BIM技術案例分享：基巖山區高速鐵路高陡邊坡BIM應用
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西安—成都高速鐵路(簡稱西成高鐵)是我國“八縱八橫”高鐵網規劃中“京昆通道”的重要組成部分，全長643km，是我國首條穿越秦嶺山區的高速鐵路，橋隧比高達92.1%。
以西成高鐵紙坊1號隧道為例開展高陡邊坡BIM應用，該隧道位于西安市鄠邑區境內，是穿越秦嶺山區的重點工程，隧道全長8378m，最大埋深657.5m。
紙坊1號隧道所面臨的工程難點如下：
(1)工程環境危險。該隧道地處秦嶺山區，為西成高鐵穿越秦嶺的第2座隧道，出露巖性主要為花崗巖、片巖及片麻巖。隧道進出口危巖落石極為發育，嚴重危及高鐵安全。洞口進出口地形陡峭，平均坡度高達60°~70°，專業人員難以達到陡坡現場，并且嚴重危及調查人員的生命安全。
(2)施工工期緊張。當時環境是全線已經開展高鐵的聯調聯試工作，距離最后的通車時間不足3個月，邊坡加固工程施工工程約2個月，其中勘察設計周期不足1個月，要完成地形測量、地質調查、地質成果整理、邊坡加固方案設計等工作，面臨很大挑戰。
(3)傳統外業工作效率低下。外業工作主要包括地形測量和地質調查，地形測量工作流程一般為路基專業提供邊坡斷面的設計數據，由測量人員攜帶測量儀器到現場采集測量數據。由于地形高陡、植被茂密，外業工作進展十分緩慢，每組只能完成斷面數據1~2處。同時也給地質人員的不良地質調查工作帶來極大的困難，難以查清危巖落石的具體分布。
BIM應用
BIM人員配置
BIM設計團隊主要包括專業指導和BIM指導，建立了多專業協同工作機制。線路專業為總體專業，負責BIM設計統一協調和安排;測繪專業負責工程區地形數據的采集;地質專業負責三維地質模型的建立;路基專業負責高陡邊坡加固方案的設計;橋梁專業和隧道專業根據加固方案評估不良地質對結構體的影響程度。
BIM軟件配置
該項目BIM設計采用的軟件體系分為三大類：地理信息采集軟件、三維地質建模軟件和工程設計分析軟件。
在地理信息采集方面，通過無人機采集隧道洞口相關數據，采用BentleyContextCapture軟件處理形成三維傾斜攝影模型，并通過Bigemap下載大區域場景輔助建模;在三維地質建模方面，主要通過自主研發的二維勘察地質系統和三維地質建模系統，完成復雜三維地質模型的創建;在工程設計分析方面，通過巖土計算軟件進行邊坡穩定性分析，然后利用RockFall軟件模擬落石運動軌跡，路基和隧道專業在Revit和Civil3D平臺通過自主研發的路基BIM和隧道BIM軟件完成邊坡加固模型和隧道模型的創建。
項目BIM勘察
在項目BIM勘察過程中，主要工作流程如下：
(1)通過無人機采集隧道工程區地形和影像原始數據，在ContextCapture軟件處理后，形成洞口范圍內三維傾斜攝影模型，利用傾斜攝影模型高清影像特點，開展高陡邊坡危巖落石的調查。
共查明危巖落石群14處，并開展洞口地質災害評價：自然工況下，危巖體可能發生滾落，砸向軌道;暴雨工況下，可能誘發小規模垮塌，嚴重影響行車安全。
(2)通過Tisger創建三維地 質模型。
對地質模型添加與地層相關的屬性信息，如地層時代、成因、巖性、風化程度、承載力等。
在模型應用方面，模擬了隧道開挖，自動獲取圍巖等級，輔助隧道專業開展設計。
項目BIM設計
在項目BIM設計過程中，首先將地質剖面數據導入到邊坡穩定性分析軟件中進行高陡邊坡的穩定性分析。
其次在Revit中創建被動防護網等族庫，實現邊坡防護的可視化設計。
再次基于BIM模型實現錨索、錨桿的加固設計，最后實現一鍵式生成工程數量表。
項目BIM協同設計
利用自主研發的協同設計平臺PL系統，能夠實現全院多專業流程管理及數據傳遞、資料互提、版本管理等工作，極大提高了協同設計效率。
在高陡邊坡加固防護措施中，對邊坡防護BIM模型與現場施工效果進行了對比分析，主被動防護網的布置、數據與BIM模型保持一致。
BIM模型在施工過程中的應用可全面提升工程造價行業效率與信息化管理水平，優化管理流程，高效率、高精準度的完成工程量計算工作。以上內容就是“BIM技術案例分享：基巖山區高速鐵路高陡邊坡BIM應用”，更多BIM熱點資訊/教程分享歡迎關注微信公眾號“BIM實訓”，也可點擊下方免費下載領取精品學習資料。
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