摘要：隨著我國(guó)社會(huì)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展，BIM技術(shù)變得越來(lái)越完善，在建筑工程中的應(yīng)用變得更加深入，并且由于BIM技術(shù)具有可視化、模擬化、優(yōu)化性等特點(diǎn)，可以極大的減少工程建設(shè)的風(fēng)險(xiǎn)和誤差。BIM技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)相對(duì)成熟，但是針對(duì)在地鐵盾構(gòu)隧道施工方面的應(yīng)用仍舊處于起步階段。因此，本文以BIM技術(shù)為研究對(duì)象，探討其在地鐵盾構(gòu)隧道風(fēng)險(xiǎn)可視化研究，具有較大的現(xiàn)實(shí)意義。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；地鐵盾構(gòu)隧道；風(fēng)險(xiǎn)可視化

引言

地鐵做為我國(guó)一種重要的綠色交通工具，在城市交通中扮演著極其重要的角色，近年來(lái)，我國(guó)各大一線城市已經(jīng)將開通地鐵做為了一種標(biāo)配，地鐵的發(fā)展十分迅速。當(dāng)然，在地鐵建設(shè)的過(guò)程中，不可避免的會(huì)出現(xiàn)較多的建設(shè)風(fēng)險(xiǎn)和安全隱患，盾構(gòu)法是一種較為科學(xué)的風(fēng)險(xiǎn)分析方法，可以將風(fēng)險(xiǎn)事件進(jìn)行有效評(píng)價(jià)，并將風(fēng)險(xiǎn)隱患進(jìn)行可視化分析。因此，本文以此為研究課題，并以自身的一個(gè)實(shí)際工程項(xiàng)目為例，來(lái)探討基于BIM技術(shù)的盾構(gòu)“隧道”風(fēng)險(xiǎn)可視化，期望能對(duì)后來(lái)的研究者提供一定的借鑒價(jià)值。

1 BIM概述

BIM技術(shù)，即建筑信息化模型，是一種結(jié)合現(xiàn)代信息技術(shù)的工程輔助技術(shù)，能夠極大的幫助工程施工過(guò)程中減少風(fēng)險(xiǎn)、降低成本的目標(biāo)，跟CAD相比，這種技術(shù)具有不可比擬的優(yōu)勢(shì)，CAD制圖技術(shù)只能進(jìn)行三維設(shè)計(jì)，而BIM則能進(jìn)行四維設(shè)計(jì)。

從BIM技術(shù)的內(nèi)涵來(lái)看，其具有以下幾大好處：一是全生命周期，相比于CAD來(lái)說(shuō)，BIM技術(shù)增加了時(shí)間維度，可以從設(shè)計(jì)階段開始，一直到運(yùn)營(yíng)管理都可以進(jìn)行全方位的模擬；二是構(gòu)建三維模型，以往的施工圖紙均是二維，要想實(shí)現(xiàn)三維可視化，就需要設(shè)計(jì)人員自己想象，這十分的不方便，而且隨著建筑結(jié)構(gòu)的不斷復(fù)雜化，CAD技術(shù)已經(jīng)逐漸被淘汰；三是模擬與優(yōu)化，使用BIM還可以進(jìn)行多方位的模擬，包括節(jié)能模擬、日照模擬、緊急疏散模擬、施工進(jìn)度的模擬乃至模擬建筑物投入使用之后方方面面。掌握更多的信息之后，也方便做更多更好的優(yōu)化，方便進(jìn)行項(xiàng)目管理、特殊設(shè)計(jì)的優(yōu)化、成本與工期的控制等等。

總之，BIM的優(yōu)勢(shì)十分明顯，可以極大程度的提升建筑工程的施工效率，對(duì)于地鐵隧道建設(shè)來(lái)說(shuō)，同樣具有不可替代的作用。

2地鐵盾構(gòu)模型構(gòu)建

2.1相關(guān)參數(shù)設(shè)置

香港地鐵建設(shè)已經(jīng)十分成熟，針對(duì)盾構(gòu)隧道來(lái)說(shuō)，筆者采用的是預(yù)制管片拼裝技術(shù)，但是這種技術(shù)存在著一定的缺陷，由于裝配形式變化多樣，而且存在著管片數(shù)量眾多的情況，因此導(dǎo)致管片拼裝位置十分復(fù)雜。因此，必須使用整體拼裝建模策略，才能最大的提升效率，否則工作量將十分繁雜。因此，采用參數(shù)化建模，分析軟土地鐵盾構(gòu)隧道管片組成規(guī)律，借助多個(gè)控制參數(shù)快速生成模型，是解決該階段建模問(wèn)題的首選之法。

從一般意義上來(lái)說(shuō)，進(jìn)行BIM參數(shù)設(shè)置，從而進(jìn)行有效建模的流程比較復(fù)雜，但是環(huán)節(jié)清晰。一是要對(duì)地鐵盾構(gòu)隧道的相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行測(cè)量，比如管片內(nèi)徑、拉伸長(zhǎng)度、旋轉(zhuǎn)角度等，依據(jù)這些數(shù)據(jù)做為參數(shù)設(shè)置的依據(jù)，特別要使旋轉(zhuǎn)角度與管環(huán)中心參照點(diǎn)的距離在自適應(yīng)體量下進(jìn)行關(guān)聯(lián)，建立兩點(diǎn)自適應(yīng)管環(huán)的參數(shù)化模型；二是要利用Revit程序來(lái)進(jìn)行自適應(yīng)點(diǎn)的設(shè)置，要保證自適應(yīng)點(diǎn)與管片中心點(diǎn)的距離始終，并把這距離做為驅(qū)動(dòng)參數(shù)的主體，并需要對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步的參數(shù)定義，可以選用if公式對(duì)隧道中心進(jìn)行等距分割，從而可以有效的生成對(duì)應(yīng)參照點(diǎn)，將自適應(yīng)點(diǎn)放在這個(gè)參照點(diǎn)上，接著利用Revit程序，一鍵生成管環(huán)，Revit程序參數(shù)設(shè)置方法如下圖所示：

圖1 Revit程序參數(shù)設(shè)置

2.2參照平面設(shè)置

在自適應(yīng)點(diǎn)的設(shè)置過(guò)程中，參照平面的設(shè)置至關(guān)重要，要保證自適應(yīng)點(diǎn)與參照平面相互協(xié)調(diào)，必須還要利用Revit程序進(jìn)行參照平面的生成，以此保證管環(huán)的順利生成，針對(duì)參照平面的設(shè)置，如下圖所示：

圖2 Revit程序中參照點(diǎn)、參照線、參照平面

2.3BIM模型構(gòu)建

在參照平面設(shè)置完成的基礎(chǔ)上，必須進(jìn)一步在Revit程序中新建一個(gè)公制常規(guī)模型，并結(jié)合參照平面以及圖紙信息的基礎(chǔ)上，對(duì)管片的位置進(jìn)行迅速定位。在此基礎(chǔ)上，編制一個(gè)融合命令，并在上面繪制出管片前后兩側(cè)的輪廓線，并修改融合起、始點(diǎn)，生成楔形體的鄰接塊與封頂快，采用旋轉(zhuǎn)等命令完成單環(huán)管片的拼裝，最后得到由帶有楔形體的完整盾構(gòu)管片所拼接而成的盾構(gòu)隧道。在進(jìn)行參數(shù)化處理后，通過(guò)調(diào)整個(gè)別參數(shù)即可得到不同尺寸的管片，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)模型的構(gòu)建，該方法可以比較容易地實(shí)現(xiàn)盾構(gòu)區(qū)間的 BIM 建模工作，從而極大地提高建模效率。經(jīng)過(guò)這樣的操作步驟，筆者初步得到了盾構(gòu)環(huán)模型以及隧道錯(cuò)縫拼裝模型，如下圖所示：