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隧道是在進行道路交通工程建設時，為實現地面交通通暢運轉且免受破壞，或應對山區、水路等復雜地理環境而建立的一類交通形式。隧道工程的建設過程極具挑戰性，主要由于隧道工程通常所處施工區域環境因素惡劣、水文等地質情況復雜、作業難度大、施工工序多、實施工程量大，為有效提升隧道工程的安全和質量，應保證工程實施主體具備高水平管控能力和技術施工能力。將bim技術應用于隧道工程建設中，可科學提高工程實施、管理的效率和質量，為工程的有序發展提供技術支持。本文首先介紹了BIM技術應用原理，分析了隧道工程中應用BIM技術的重要性，在論述了BIM技術在隧道工程中應用場景的基礎上，針對BIM技術在隧道工程的實際應用展開探究，以為相關隧道工程的有序實施提供參考。在現實工程中應用BIM技術優勢明顯，其既可以準確預測判定工程項目施工作業的工程量，針對當前工程實施進度實現實時監測，還可以有效監管工程施工材料的使用狀況，實現協助施工方實現成本估算和控制，以利用搭建信息化數字模型協助工程作業人員更全面地掌握和估算工程相應工況信息。在隧道工程的管理及實施過程中應用BIM技術是全過程、立體化的，其可有效提升施工效率和施工進度，實現工程安全、質量、使用資源等的有效管控，對隧道工程建設提供有利幫助。

一、BIM技術應用原理

BIM技術是通過為各類建筑工程搭建的立體化三維數字建筑信息模型，從而協助工程有效實施和管理的一類信息應用技術，應用時應基于通過全面收集工程所需的各類信息、數據，實現構建包括工程建筑結構、設施、構件等的三維立體模型，模擬仿真出對應的數據信息，并通過數字模式展現，以有效協助工程的保質高效推進。利用BIM技術收集的建筑工程數據間是存在關聯性的，相關人員可隨時通過調取和利用收集的關聯信息，實現對工程實際情況的數據模型模擬，將工程的各類突出特征直觀呈現到三維模型中。其具體實現原理是：相關人員將工程所需的各類關聯信息輸入至BIM軟件系統，利用軟件的數字化功能實現信息的有序歸類、整合、分析，進而模擬出匹配工程實際的三維立體模型。同時，建筑工程設計人員還可將工程施工工序、工藝、材料等數據輸入至BIM軟件系統，針對工程的實施過程開展建模，以實現工程的方案設計、成本預算控制等。在隧道工程正式實施前通過BIM技術進行信息模型構建，能夠有效提升工程設計準確性和效率，科學應用到工程實施當中，以保證工程設計和施工的質量。

二、隧道工程中應用BIM技術的重要性

常規的道路交通領域因受設計、施工技術所限，多使用平面二維的出圖方式，方案設計人員需要憑借所掌握的知識和經驗將工程的立體結構和想法在平面二維圖紙中體現，對技術人員的專業能力和經驗積累要求較高，其復雜過程也為具體實施增加難度。隨著國內道路交通網絡覆蓋范圍越發全面，隧道工程的建設量也逐年增加。應對復雜環境下的隧道工程設計施工過程中，由于工程地點多在地質條件多變、地形地貌崎嶇復雜的區域，如依舊使用平面二維施工設計方式，無法實現對涉及因素實施全面考量，極易因理解偏差為后續的實施形成難度，導致隧道工程設計方案問題較多，質量難以得到保證。BIM技術具備了可視化、易操作協調、建模精準、數據關聯一致性等技術優勢，應用到工程中，可協助參建人員在模型構建、設計深化等方面實施分析研究，有效提升工程設計的仿真度和準確性，保證了施工的效率和質量，具有較強的實用性和廣泛的應用范圍。可見在隧道工程中應用BIM技術優勢明顯，能夠有效提升隧道工程的設計、施工實施效果，對保證隧道工程高質量建設具有一定的實踐意義。

三、BIM技術在隧道工程中的應用場景分析

1.隧道工程施工前應用管理

（1）協助圖紙設計審核在隧道工程施工設計階段應用BIM技術可有效提升工程設計效果，實現三維立體化數據模型的構建。相比于常規傳統的二維平面工程圖紙設計，其工程設計相關信息不得不通過繁瑣復雜的方式完成呈現，通過BIM技術軟件系統可實現模型信息的三維可視化，因此，可將工程圖紙設計中存在的問題更清晰的展現。設計人員可快速準確地找出工程設計中的不足之處，及時有效地完成設計方案糾正，對設計內容的不足之處進行科學改良，進而形成完善的隧道工程設計方案，以減少工程設計施工中出現的質量問題，為隧道工程建設質量的保證提供設計基礎條件，有效降低了工程返工的幾率。

（2）BIM模型構建在隧道工程中應用BIM技術軟件系統的建模功能，可將工程數據清晰呈現，所以，在隧道工程模型構建時應綜合分析不同影響因素。由于隧道工程與常規建筑工程相比具有特殊性，其一般情況下應具備相當的施工里程，在如此距離的建設跨度范圍內，提升了環境因素對隧道工程施工的影響。針對如此情況，BIM模型搭建的數量也隨之增多，相對復雜的施工環境也對隧道工程BIM立體模型的創建提出了挑戰，為保證隧道模型的構建質量和效果，應保證公路隧道工程涉及相關數據全面地收集、整理、統計，同時應全面綜合考量隧道工程各方影響因素，以全面展現工程信息，提升模型準確性。另外，在進行隧道工程BIM模型構建時還應結合工程實際綜合分析潛在影響因素，合理錄入隧道工程的建模數據，以提升模型建立的全面性、準確性。

（3）隧道工程場地優化在實施隧道工程施工建設過程中，受復雜的作業環境和地質條件等因素影響，為工程的勘察、設計、施工提出了挑戰，因此，應借助有效的技術手段改善作業環境，提升工程施工效率。在隧道工程中應用BIM技術，配合將前期的環境勘察數據錄入到BIM軟件系統中，對隧道建設環境實施模型建立，使隧道不同位置環境得以全方位模擬呈現，并將具備位置環境實施統一拼接整合處理，從而模擬構建出整體性隧道工程施工環境。通過對隧道工程環境的建模模擬，參建人員可更全面系統地掌握工程場地作業環境，針對模型呈現出的環境數據進行分析，使管理人員更科學地掌握隧道工程場地的實際優缺點，通過可視化BIM軟件及時發現施工環境暴露的不足，分析制定施工現場改進方案，進而協助隧道工程場地建設施工，為隧道工程建設提供保障。

2.隧道工程施工質量管理

（1）構建專屬協同管理平臺針對隧道工程實施工程管理的關鍵是工程的質量管理。在隧道工程工程中應用BIM技術構建具備工程管理功能的專屬協同管理平臺，以更好地協助項目管理者完成工程質量管理工作。將科學的管理措施錄入BIM系統專屬協同管理平臺，利用平臺軟件提升工程管理的規范性和整合能力，將多項管理工作聯動整合。同時，通過借助事先建立好的隧道工程BIM模型，融入安全管理實施要點，加強工程重點、難點工序的關注度，通過科學的管理及時發現工程隱藏的安全問題。通過將專屬協同管理平臺同互聯網技術相結合，實際工程質量監督過程中如發現存在施工問題，可通過互聯網移動終端向專屬協同管理平臺進行問題反饋，通過平臺科學的整合、分析，協助隧道工程管理人員全面準確地掌握工程實施情況和問題，通過及時的工程方案調整和完善實現質量問題的快速處理。

（2）模擬、管理實際工況在隧道工程的實際施工過程中，項目施工的實際工況通常同施工設計方案有所差別，所以，技術人員應針對實際隧道工程建設過程實施動態模擬，應對建設過程的各個關鍵時期和重要施工工序實施模擬。嚴格落實監督監測工作，及時排查質量問題，分析問題發生的原因。檢測各個施工關鍵環節，提升施工材料的利用率，合理分配手工機械設備工具及施工材料，以協助工程管理人員更充分地了解隧道工程實際工控，進而履行完備的管理方案。

四、BIM技術在隧道工程的實際應用

1.實際應用過程中的典型問題

將BIM技術應用到實際隧道工程過程中，還存在諸多實際問題，由于BIM技術在隧道工程應用的時間不長，其應用水平還有待加強。在參建人員對傳統常規作業環境相對熟悉的情況下，對掌握BIM技術還需要一定的時間，因此，隧道工程技術人員對BIM技術理念認知度和使用積極性普遍偏低，甚至會存在抵觸心理。應積極提升參建人員對BIM技術的認知，科學指導BIM技術的性能優勢，提高項目參建人員對技術的關注程度，通過對BIM技術的科學利用有效提升實際作業人員的工作效率，減少實際作業工作量，使其體會到BIM技術的實際應用價值，提升其對BIM技術的認可。由于BIM技術自身發展存在局限性，相應的實施標準尚需健全，這也對隧道工程項目大數據的建設形成局限，與隧道工程建設初衷存在偏差。由于BIM技術應用時間尚短，其所具備的智能化特征還不夠完善，很多功能應用還需要進一步完善和發展，由于現有BIM技術對工程項目設計階段的模擬化相對成熟，但對工程施工的進展展現還需要進一步優化調整，因此，應努力提升工程項目實施過程中的延遲或者提前的情況。

2.BIM技術在隧道工程的應用原則

為有效在隧道工程中深入應用BIM技術，應在完善建模標準的基礎上，實現技術應用的規范化。另外，工程管理方應加強數據的收集和解決問題方案庫的健全補充，提升數據信息的獲取能力和管理能力，有效積累技術經驗，為隧道參建企業創造更大的經濟效益。秉承全過程監控的原則，保證各項措施在隧道工程建設過程的落實度，提升模型的可視化效果，通過技術創新彌補現有BIM技術智能化應用性不足的現狀。

3.BIM技術在隧道施工的實際應用

（1）BIM技術在隧道工程設計復核的應用通過環境勘探無人機對隧道地理環境實施數據收集，利用BIM技術完成隧道的模型建立，利用BIM軟件系統的模型碰撞功能完成設計的復核，復核內容主要為關鍵工序的準確定位、隧道土方量的準確核算等。通模型碰撞分析確定隧道工程設計的不足，制定改良設計方案，以為后續的施工順利實施提供基礎，同時避免因設計欠缺合理性原因導致的成本提高。有效降低因設計變更導致的工期延誤，保證隧道工程實施進度依據計劃時間點完成。即通過隧道BIM模型實現工程的判斷預知，利用模型碰撞發現設計盲區。
（2）BIM技術在隧道工程三維可視技術交底的應用通過可視化動畫模型創建，形成三級技術交底，以保證針對隧道工程模擬的工序更加清晰直觀，使得作業班組更清晰準確地掌握施工中的關鍵作業工藝技術。通過BIM軟件系統的交底，實現現場工程管理人員對工程安全，質量和進度的可控性。利用BIM軟件VR功能保證個參建人員有效融入隧道施工中，掌握關鍵工程工序和作業重點，確保施工質量。

（3）BIM技術在隧道工程隧道開挖支護的應用隧道工程的開挖支護作業是施工全過程的關鍵工序，保證開挖及支護的質量和安全是工程實施的重點，通過BIM技術實現施工模型創建，利用施工設計圖紙對隧道的預先支護實施試驗碰撞，準確布設錨桿距離，避免因錨桿同拱形骨架的沖突導致的錨桿間距不標準，導致支護受力不均，導致應力失衡。利用BIM軟件系統的預先支護模擬，對支護方案的可行性與科學性進行論證，配合使用地質雷達對預先支護方案實施預警，保證隧道參建人員的施工安全。

（4）BIM技術的隧道施工進度模擬的應用應用BIM軟件系統進行隧道施工進度的模擬，通過加入工程靜態進度數據，形成施工進度模型，以可更直觀、準確地展現隧道工程項目的施工動態進程，工程管理人員針對資源調配、成本分析、施工進度等內容實施BIM軟件系統可視環境下的集成化的信息管理，可有效減少施工周期，降低施工成本。五、結語將BIM技術應用到隧道工程建設中，可有效提升工程實施、管理的效率及質量，為保證工程的順利實施提供技術幫助。本文在分析BIM技術應用原理及隧道工程中應用BIM技術的重要性的基礎上，論述了BIM技術在隧道工程中的應用場景，并細致分析了BIM技術在隧道工程的實際應用，以為相關隧道工程的安全、保質保量、按時建設提供參考借鑒。

作者:趙程俊 單位:廣西建設職業技術學院