1、項(xiàng)目概述

大型隧道施工模型具有體量大，結(jié)構(gòu)復(fù)雜等特點(diǎn)，往往在BIM建模過程中易產(chǎn)生因模型體量過大，導(dǎo)致軟件卡頓等問題。本文以高黎貢山隧道項(xiàng)目為例，介紹一些大型隧道施工模型的建模技巧。高黎貢山隧道位于怒江車站與龍陵車站之間，隧道全長34538m，設(shè)計(jì)時(shí)速140km,除洞口車站段為雙線或三線大跨隧道外,其余段均為單線隧道工程。

2、項(xiàng)目軟件應(yīng)用信息

本項(xiàng)目主要采用CivilStation Designer (以下簡稱CSD)及Bentley MicroStation系列軟件作為軟件平臺。整個(gè)軟件平臺架構(gòu)分為：DTM地形模型，隧道混凝土三維施工模型，隧道鋼結(jié)構(gòu)三維施工模型，建筑構(gòu)件信息化表達(dá)。

項(xiàng)目所采用BIM應(yīng)用軟件模塊主要為：OpenRoads Designer(以下簡稱ORD)做DTM地形模型建立，隧道混凝土三維施工模型采用CSD，鋼結(jié)構(gòu)施工模型采用ProStructures CONNECT Edition (以下簡稱PS)，以及采用CivilStation Construction (以下簡稱CSC)對建筑構(gòu)件進(jìn)行信息化表達(dá)。

隧道鋼結(jié)構(gòu)三維設(shè)計(jì)模型示意圖

隧道混凝土三維施工模型示意圖

3、項(xiàng)目實(shí)施

3.1創(chuàng)建隧道洞身模型流程

批量創(chuàng)建隧道洞身模型的主要流程為：

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3.1.1建立隧道橫斷面模板庫

創(chuàng)建2d種子文件-參考隧道橫斷面設(shè)計(jì)圖，將每個(gè)隧道橫斷面根據(jù)構(gòu)造拆分為獨(dú)立構(gòu)件，如圖3.1.1-1所示。

襯砌斷面構(gòu)件分類圖3.1.1-1

采用CSD打開上述文件，利用隧道設(shè)計(jì)模塊“創(chuàng)建隧道橫斷面模板”工具，選中隧道橫斷面控制點(diǎn)右鍵，打開如圖3.1.1-2所示“利用圖形創(chuàng)建廊道模板”對話框，選擇構(gòu)件實(shí)體，填寫相應(yīng)構(gòu)件信息，在填寫構(gòu)件信息時(shí)需注意以下幾點(diǎn)：

（1）構(gòu)件分部要選擇正確，明確屬于哪類構(gòu)件（構(gòu)件主要分為初期支護(hù)、二襯拱墻、仰拱襯砌、底板、排水溝、電纜槽等類型）。

（2）根據(jù)需要選擇按“曲線按固定間距劃分”還是按“固定段數(shù)劃分”：若選擇按照固定間距劃分的方法，填寫曲線分段間距，預(yù)覽構(gòu)件分段，填寫外表面起始和終止點(diǎn)號，再依次點(diǎn)擊保存和創(chuàng)建即可；若選擇按照固定段數(shù)劃分的方法，填寫曲線分段點(diǎn)數(shù)后，還需填寫最小處理曲線長度值，后續(xù)操作則與上述操作相同。

（3）使用此方法創(chuàng)建橫斷面模板時(shí)，當(dāng)前dgn文件工作單位須為“m”，否則隧道模板大小與實(shí)際大小比例不一致。

利用圖形創(chuàng)建廊道模板示意圖3.1.1-2

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3.1.2編制快速建模隧道屬性表格

快速建模屬性表格示意圖3.1.2-1

根據(jù)圖紙?zhí)顚懭鐖D3.1.2-1所快速建模表格中的對應(yīng)屬性（更多詳見附表一），其中需注意以下幾點(diǎn)：

（1）區(qū)段編碼、起始里程、終止里程及襯砌類型直接根據(jù)圖紙輸入即可。

（2）模板路徑要注意是在CSD模板庫里的路徑，而不是在電腦的儲存路徑，如圖3.2-2所示構(gòu)件的路徑為GLGS-ZD\II[a]復(fù)合\二次襯砌。

構(gòu)件模板示意圖3.1.2-2

（3）間距：根據(jù)建模精度確定，當(dāng)建模精度高、間距小時(shí)，模型體量較大；當(dāng)模型精度低，間距大時(shí)，模型體量較小。

（4）EBS編碼具有唯一性，在進(jìn)行EBS編碼時(shí)，應(yīng)根據(jù)甲方要求及項(xiàng)目情況，在符合邏輯及相關(guān)規(guī)范的情況下提前設(shè)定編碼規(guī)則，再進(jìn)行編碼。

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3.1.3批量生成廊道

（1）創(chuàng)建基礎(chǔ)dgn文件：創(chuàng)建2d種子文件-參考2d路線模型-激活路線-顯示2d/3d視圖-保存設(shè)置。

（2）批量生成廊道

CSD軟件批量生成廊道有以下兩種方法：

批量生成廊道方法比較示意圖3.1.3-1

基于路線和模板文件，采用CSD隧道設(shè)計(jì)模塊“自動(dòng)生成廊道”工具，以每次創(chuàng)建固定數(shù)量的模型，自動(dòng)批量生成隧道模型。

創(chuàng)建廊道工具示意圖3.1.3-2

根據(jù)文件創(chuàng)建隧道模型3.1.3-3

此方法優(yōu)勢在于既保留了PC平臺參數(shù)化建?？蓪Y(jié)構(gòu)尺寸、襯砌形式等進(jìn)行后期修改并更新的優(yōu)點(diǎn)，又解決了大體量模型創(chuàng)建時(shí)易發(fā)生卡頓的問題。

同時(shí)CSD軟件可以自動(dòng)讀取由表格轉(zhuǎn)txt中廊道的起始里程，襯砌類型，模板文件，EBS編碼及Ifc屬性等信息，在路線相對位置中以每次固定的段數(shù)創(chuàng)建廊道模型，并對隧道模型中的初期支護(hù)，底板等構(gòu)件均賦予EBS編碼及Ifc屬性，此方法將每次建模的體量控制在一個(gè)范圍內(nèi)，防止軟件在大體量建模時(shí)軟件崩潰。

3.2創(chuàng)建隧道過渡段

根據(jù)洞室掘進(jìn)方向，在洞室截面突變時(shí)，利用MS繪制隧道過渡段或堵頭墻模型，當(dāng)掘進(jìn)方向?yàn)樾《词业酱蠖词視r(shí)，采用過渡段模型，當(dāng)掘進(jìn)方向?yàn)榇蠖词业叫《词沂?，采用堵頭墻模型。

過渡段示意圖

堵頭墻示意圖

3.3創(chuàng)建隧道橫通道

（1）根據(jù)圖紙創(chuàng)建橫通道斷面模板，與上述方法相同，故不再贅述。

（2）編輯如圖所示的橫通道屬性表格，根據(jù)圖紙?zhí)顚憣?yīng)屬性，將表格另存為制表符分隔的txt，方便后期csd直接讀取。

（3）用CSD打開路線dgn文件-選擇左線、右線-導(dǎo)入txt文件即得到橫通道所在路線，有模板文件和路線文件再參考批量創(chuàng)建廊道模型即得到橫通道模型。

4、總結(jié)

通過CSD隧道模塊設(shè)計(jì)工具創(chuàng)建大型隧道施工模型，模型精度可以完全達(dá)到與實(shí)際施工進(jìn)尺長度一致，具有精度高、 建模效率高的優(yōu)點(diǎn)；同時(shí)在創(chuàng)建隧道模型時(shí)直接賦予構(gòu)件EBS及Ifc屬性，可以在施工階段對模型進(jìn)行施工管理。

節(jié)點(diǎn)效果圖展示

施工模型精度展示（1m一段）