BIM技术在铁路地质勘察中的应用分析

BIM技术在铁路地质勘察中的应用分析

中铁第五勘察设计院集团有限公司102600

摘要:BIM技术在建筑工程项目中的广泛应用代表着其发展越来越趋于成熟,近些年,国家大力发展铁路产业,其工程投资规模十分巨大的,铁路项目前期的地质勘察工作有着至关重要的作用,勘察的深度及精度决定着铁路的投资及线路的可行性,所以,BIM技术在这个领域中的应用是行业发展的需要,也是技术改进的措施,本文将就如何在铁路地质勘察中利用BIM技术的优势,充分发挥BIM技术的作用进行初步讨论和研究。

关键词:BIM技术;地质勘察;应用

引文:地质的勘察在现代工程建设中极为关键,受到了越来越多人的关注和重视,相关的管理人员也希望能够尽早的建立起健全的勘察工作制度和相应的法律体系,来确保勘察工作能够满足各方的需求和工程设计上的需要,BIM技术以其优势特点,在很多工程建设中已经得到非常广泛的应用,其构建模型开展相关研究的方式已经逐步的应用到铁路工程的建设之中,并发挥了举足轻重的关键性作用。

1BIM技术概述

BIM技术一项利用先进的信息技术平台实现模型构建的技术,其模型构建的特点是还原程度高、立体效果好、满足同步实施。也就是说,这种技术所构建的模型,可以真实的按比例还原所构建的模型,且这种还原并不仅仅是外部框架结构的还原,还包括模型内部的结构的同步,第二点,这种技术建立起来的模型是立体的,就是可以在空间中全方位的向施工技术人员进行展示,并且其展示效果是十分逼真的。第三点,这种技术的模型建立不只是对整体的固有模型的建立,而是包括施工流程的模拟和完工后投入使用的功能展示,技术的应用范围可以深入到具体项目中的每一个环节。目前我国的BIM技术主要应用于建筑项目的施工管理和项目实施,而铁路工程建设是这其中非常重要的一个项目,在深入的来讲,其中的地质勘察工作是铁路工程项目的基础和重点。

2BIM技术的应用现状

BIM技术现如今被广泛应用于各种建筑工程的建设之中,但是其模型研究的方式以及涵盖的范围,很适合一些其他工程建设,尤其在铁路建设中,BIM能够在地质勘察中发挥更加重要的作用,保障工程设计规划能够做出较为合理的决策与部署,在铁路施工前,一定要先期开展勘察工作,当今的铁路工程中所使用的高新技术和设备层出不穷,发展也极为的迅猛,为了降低工程建设中的不稳定性和安全风险,要在铁路沿线的各个区域内开展全面细致的地质勘察,通过建立BIM模型来研究各个铁路路段的具体施工形态,包括方案中各种细节之处的处理和规划,利用先进的BIM技术实现更加精准而全面的地质勘察,面对各区域内地形和地质条件中存在的巨大差异性,因此勘察工作要全程跟踪施工进度,要提前做好各方面的准备,BIM的应用就是要在各个路段施工开始之前,将各项勘察工作所涉及到的主要数据和信息,通过建构模型来试验和分析施工方案中每个具体环节的可行性和科学性,还可以预先试验很多不成熟的构想和方案,通过反复的研究和论证,来确定最适合的施工方案。

BIM技术的应用,恰巧处在当前勘察与规划设计之间存在的一些分歧和矛盾,通过自身的技术优势来弥补存在的缺陷,使地质勘察的各项数据和信息更加精准,能够涵盖更广大范围内的具体情况,使得设计人员获取更多的有效信息数据,这样就可以极大地促进勘察与规划设计之间能够建立更加通顺的连接纽带,使精准的信息能够有效的为规划设计工作所用,提升了信息资源的合理利用率。

3BIM技术的特点

BIM是一种建筑的信息模型,几何数字模拟以及仿真的相关技术,将建筑物的各种参数和指标通过模型演化出来,进而对数据和相应的信息进行精准性的评判和预估,以达到最佳的设计方案和方法,其在铁路等交通网络建设中的应用还处于发展中的阶段,但是已经凸显出它独特的技术优势,在铁路工程中的应用会逐渐深化,相应的优势将更为的显著。

3.1可视化

BIM技术能够对整个建筑物的设计提供全方位的可视化视角,方便开展相应的分析和修正。一般来说,建筑工程施工的图纸都是平面化的,为了建筑物各种结构和构件的施工的合理性,就需要编制大量的图纸,来表达每个建筑结构的具体施工方案,而BIM技术能够通过三维立体的全视角可视化技术,在构建的立体模型上,就可以显示出建筑物的形态和具体结构,这样设计人员就可以在模型上进行适当的分析和研究,根据客户的不同需求,对参数和一些标准进行修改,同时,模型的建立也可以成为测试各种设计思想的平台,设计人员可以将不同的参数和指标输入到计算机系统中,运用BIM技术程序来运行这些参数和指标,可以发现一些质量上的问题和隐患,及时的调整规划与策略,在可视化的情况下,能够更加生动形象的发现建筑物不合理的设计之处,帮助设计人员不断的完善设计方案,对不合理的细节进行微调和整改,这样不但可以提高设计阶段的工作效率,而且在很大程度上提高设计方案的可行性,为保障建筑工程的质量打下了坚实的基础。

3.2优化性

现代城市化的发展,人们对于建筑物的功能需求越来越多样化,这也使得建筑工程变得极为复杂,工程量也相应的增长,此时就需要对整个建筑工程项目的规划做出合理的设计,BIM技术能够针对整个项目的施工方案设计以及项目管理提供更多的有效信息,并可以根据不同的需求制定各种实施方法和具体的执行方式,这大大提高了建筑施工的可行性和稳定性,根据大量准确的数据和信息就可以形成优化性的改进措施和策略,对于项目管理中的一些问题和缺陷,能够做到及时发现并及时的弥补,这种对于人力不能及的一些琐碎的管理细节的处置方式,优化了管理模式,提升了项目施工管理的水平。

3.3模拟性

BIM作为一种建筑模型,其最重要的功能就是能够实现对建筑物的模拟,并做出相应较为精准的论证和结论,而且BIM技术能够达到很多在实际工作中难以达到的技术指标,可以模型上实现很多创新式的构想,进而从试验分析中找出能够在实际运用中的有效方法,建筑物的各项功能参数都可以实现模拟来确定是否满足使用者的各项需求,尤其在建筑物的使用安全性方面的问题而言,通过BIM的模拟性,提出更科学的安全防护策略,保护使用者的人身财产安全。

4BIM技术对铁路地质勘察工作的重要意义

4.1勘察数据信息化,适应铁路建设规划需要

地质勘察工程是铁路工程建设的基础环节,一个完整的铁路工程建设项目的完成,需要耗费很大的时间成本,建设过程中还会受到环境变化和不确定因素的综合影响。因此,工程建设完成后是否能适应铁路运输的实际需要,也就是其线路规划,里程长度,途经站点是否具有一定的合理性和适应性,都是前期需要考虑的重点因素。而BIM技术通过采用先进的信息集成和管理技术,其信息传递具有高效性、准确性,其数据分析具有精确性、科学性。以上几个特点可以使铁路建设前期的地质勘察工作在时效性和先进性上得到一定的保证。通过信息技术的分析和模型建立,可保证地质勘察工作的结果适应铁路建设的需要。

4.2勘察信息共享化,适应建设施工需要

地质勘察是一个受自然环境因素影响非常巨大的工作,且地质的变化具有很大成分的不确定性,传统的地质勘察工作主要是靠专业的理论知识以及勘查人员现场的实地考察并结合多年从事地质勘察工作的经验而开展的,其勘察判断的主观性较强,且由于地质勘察工作专业性的局限,勘察工作的结论和定案往往只来自于一个专业的勘查小组或团队,整体局限性比较大。但BIM技术可以是实现所有建筑模型信息的共享。这解决了地质勘察总里程长,勘察点相聚比较远的问题。当完成了一个阶段或区域的地质勘察工作,BIM技术可将相关的信息保存并输送至终端的数据集成分析系统中,最终将各个区域的信息数据进行整合共享,便于技术人员对整个铁路工程项目的前期勘查动态有一个全面的掌握,为铁路工程的建设施工阶段提供了一份完备而科学的数据信息指导。

4.3模型建立多元化,适应勘查工作复杂性需要

铁路工程的地质勘察工作中所包含的信息和施工模型具有多元化的特点,因为勘察工作在不同的工作阶段和同一阶段的不同进程中所遇到的具体问题和所依托的具体模型都存在着一定的差异性。这与地质勘察工作的众多影响因素和整体的工作复杂性是分不开的。而BIM技术可以实现多种模型的建立,且模型最终的呈现效果不会受到模型类型的限制而受到影响。即它可以实现多种模型的自动转换和自由链接,且可同步对不同区域的勘察工作进行模拟呈现,将勘察中可能出现的问题和地质勘察要点全方位的呈现在工程技术人员面前。

5BIM技术的具体应用

5.1依据数据资料,构建立体模型

实际上,BIM技术的应用对原有的地质勘察工作模式会有一些影响和改变,因为这种技术是建立在计算机平台上来实现运营和应用的,因此,相关的地质勘察工作也必须逐步的实现信息化,以便于和BIM技术系统进行对接,例如,勘察工作中的资料收集和传输工作,可以将各个勘察区域的工作数据资料通过邮件、上传等技术统一发送至总的地质勘察中心,再由他们的相关工作人员利用BIM技术快速完成数据的集成和分析,最终,再一次通过信息技术通道传输至BIM技术终端控制系统,建立起勘察模型。通过这种先进技术手段建立起来的模型在准确性或者说是精确性上有非常高的保证,并且建立起来的模型虽然是模拟的,但它与实体可以说几乎是没有差距的。

5.2通过信息集成,实现动态管理

地质勘察资料对显著也最难把控的特点是,它在一定时期内有动态变化的可能。这主要是由于影响地质勘察结果的因素是动态变化的,例如地质考察中的土壤成分,土壤湿度,岩层结构等。这些因素都含有一定的化学物质元素,因此,随着外部环境的变化也有发生变化的可能。只能说某地的地质环境是长期稳定的,但却不一定是恒定的。所以,要运用BIM技术对这些地质勘察信息在集成后实施动态管理,也就是说,适应地质勘察工作本身的变动性特点,利用BIM技术的同步性和重复模拟性,适应其动态变化,保证地质模型的精准性。

5.3利用三维效果,提升模型真实性

铁路工程建设中除了一般的路面上部的轨道铺设,还有铁路地下隧道的建设,而这部分工程的实施区域是在路基或桥梁以下的,直观的地质模型不能实现全面的将隧道建设工程的全貌完整的呈现在施工技术人员面前,而BIM技术可以通过图形软件与计算机技术的结合呈现地质模型的立体三维效果,可以从隧道施工的各个层面将施工完成后的隧道里面效果还原出来,帮助地质勘察工作中的地质模型建立,使其与隧道工程的建设实体需求具有更高的匹配度。

6结束语

总而言之,BIM技术是一项先进的基于计算机平台的模型建立技术,其模型建立无论在高效性、准确性以及真实性上都具有很强的优势,可以满足地质勘察工作中各个层面的技术要求。在使用后对铁路地质勘察工作的工作效率和工作质量都有很显著的改善作用。这说明BIM技术在铁路地质勘察工作中的作用是十分重要的,专业的技术人员应当更加全面的掌握地质勘察工作中与BIM技术相关联的要点,争取将这种技术更加广泛而深入的应用在铁路工程建设中的各个方面。

参考文献:

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