù)服務(wù)內(nèi)容構(gòu)架三、實施方案1、信息采集及信息平臺建立(1)搭建信息采集系統(tǒng)施工中的很多施工信息采集的方法落后，處理的流程過多，時間長，導致用來管理施工的信息無法有效利用。所以，我們嘗試建立一套信息采集系統(tǒng)，提高信息的采集、利用效率。圖2信息采集系統(tǒng)應用的技術(shù)路線制定信息采集的流程，每個環(huán)節(jié)、施工步驟采集什么樣的信息；信息預處理，加工的方式；確定各信息的流向，什么樣的信息在什么時間傳遞給誰。結(jié)合地質(zhì)預報系統(tǒng)和量測系統(tǒng)，運用低功耗的數(shù)據(jù)傳輸芯片的能 力，并可對已有數(shù)據(jù)采集器進行加工，使其采集數(shù)據(jù)可以通過搭建的 無線網(wǎng)絡(luò)進行傳輸。對原有檢測工具進行加工、對需要采集的數(shù)據(jù)加 裝數(shù)

3、據(jù)采集器，可實現(xiàn)數(shù)據(jù)的采集傳輸。要最大化的發(fā)揮BIM在隧道施工中的作用，就要做到信息的共享 共通，自動化信息采集系統(tǒng)接入8皿綜合模型，可以使綜合BIM模型 更符合工程實際，使其對施工的管理和指導更加科學可靠。通過前期 對數(shù)據(jù)流通標準的應用，使信息采集系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)符合BIM模型的 使用標準，從而實現(xiàn)數(shù)據(jù)共享。（2）建立為信息化施工服務(wù)的數(shù)據(jù)庫在信息采集之后，如何“處理信息”、“分析信息”、“評價信息”， 進而“利用信息”是關(guān)鍵問題。為此，建立為信息化施工服務(wù)的數(shù)據(jù) 庫是非常必要的。“信息利用”的最大化是建立隧道建設(shè)信息“大數(shù) 據(jù)”、“云計算”。隧道工程由于其地質(zhì)情況復雜多變，隧道設(shè)計大多以 工

4、程經(jīng)驗，類比法進行,本身就是一個產(chǎn)生海量數(shù)據(jù)的工程類型，但由 于隧道信息化程度較低,各類數(shù)據(jù)在項目生命周期中無法得到很好地 存儲和集成,導致數(shù)據(jù)的分散和遺失。隧道施工信息化的核心技術(shù)BIM 以整合隧道各類信息為基本出發(fā)點，將隧道多類別和多維度的數(shù)據(jù)以 BIM模型為基礎(chǔ)進行構(gòu)建和集成，使隧道大數(shù)據(jù)的積累成為了可能。圖3數(shù)據(jù)庫應用的技術(shù)路線為了避免數(shù)據(jù)庫的重復建立和提高數(shù)據(jù)庫的使用效率，建立基于 云計算、IFC標準的BIM數(shù)據(jù)集成與服務(wù)技術(shù),實現(xiàn)海量BIM數(shù)據(jù)的 分布式存儲和虛擬集成，并支持統(tǒng)一的信息訪問。在建立隧道施工 “大數(shù)據(jù)”過程中，我們可采用合適的公有云服務(wù)或私有云服務(wù)形式。驗證基于IFC

5、標準構(gòu)建BIM數(shù)據(jù)庫的可靠性與應用開發(fā)的可行性。 核算數(shù)據(jù)庫建立所花費的資金，收集對比使用數(shù)據(jù)庫前后，相同施工 環(huán)境下是否對隧道施工起到了積極作用。（3）建立基于LED的工程安全風險可視化應用通過對地層和結(jié)構(gòu)變形的監(jiān)測，埋設(shè)傳感器，對不同等級的風險 進行顏色和動態(tài)預警，達到現(xiàn)場風險及時掌控、及時排險，通過風險 可視化管理提高施工安全性。圖4安全風險可視化系統(tǒng)圖5風險可視化管理(4)將BIM技術(shù)與施工現(xiàn)場結(jié)合，建立信息化施工管理平臺將BIM技術(shù)與施工現(xiàn)場及施工全過程結(jié)合，以深化設(shè)計為開端， 創(chuàng)新管理思路，實現(xiàn)信息互通，空間可控，從而達到降低成本，優(yōu)化 管理，安全施工的目的。圖6信息化施工管理平臺

6、應用的技術(shù)路線圖6信息化施工管理平臺應用的技術(shù)路線（一）進行信息化施工現(xiàn)場管理需求分析，確定需要進行跟蹤、采集、 對比的工序點或現(xiàn)場點。工序作業(yè)的信息化共享對整個項目工程，包括附屬工程:棄土場建設(shè)、鋼筋加工場建設(shè)、 炸藥庫建設(shè)、拌合站建設(shè)等，進行分部時間規(guī)劃，模擬窩工、誤工時 間點、工序段，給出時間響應及工序進度提醒，按照實際工作時間節(jié) 點進行信息對接，做出預防措施及處理措施?，F(xiàn)場遠程的實時監(jiān)控和定位通過布設(shè)現(xiàn)場視頻監(jiān)控系統(tǒng)，掌握現(xiàn)場動態(tài)，信息存儲至云端平 臺，再通過移動端或PC端進行反饋。采用高精度微基站，輻射能力 更強，3D真實模擬施工人員具體所在位置，記錄施工人員個人有效 信息，發(fā)生危險

7、事故時能上傳至管理平臺進行報警。圖7隧道五大系統(tǒng)及人員定位（二）施工管理平臺模塊化應用根據(jù)現(xiàn)場需求分析的結(jié)果，結(jié)合施工管理平臺進行模塊化管理， 為信息各參與方提供數(shù)據(jù)的檢索、上傳、對接、交互，提升工程的管 理水平，提高工程的管理決策能力。2、構(gòu)建模型（1）地理信息模型利用地理信息將勘察信息數(shù)字化，形成涵蓋工程地質(zhì)、水文等勘 察信息的隧道區(qū)域初始3D地形模型。由于地質(zhì)的復雜性和不確定性， 事前很難掌握江域的狀態(tài)和性質(zhì)，本項目運用信息化施工的信息采集 系統(tǒng)，來實現(xiàn)3D地形模型更新。（2）構(gòu)件模型根據(jù)二維圖紙及相關(guān)資料，創(chuàng)建1:1標準模型，建立隧道各構(gòu)件標準模型庫?；诂F(xiàn)有的隧道施工流程，對隧道的主

8、體結(jié)構(gòu)洞身、初砌、附屬 設(shè)施接觸網(wǎng)、通風設(shè)備、照明設(shè)施、交安等部件使用本特利(Bentley) 軟件建立1:1實物模型，對關(guān)鍵節(jié)點進行細化處理，力爭使各部構(gòu)件 達到更加逼真效果，與實物相似度達到95%以上。各構(gòu)件模型的創(chuàng)建為整個隧道的模型形成打下良好的基礎(chǔ)，通過 對各構(gòu)件的組裝合并，形成完整的隧道模型，這個模型應該是和最終 建成的XXX隧道完全一致。各構(gòu)件模型組裝完成后，我們運用軟件自帶的檢測功能，對各構(gòu) 件之間的碰撞進行檢查，發(fā)現(xiàn)隧道設(shè)計過程中存在的問題，及時反饋， 及時糾正，避免因設(shè)計缺陷，造成施工過程中的返工現(xiàn)象。工程交付驗收時所涵蓋的隧道信息，融合在隧道3D模型中，為 隧道的運營維護提

9、供必要的可視化溯源。(3)隧道綜合模型我們將利用地理信息把隧道復雜的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件結(jié) 合建立到隧道BIM結(jié)構(gòu)模型中，形成隧道綜合BIM模型。隧道綜合BIM模型是我們技術(shù)應用的基礎(chǔ)，同時，模型建立過程中要實現(xiàn)真正 的動態(tài)應用，必須實現(xiàn)全過程跟蹤，為隧道提供價值數(shù)據(jù)。隧道綜合BIM模型的建構(gòu)技術(shù)，通過分析地質(zhì)結(jié)構(gòu)和水文地質(zhì)量 測數(shù)據(jù)的采集、分析、評價，并反饋至動態(tài)模型進行構(gòu)建。圖8 BIM綜合模型應用與技術(shù)路線綜合EIM模型施工圖局部深化高清衛(wèi)星影像處理 一三維地址模型，圖8 BIM綜合模型應用與技術(shù)路線綜合EIM模型施工圖局部深化高清衛(wèi)星影像處理 一三維地址模型，A 隔道BIM模型基礎(chǔ)池

10、形圖處理參數(shù)信息及基 本數(shù)據(jù)標注*宏觀展示及分析標準構(gòu)件族庫施工模擬及組織地理信息系統(tǒng)實時監(jiān)控數(shù)據(jù)（4）搭建管理平臺根據(jù)現(xiàn)場需求分析的結(jié)果，結(jié)合施工管理平臺進行模塊化管理， 為信息各參與方提供數(shù)據(jù)的檢索、上傳、對接、交互，提升工程的管 理水平，提高工程的管理決策能力。（5）交付成果（一）、具有地理信息的BIM綜合三維模型綜合模型是隧道施工信息化技術(shù)應用的基礎(chǔ)，我們可以通過模型 和實物的吻合程度、模型的利用率、模型的數(shù)字化等考核模型成效。 通過VR技術(shù)，我們可以瀏覽體會到隧道的建成后的實際效果，看到 隧道的每個細節(jié)，有身臨其境的感覺。在工程驗收階段形成交付模型， 模型與施工實體結(jié)構(gòu)吻合，涵蓋結(jié)構(gòu)

11、體信息，為隧道的運維提供必要 的可視化溯源。（二）、信息化施工管理平臺信息化施工管理平臺的質(zhì)量主要體現(xiàn)在以下幾方面：數(shù)據(jù)庫體量;與現(xiàn)場施工的匹配程度；數(shù)據(jù)采集運用的技術(shù)手段；平臺資源的量化 程度；平臺資源的數(shù)字化程度；平臺開發(fā)的功能量級；平臺的利用率 及效果反饋。四、軟件配置本項目數(shù)據(jù)采集、路線處理、建模、組裝、后期視頻處理及管理平臺， 均采用本特利公司（Bentley）系列軟件：軟件名稱軟件公司軟件功能ContextCaptureBentley前期數(shù)據(jù)采集、處理OpenRoadsBentley路線MicroStationBentley建模、組裝NavigatorBentley碰撞檢查、模擬P

12、rojectWiseBentley管理平臺LumenRTBentley后期視頻處理五、效益及價值通過采用本特利（Bentley）公司提供的系列BIM軟件，對項目 進行數(shù)據(jù)的采集、路線的處理、各構(gòu)件建模、碰撞檢查、洞身建模、 隧道的接觸網(wǎng)及通風設(shè)備放置、管理平臺的建立、施工模擬以及后期 視頻制作，可極大地改善項目的管理，提高管理效率最少25%，在項 目進度、質(zhì)量、安全、成本和環(huán)境管理方面可達到國內(nèi)國際領(lǐng)先水平。 模板放樣和坐標放樣精度的提高，可使建模中使測量精度保持在5毫 米以內(nèi)。高精度的建模，盡早發(fā)現(xiàn)設(shè)計缺陷，提高施工精度，極大地避免了返工、窩工、誤工，減少材料浪費，節(jié)省了工期，節(jié)省了成本。六、實施計劃工作量盾計工程演序工作如工件內(nèi)容應用軟件技術(shù)精度工作時 間（T作 日內(nèi)誕結(jié)構(gòu)建模1院線及地腔搬至計、地蜥取PCL0D20G3根據(jù)甲方提俱的資料 計算工作量2至架山隨道詞氏彳