BIM技术案例分享：基岩山区高速铁路高陡边坡BIM应用

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西安—成都高速铁路(简称西成高铁)是我国“八纵八横”高铁网规划中“京昆通道”的重要组成部分，全长643km，是我国首条穿越秦岭山区的高速铁路，桥隧比高达92.1%。

以西成高铁纸坊1号隧道为例开展高陡边坡BIM应用，该隧道位于西安市鄠邑区境内，是穿越秦岭山区的重点工程，隧道全长8378m，最大埋深657.5m。

纸坊1号隧道所面临的工程难点如下：

(1)工程环境危险。该隧道地处秦岭山区，为西成高铁穿越秦岭的第2座隧道，出露岩性主要为花岗岩、片岩及片麻岩。隧道进出口危岩落石极为发育，严重危及高铁安全。洞口进出口地形陡峭，平均坡度高达60°~70°，专业人员难以达到陡坡现场，并且严重危及调查人员的生命安全。

(2)施工工期紧张。当时环境是全线已经开展高铁的联调联试工作，距离最后的通车时间不足3个月，边坡加固工程施工工程约2个月，其中勘察设计周期不足1个月，要完成地形测量、地质调查、地质成果整理、边坡加固方案设计等工作，面临很大挑战。

(3)传统外业工作效率低下。外业工作主要包括地形测量和地质调查，地形测量工作流程一般为路基专业提供边坡断面的设计数据，由测量人员携带测量仪器到现场采集测量数据。由于地形高陡、植被茂密，外业工作进展十分缓慢，每组只能完成断面数据1~2处。同时也给地质人员的不良地质调查工作带来极大的困难，难以查清危岩落石的具体分布。

BIM应用

BIM人员配置

BIM设计团队主要包括专业指导和BIM指导，建立了多专业协同工作机制。线路专业为总体专业，负责BIM设计统一协调和安排;测绘专业负责工程区地形数据的采集;地质专业负责三维地质模型的建立;路基专业负责高陡边坡加固方案的设计;桥梁专业和隧道专业根据加固方案评估不良地质对结构体的影响程度。

BIM软件配置

该项目BIM设计采用的软件体系分为三大类：地理信息采集软件、三维地质建模软件和工程设计分析软件。

在地理信息采集方面，通过无人机采集隧道洞口相关数据，采用BentleyContextCapture软件处理形成三维倾斜摄影模型，并通过Bigemap下载大区域场景辅助建模;在三维地质建模方面，主要通过自主研发的二维勘察地质系统和三维地质建模系统，完成复杂三维地质模型的创建;在工程设计分析方面，通过岩土计算软件进行边坡稳定性分析，然后利用RockFall软件模拟落石运动轨迹，路基和隧道专业在Revit和Civil3D平台通过自主研发的路基BIM和隧道BIM软件完成边坡加固模型和隧道模型的创建。

项目BIM勘察

在项目BIM勘察过程中，主要工作流程如下：

(1)通过无人机采集隧道工程区地形和影像原始数据，在ContextCapture软件处理后，形成洞口范围内三维倾斜摄影模型，利用倾斜摄影模型高清影像特点，开展高陡边坡危岩落石的调查。

共查明危岩落石群14处，并开展洞口地质灾害评价：自然工况下，危岩体可能发生滚落，砸向轨道;暴雨工况下，可能诱发小规模垮塌，严重影响行车安全。

(2)通过Tisger创建三维地 质模型。

对地质模型添加与地层相关的属性信息，如地层时代、成因、岩性、风化程度、承载力等。

在模型应用方面，模拟了隧道开挖，自动获取围岩等级，辅助隧道专业开展设计。

项目BIM设计

在项目BIM设计过程中，首先将地质剖面数据导入到边坡稳定性分析软件中进行高陡边坡的稳定性分析。

其次在Revit中创建被动防护网等族库，实现边坡防护的可视化设计。

再次基于BIM模型实现锚索、锚杆的加固设计，最后实现一键式生成工程数量表。

项目BIM协同设计

利用自主研发的协同设计平台PL系统，能够实现全院多专业流程管理及数据传递、资料互提、版本管理等工作，极大提高了协同设计效率。

在高陡边坡加固防护措施中，对边坡防护BIM模型与现场施工效果进行了对比分析，主被动防护网的布置、数据与BIM模型保持一致。

BIM模型在施工过程中的应用可全面提升工程造价行业效率与信息化管理水平，优化管理流程，高效率、高精准度的完成工程量计算工作。以上内容就是“BIM技术案例分享：基岩山区高速铁路高陡边坡BIM应用”，更多BIM热点资讯/教程分享欢迎关注微信公众号“BIM实训”，也可点击下方免费下载领取精品学习资料。