BIM技術(shù)在建筑、機(jī)械、電子等行業(yè)的運(yùn)用日趨成熟，并帶來了革新性的變化，但在鐵路行業(yè)的應(yīng)用尚處于起步階段。在寶蘭客專石鼓山高風(fēng)險隧道工程中，以達(dá)索系統(tǒng)為技術(shù)支持，研究了BIM技術(shù)應(yīng)用于鐵路隧道設(shè)計階段中的技術(shù)路線。實踐表明，BIM技術(shù)的應(yīng)用促使隧道設(shè)計由傳統(tǒng)的2D向3D轉(zhuǎn)變，由粗放向精細(xì)轉(zhuǎn)型，提升了傳統(tǒng)設(shè)計的精細(xì)度，實現(xiàn)了設(shè)計成果的方案優(yōu)化，為解決后期各階段信息斷鏈、碰撞檢驗等問題提供了有效的技術(shù)保障。隨著我國社會經(jīng)濟(jì)的穩(wěn)步推進(jìn)，鐵路隧道工程已開始向低碳、環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展，將BIM技術(shù)應(yīng)用于鐵路隧道工程全生命周期中是必然趨勢。

國內(nèi)建筑領(lǐng)域也有著不少的BIM應(yīng)用案例，如“鳥巢”、上海中心、上海世博會中國館等。在石鼓山隧道項目中，基于達(dá)索平臺提出了一整套BIM技術(shù)在鐵路隧道工程設(shè)計階段中應(yīng)用的解決方案，實現(xiàn)了鐵路隧道工程BIM技術(shù)的應(yīng)用。

石鼓山隧道位于寶雞市渭濱區(qū)渭河南岸的石鼓鎮(zhèn)楊家山的黃土殘塬區(qū)，起訖里程DK639+430～DK643+760，全長4330m，為雙線隧道。隧道所處區(qū)域地表高程在624～766m，埋深范圍在3～133m，地表多為耕地，植被較為濃密。根據(jù)隧址區(qū)地形、地質(zhì)情況，綜合考慮施工方法、工藝、工期等方面因素，采用2座斜井輔助施工。隧道下穿3條河，所處地質(zhì)環(huán)境復(fù)雜，圍巖條件極差，是寶蘭線高風(fēng)險隧道之一。

技術(shù)路線。BIM技術(shù)的應(yīng)用需要若干軟件相互協(xié)作共同完成，所以要求BIM模型在各軟件之間的數(shù)據(jù)交換具備無損、便捷和快速等特點(diǎn)，故建議選取同系列軟件或兼容性較好的不同系列軟件。本工程在考慮了軟件建模能力、隧道專業(yè)需求、各階段用戶需求等方面因素之后，選擇了達(dá)索平臺作為鐵路隧道工程BIM技術(shù)應(yīng)用的技術(shù)支持。

三維地質(zhì)建模。首先根據(jù)地形數(shù)據(jù)利用CATIA的Mesh面生成功能制作精細(xì)的三維地形模型，然后結(jié)合石鼓山隧道地質(zhì)調(diào)繪資料及已有的縱橫斷面構(gòu)建地層面，最后結(jié)合草圖繪制功能拉伸出地質(zhì)包絡(luò)體，利用建立好的地表面、地層面剖切拉伸體生成地質(zhì)體。

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三維隧道建模。鐵路隧道三維建模工作主要包括骨架繼承、參數(shù)設(shè)置、草圖繪制和模型建立這幾方面。

1）骨架繼承。在建立了三維地質(zhì)模型、三維線路模型的基礎(chǔ)上，隧道專業(yè)根據(jù)地質(zhì)、斷面、工法等因素將三維線路繼承并截取，得到隧道專業(yè)的二級骨架

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2）草圖繪制。結(jié)合建模需求，根據(jù)鐵路隧道凈空、限界、時速等要求，利用CATIA零件設(shè)計模塊的草圖設(shè)計功能繪制相應(yīng)輪廓草圖

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3）模型建立。在繪制出參數(shù)化草圖的基礎(chǔ)上利用CATIA的拉伸、多截面、偏移以及知識工程陣列等功能生成各類三維實體

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信息附加。信息是BIM模型的靈魂，脫離了信息的三維模型不能稱之為BIM模型，附加的信息主要包括幾何信息和非幾何屬性。石鼓山隧道中用到的附加信息的手段主要包括屬性附加、描述附加、參數(shù)設(shè)置、外部鏈接和數(shù)據(jù)庫存儲。

工程量計算。石鼓山隧道利用CATIA的參數(shù)計算功能與工程制圖模塊實現(xiàn)了二維工程量統(tǒng)計，如圖8所示。同時，還利用CATIA的三維測量功能實現(xiàn)了洞口段的三維工程量統(tǒng)計

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二維出圖。在石鼓山隧道工程中，利用CATIA的參數(shù)關(guān)聯(lián)、圖線繪制、尺寸投影與標(biāo)注等功能，實現(xiàn)了三維模型與二維工程圖的聯(lián)動與輸出

依托于寶蘭客專石鼓山隧道工程，基于達(dá)索平臺探索了BIM技術(shù)在鐵路隧道設(shè)計階段中應(yīng)用的解決方案。將三維可視化建模、信息融入等BIM技術(shù)成功運(yùn)用于設(shè)計階段，促使隧道設(shè)計由傳統(tǒng)的2D向3D轉(zhuǎn)變，由粗放向精細(xì)轉(zhuǎn)型，提升了傳統(tǒng)設(shè)計的精細(xì)度，實現(xiàn)了設(shè)計成果的方案優(yōu)化，為解決后期各階段信息斷鏈、碰撞檢驗等問題提供了有效的技術(shù)保障。