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摘要：分析了目前BIM虚拟技术在铁路隧道施工管理中的使用情况。目前在铁路隧道工程施工的过程中可以借助BIM虚拟技术建立铁路隧道模型，借助可视化技术对工程结构化施工展开分析。现阶段，铁路隧道施工具有一定的难度，不但会涉及到一些施工要求，铁路隧道施工还具有一定的隐蔽性，对于施工要求较高，因此这时施工企业需对施工管理工作不断完善，使铁路隧道施工可以有序进行。
关键词：BIM虚拟技术；铁路隧道；施工管理
前言
近几年，我国铁路隧道工程项目所涉及的范围较为广泛，在实际施工中会受到地形和地质环境的干扰，对铁路隧道工程施工效果产生影响。特别是针对一些地质构造较为复杂的环境，还应该采取针对性技术对其进行处理。在这其中不但包括一些施工技术，还包括一些施工管理技术。BIM虚拟技术在铁路隧道施工管理中属于主要管理手段，因此这时对其展开实践研究有着非常重要的意义。
一、工程案例
文章以CL铁路隧道工程为例进行施工管理应用探讨。CL铁路隧道工程位于成都与兰州之间，隧道全长为16262m，单线双洞电气化牵引。该隧道位于薛城～卧龙“S”型构造带北东段与石大关弧形构造带东段复合部位，岷江断裂带南段，受区域构造影响，断层、褶皱发育。隧道总体穿越由永宁倒转向斜和火烧坡向斜、火烧坡倒转背斜组成的复式褶皱构造，中间被大岐山断层所切断。属剥蚀深切割高中山峡谷地貌，地形起伏大，相对高差较大，局部陡峭，沟谷纵横，地形复杂，植被较差。岩体主要以极为软弱破碎千枚岩和炭质千枚岩为主，受构造影响多，软岩和破碎岩体岩性条件极差。其中铁路隧道洞身主要穿越炭质千枚岩、千枚岩夹石英岩、灰岩，岩体极为软弱破碎，最大埋深约1410m。褶皱构造、断层发育，受构造影响，多表现出强烈的褶皱变形和挤压破碎，岩体松散，自稳能力差，软岩变形大，对于施工管理产生了较为严重的影响。
该铁路隧道主体共出现了多处初期支护变形、侵线及二次衬砌开裂、错台、剥落。因为隧道内部支护结构变形持续时间长、变形量大，导致初期支护的喷射混凝土剥落、钢架扭曲变形直至断裂，二次衬砌的施工时机把握不准确就会出现衬砌开裂，对施工安全产生了较为严重的影响，影响了铁路隧道工程施工进行。在该铁路隧道挖掘至埋深1200m的时候，左右线均出现了软岩严重大变形，这时项目部针对变形区域进行双层钢架加长短锚杆相结合的支护方式，保证在可以第一层初期支护失效之前，施做完成长短锚杆，在其浆液凝固后可以形成厚度较大的壳体，第二层初期支护承受一定的变形量，确保在施工二次衬砌之间变形速率基本稳定且净空符合设计要求，进而使铁路隧道施工顺利进行。双层钢架可以辅助锁脚锚管加固拱脚。为了使得施工安全有序进行，工程以注浆固结为基础对其展开钻孔，每隔6.6m无缝钢钢管，使其形成管棚，为支护体系起到加固作用。工程施工中对于BIM虚拟技术的使用为铁路隧道产生了积极影响，使铁路隧道工程稳定实施。
二、BIM模型的建立
BIM虚拟技术下模型的建立是以Revit为基础，在对铁路隧道工程施工阶段模型建立的时候，应将结构分析及时取消，假如没有取消就直接导入NAVISWORKS那么就会出现结构分析模型，对模型施工管理阶段产生一定的影响。因为施工模型需要导入至NAVISWORKS内，因此这时就需要对BIM与NAVISWORKS的接口进行规范。在Revit中，工程主体中包含结构及细化构件等多个部分，在将其导入到NAVISWORKS后，细化构件会往往会纳入到整体结构中，因而在建立BIM模型的时候需要将其包含在内部。在工程内部主要受力结构是隧道主体，这一结构不会被Revit中专业构件所切割。而在细化构件中，则不仅包含建模，还存在一些分析线，可以将分析软件直接导入并分析。铁路隧道结构主体内可以放入钢筋，进而满足施工需要，在计算隧道混凝土工程量的时候，结构主体可以将模型导出。BIM模型在建立的时候，还需将细化构件进行独立建立，若是工程内部现存有的BIM设计模型中进行设计，便可对BIM设计模型进行分段独立处理。
三、BIM技术在长大铁路隧道施工管理中的应用
（一）虚拟施工
针对铁路隧道工程项目的施工建设来说，铁路隧道工程隧道施工难度较高，因此实施图纸设计及方案设定都较为复杂。这时就会在后续施工建设中产生建设偏差，造成铁路隧道工程变更，还会为其带来一定的安全隐患。因此，在这时采取BIM虚拟技术可以对其开展4D虚拟施工处理，对于体现制定的工程施工方案详细分析，并评估方案设计质量，掌握工程施工方案在铁路隧道后续建设中的应用效果。对于4D虚拟施工处理来说，在使用的过程中不但可以对施工方案中存在的问题及时调节，还可以有效掌握多个施工技术和施工手段的应用可行性，进而将这一指标有效引入。从时间着手展开综合评估分析，及时修改一些会延误施工进度的内容，使施工方案不但可以满足施工需求，还可以提升施工质量，按时完工，迎合进度管理标准。此外，为了达到这一点就需要建立与铁路隧道相符合的模型，为4D虚拟施工创造适宜的条件，避免对其产生影响，出现不良影响机制，特别是针对多个地形条件和地质水文信息的使用上，应该对其合理把握并控制。
（二）可视化交底
铁路隧道施工建设的时候，为了使后续施工操作更加规范，就应该使施工人员了解施工需求，针对一些实际施工技术深入掌握，只有在把握多个施工要点的情况下才能为后续铁路隧道工程的实施起到辅助作用。
结合上述性需求，BIM虚拟技术能够为工程可视化交底奠定基础，这也可以使传统技术交底中以平面图纸为基础的设计模式得到更新和完善，便于铁路隧道施工人员理解，降低偏差问题的出现[1]。BIM虚拟技术在铁路隧道工程施工中的应用能够保证施工人员了解多方面施工需求，使其充分把握施工技术的操作和实施，为施工方案的直观展示奠定基础。对于可视化交底中时间维度的引入可以保证施工人员基于时间维度有序掌握，明确施工技术操作及施工标准和需求，进而对后续铁路隧道施工操作的执行奠定基础，使施工方案更加直观显著。但是，可视化交底中还可以将时间维度有序引入，保证施工人员可以准确掌握，结合施工技术要求标准和要求，对施工操作进行合理指导。可视化交底能够实现实时动态辅助作用，属于一次性展示，能够给予施工人员浏览及查看，提升施工准确性[2]。
可视化设计属于BIM虚拟技术在铁路隧道工程施工中的主要应用环节，与传统施工平面效果图对比，BIM虚拟技术下可以实施可视化设计，提升工程设计全面性和直观性。同时可视化设计还能够实时监控工程内部空间和外部结构，便于工作人员对铁路隧道工程中存在的问题及时解决和修改。铁路隧道工程传统施工中，主要使用2D设计技术，这时对于工程设计图纸多个节点的检查还不够清晰，但是现阶段所使用的BIM虚拟技术则可以使位置与功能充分展示出来，提升空间设计立体感，实现全方位可视化，便于施工人员理解，避免因为施工图纸不清晰造成工程失误。借助BIM虚拟技术可以对隧道工程重要节点全方位展示，提升施工设计具体化，提升施工质量。目前，BIM虚拟技术应用是以AutodeskRevit软件实施模型架构，使铁路隧道工程数据导入AutodeskRevit内部，建立虚拟仿真环境，进而展示出施工方法，实现工程设计可视化。
（三）工程量动态核算
由于铁路隧道工程项目建设规模较大，所涉及到的工程量也较为复杂，因此这时就增加了工程施工中的施工压力，在工程造价方面产生了一定的阻碍作用。结合铁路隧道工程量动态核算来进行分析，对于BIM虚拟技术在铁路隧道工程中的使用展开综合分析可以对施工流程和施工内容有效把控，从而推动BIM虚拟技术实施工程量自动核算，降低了施工人员的施工压力和施工难度。在铁路隧道一些较为复杂的施工环节中，施工难度较大，假如会涉及到一些隐蔽施工内容，就会增加工程量核算问题的产生。在此基础上应用BIM虚拟技术可以使计算更为准确，获得较为全面且详细的信息内容，降低出现遗漏或是重复计算的问题。由于铁路隧道工程施工中会存在一些工程内容变更，所以这时可以通过BIM虚拟技术虚拟动态核算，对工程变更内容及核算结果稍加调整，使最终的工程量核算结果符合实际施工情况[3]。
铁路隧道工程项目在施工建设的过程中会受到施工材料和机械设备的影响使施工重点需以施工资源为基础进行调度，进而使BIM虚拟技术可以为铁路隧道工程建设做出保证，为工程施工建设服务。结合对施工资源的有效调度能够发挥出BIM虚拟技术的作用，不断提升施工资源使用率。铁路隧道工程施工前期，施工管理人员应该结合BIM虚拟技术模型建设进行需求分析，基于时间节点实施评估计算，掌握多个不同时间点对于施工资源的需求程度，只有这样才能对施工资源方面合理规划，为多个施工资源的准确调度提供支撑，使铁路隧道施工资源调度准确性提升。对于后续施工过程中BIM虚拟技术的使用能够对资源动态管理，针对其中出现的一些资源浪费情况及时指出并改正，使工程获得可观的经济效益[4]。
四、结果分析
伴随着全球化信息进程的加速，铁路隧道工程施工正处于主要的变革时期，在这一时期工程信息化在一定程度上与建筑施工企业信息化水平有着直接影响，因此这时BIM虚拟技术在施工管理中的应用需要深入分析，通过对铁路隧道工程信息及施工项目规划进行仿真设计，从而便于施工人员正在施工前期建立仿真模型，为后续铁路隧道施工起到辅助作用，采取合理的优化施工方案，缩减项目成本，提升项目实际收益，强化施工企业在多个方面的施工决策，不断提升施工企业市场竞争力。H工程在应用BIM虚拟技术后，通过BIM虚拟技术建立了该工程虚拟模型，为铁路隧道工程施工管理提供了帮助，使工程顺利进行，为建筑施工领域发展具有较为重要的意义。BIM虚拟技术在铁路隧道工程中的使用属于新兴学科，基于技术角度进行分析，BIM虚拟技术可以对工程施工方式起到变革与创新，加速建筑施工企业组织管理方面的实现。但是因为现阶段多种原因的影响还没有有效普及，还需要多方莫支持与推动，对其理论技术体系不断完善，为施工技术的进步和发展打下坚实的基础[5]。
结语
综上所述，铁路隧道工程项目在实际施工过程中会因为其施工难度较高，施工管理压力较大，针对BIM虚拟技术开展施工管理可以为铁路隧道施工的稳定进行奠定基础。借助BIM虚拟技术可以在施工开始前期对其展开可视化交底，进而对整个施工流程实施动态化控制，只有这样才能为隧道工程施工更为高效的开展做出保证，使工程顺利完工。
参考文献
[1]姚军军,刘利生.信息+智能技术在铁路施工安全管理中的应用[J].中国安全科学学报,2018,v.28(S2):114-118.
[2]张天伟,刘鑫.BIM虚拟技术在铁路隧道施工管理中的应用研究[J].建筑工程技术与设计,2018,000(013):3897.
[3]施继余,段金跃.房建工程管理中BIM虚拟施工技术的应用[J].科技资讯,2018,16(25):57-58.
[4]张俊.BIM技术在铁路隧道工程施工管理中的应用研究[J].施工技术, 2019,v.48(S1):320-323.程子洪.BIM辅助铁路隧道施工方案可视化设计应用[J].中国新技术新产品,2018,000(006):103-104.
[5]陈卓,陈强,谭林彪,等.BIM技术在成都地铁8号线盾构中的应用[J].铁路技术创新,2020(01):89-95.