在如今的轨道交通施工中，我们都可以看到众多的穿山填海的工程，这些工程的要求极高，同时也要兼顾对于环境的破坏问题。而在隧道挖掘中，明挖法则是最为常见的施工方式，那么在BIM技术应用如此的广泛的现在，隧道设计能否使用到BIM技术呢？接下来，就让我们看看BIM技术都是如何做隧道设计的吧。

明挖隧道设计流程

与暗挖山岭隧道相比，基于BIM的明挖隧道设计由于涉及隧道开挖及围护，设计内容及设计思路均有较大变化。对于明挖隧道，主体工程主要包括隧道结构、隧道开挖以及隧道围护。在BIM环境下，为了在提高建模效率的情况下又能快速进行方案的比选，明挖隧道各部分模型的建立，既要考虑设计过程的逻辑性，又要考虑模型的联动性。

制订明挖隧道BIM设计流程，主要包括：三维线位、地形、地质等基础数据分析;隧道纵向段落划分，生成隧道结构骨架;建立隧道结构模板，生成隧道结构模型;依托隧道结构模型生成隧道开挖面骨架;应用隧道开挖功能模块生成隧道开挖面模型;依托隧道开挖面模型生成隧道围护结构骨架;建立围护结构模板，生成围护结构模型;根据隧道开挖信息反馈，优化隧道结构设计。

明挖隧道结构设计

基于BIM的明挖隧道结构设计与暗挖隧道结构设计流程基本一致，其设计流程主要包括：提取地质信息，生成隧道纵断信息;依托纵断信息生成隧道结构骨架;建立隧道结构模板;实例化模板生成隧道结构模型;模犁后期处理。在建模过程中，对隧道骨架及隧道模型进行参数化处理，极大提高了模型的建立、修改以及方案优化效率。

明挖基坑开挖面设计

基于BIM的明挖基坑开挖面设计为明挖隧道所特有，其设计流程主要包括：根据隧道埋深及地质情况确定不同段落隧道开挖参数;基于隧道结构模型生成开挖面骨架;应用隧道开挖功能模块分别生成不同段落隧道开挖面模型。

隧道开挖功能模块为二次开发成果，此模块综合考虑了放坡开挖、同护桩开挖以及“放坡+同护桩”开挖等多种常见开挖方法，实现了同一模块不同开挖情况的参数化设计，开挖面与地形面自适应，可快速进行方案比选，真正实现了隧道开挖正向设计。此外，由于开挖面基于隧道结构生成，当隧道结构参数调整时，开挖面联动调整，极大提高了模型的建立、修改以及优化效率。

明挖基坑围护结构设计

基于BlM的明挖基坑同护结构设计同样为明挖隧道所特有，其主要设计流程包括：根据开挖及地质情况确定不同段落隧道支护参数;基于隧道开挖面模型生成隧道同护结构骨架;建立围护结构模板，生成围护结构模型;对于有内支撑的情况需基于围护结构模型生成内支撑骨架;建立内支撑模板，生成内支撑模型。

围护结构模型体量较大，为了便于方案比选，需实现围护结构骨架及模型的参数化。此外，由于围护结构模型基于开挖面模型生成，而开挖面模型又基于隧道结构模型生成，所以当隧道结构或开挖面模型调整时，围护结构模型联动，极大提高了模型建立、修改以及优化效率。

明挖隧道设计流程

路隧接口设计是专业间系统设计的重要组成部分，在本项目中，通过参数化的方法实现了路隧接口位置的比选。在设计过程中，隧道、路基设计在同一环境下开展，隧道专业首先发布隧道缺口，路基专业基于此缺口开展本专业设计，当隧道缺口里程调整时，路隧接口位置联动。

基于京雄铁路机场隧道项目，应用BIM技术对明挖隧道结构、明挖基坑开挖面、明挖基坑围护以及路隧接口设计开展深入研究，摸索出一条适用于明挖隧道的BIM设计流程，在某些关键节点上实现了真正意义上的正向设计，促进了BIM技术在隧道领域的发展，同时对实现基于BIM的铁路工程正向设计具有一定的指导意义。

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