BIM应用案例：杭州市紫之隧道Ⅲ标段

项目简介

杭州市紫之隧道（紫金港路—之江路）工程位于杭州绕城高速与西湖景区之间、南北走向，南起之江路、之浦路，北至西溪路、紫金港路。

 项目地理位置

该项目施工难度较大，主要体现在洞口长距离浅埋、偏压；有两处隧道露头；穿越F3、F4、F5等多处不良地质断裂带。

BIM应用软硬件配置

配备一台台式电脑（详见表3-5-1），五个ipad，一个微型投影仪。

电脑配置清单表

主要使用的软件包括3ds Max 2012和Bentley PowerCivil forcountry_08.11.09.501。

BIM工程数字化系统

1.平台系统架构

该项目选用Bentley。

 平台系统架构

平台主界面

2.建立参数化模型

（1）坐标系统及模型的精确定位

地理坐标系采用杭州市大地坐标系，高程系统采用1985国家高程基准。

（2）参数化模型项目管理模式

因隧道建设与围岩地质条件息息相关的特殊性，其精确的地形、地质模型的创建是十分必要的。所以在整体参数化隧道模型建模之初，首先确定好坐标系统、高程系统，列出东西二线隧道起点与终点的高程信息、坐标信息以及与地质模型精确结合的高程、坐标控制点。

 参数化模型项目管理模式

（3）地质模型建立

修正和补全勘察单位提供的紫之隧道Ⅲ标范围等高线在Bentley Geopak中将等高线处理为数字三角网,修正三角网，生成数字地面模型

 数字地面模型建立

将处理完毕的不同层级地质模型以及该区域所存在的断层信息整合为一体，形成紫之隧道Ⅲ标地质模型。

 紫之隧道Ⅲ标地质模型

（4）结构模型建立

对东线１#隧道、西线１#隧道、东线2#隧道、西线2#隧道主体进行了模型建立，及对6个人行横通道、8个车行横通道、3#、4#通风竖井、地下风机房进行了参数化建模。横断面实现全参数化设计，同时形成支护断面类型库文件，并与材料系统关联。横断面与平纵曲线相互关联，实现沿空间线路准确放样，不同衬砌段间精准对接。

结构模型设计

模型应用

已完成应用点：

（1）按里程切取地形地质剖面，地质属性查询配合施工方案的制定。

（2）根据隧道实际施工管理情况，按桩号实现模型管理。

（3）工程量精确统计，报表生成。

（4）施工各类文档集成-关联模型-实时查询。

（5）通过ipad，i-model形式以及三维PDF模式实现3D技术交底、模型漫游。

1.查询地质模型属性

查询地质模型属性

2.切取隧道、地质剖面

支持选取不同衬砌段生成剖面图，也能够输入任意桩号得到剖面图，能剖面图中查询里程桩号、埋深和地质属性，多个视图保持联动

切取隧道、地质剖面

3.桩号管理

按桩号实现菜单式的管理，并实现桩号间隔及样式能够自定义。

桩号管理

4.工程量管理

支持按不同的衬砌段生成工程量报表，按桩号1米间隔生成工程量报表。

 工程量管理

5.施工文档集成-查询

按不同围岩类型，整理了紫之隧道三标工程所需 图档和多媒体资料，满足在树形目录中查询，也可在模型中直接打开关联文档。

施工文档集成-查询

6.施工机械模型库

施工机械库可以作为施工企业的模板知识库，在做类似工程，能快速得到所需的机械列表及机械相关属性信息。

施工机械模型库

7.模型漫游

主要采用ipad端进行模型漫游。可以在软件中自由的行走，全方位的查看模型以及附属的属性，相比电脑端来说，模型的可视化程度更高，会更具有操作感。

模型漫游

8.施工工艺演示

参照工艺工法设计文件内容制作了双侧壁导坑法、交叉中隔壁法、三台阶七步开挖法、中隔壁法、台阶法、仰拱和二衬施工、环形开挖预留核心土法等施工动画演示，确保施工质量。

施工工艺演示文档

9.移动端IPad中的应用

将PowerCivil中完成所有模型发布成i-model，也可将PowerCivil中完成所有模型发布成PDF版，导入到iPad端中，该文档也可以在电脑端查阅，实现了准也工程师现场三维技术交底。

现场三维技术交底文档界面

应用价值

1.传统2D图纸在现场施工人员正常读图过程中不能完全表现设计人员的设计意图，容易造成理解不到位，因而使得指导施工不准确。采用BIM技术可一定程度上减少此类原因引起的返工，避免不必要的经济损失。

2.由于隧道建设与围岩地质条件息息相关的特殊性，因而在此BIM项目中，采用根据勘测信息完成的地质模型与隧道主体模型的结合，可以时时的掌控掌子面周边范围内的围岩地质条件、埋深等情况，为施工方案的确定提供可靠的依据，同时增加施工的安全性，增加未知因素的可控性。

3.参数化隧道模型数据的准确性，可增加工程量统计、成本分析、预算的准确性，减少数据偶然性引起的偏差、提高工作效率。

4.因BIM项目的可视化程度高，某种程度上是实际工程的具体展现，可以根据BIM项目完成的模型，来进行实际施工现场的场地布置、人员配置，优化施工组织设计，为具体的施工方案提供可视化演示，优化施工方案。