基于BIM技术的隧道洞口二三维同步设计方法研究

为解决设计人员完成隧道洞口二维设计文件后还需耗费额外时间进行BIM翻模的问题,提高隧道洞口设计质量,实现精细化设计目标。基于Bentley OpenRailDesigner CE软件对地形与线路中线支持的特性,结合隧道洞口设计流程与习惯,提出基于中心数据库的隧道洞口二、三维同步设计方法;利用数字地形高程生成网格化地形模型,基于三维线路中线定位动态剖切地形模型生成横、纵断面,参数化驱动洞门设计模板图元,选取与地形适应的洞门类型并确定洞口位置;通过二三维互动的参数化交互方式设计边仰坡开挖及支护参数、明洞回填高度与坡度、端墙式洞门结构参数、洞口截水沟及超前大管棚设计参数;最后,通过这些设计参数同步生成三维BIM模型与二维设计图纸,并统计相关工程数量。利用C#、C++API接口研发了“隧道洞口二三维同步设计系统”。通过在西十、西康高铁项目中应用表明,该方法与系统符合设计习惯,能够实现隧道洞口工程的二维与三维设计与成果输出,在后续项目中具有推广应用价值。     

盾构隧道BIM参数化建模软件设计与实现

随着BIM技术在铁路隧道工程领域的飞速发展与应用，为解决盾构隧道三维建模过程繁琐、建模精度不足、建模效率低的问题，提出参数化建模软件研发方案。通过对盾构隧道设计内容和关键技术进行研究，根据核心业务需求，对软件进行整体架构、关键模块和数据库设计，研发盾构隧道BIM参数化建模软件。对盾构通用楔形管片的几何约束和工程约束进行研究分析，建立设计参数与中间推导参数的数学表达式，实现参数间的联动，实现盾构管片BIM模型的参数化创建。然后建立线路数学模型，通过计算高精度线路坐标，完成盾构管片的三维空间定位排版拼装，实现盾构隧道BIM模型的创建。工程应用表明，该软件结构合理，满足盾构隧道建模实际需求，能有效减轻设计人员的劳动强度，大幅提高盾构隧道BIM模型的建模精度和效率。     

基于AutoCAD Civil 3D的铁路隧道洞口位置智能选择软件的开发

介绍利用AutoCAD Civil 3D.NET API和COM API二次开发技术,采用C#语言进行编程,在AutoCAD Civil 3D 2014平台上开发了铁路隧道洞口位置智能选择软件,实现了洞口三维地形曲面建立、洞口位置确定、洞口结构形式确定及洞门三维设计等功能。开发的铁路隧道洞口位置智能选择软件解决了现有洞口工程传统作业方式带来的困扰,符合用户的使用习惯,能够较好地完成洞口工程设计。     

软弱地层大断面铁路隧道进洞方法研究与实践

为解决软弱地层隧道洞口暗挖进洞施工的难题,以新建成昆铁路杨家湾隧道和西(安)成(都)高铁石梯子隧道为工程依托,采用理论分析与工程实践相结合的方法,对隧道洞口边仰坡稳定性及加固设计方法进行研究分析。研究结果表明,软弱地层隧道洞口上台阶开挖及开挖至路基面,仰坡安全系数均小于1,处于不稳定状态易形成潜在滑动面,开挖塌方风险大。基于隧道洞口稳定性分析,隧道仰坡滑塌必然存在潜在滑动面,洞口加固设计应以稳定滑动面为核心;基于该设计理念提出隧道洞口加固设计的3种方法,分别为玻璃纤维钻孔桩加固方法、桩基托梁护拱加固方法和纵横梁加固方法。3种方法的核心设计理念是通过洞口护拱或明洞对仰坡滑坡体形成反压,通过锚固桩或玻璃纤维桩抵抗潜在滑动面,并成功应用于新建成昆铁路杨家湾隧道和西成高铁石梯子隧道,保证隧道洞口的稳定性,并安全顺利暗挖进洞。     

铁路山岭隧道BIM设计应用研究

以铁路山岭隧道为研究对象,通过广泛调研提出了铁路山岭隧道BIM设计技术路线,结合"武襄十"铁路王家庄隧道BIM设计实践,详细论述了铁路山岭隧道BIM设计流程。实践表明,利用BIM技术构建3D模型,可以直观、准确地再现隧道与地质构造、附属结构等的空间关系,避免了常规二维设计的差错漏碰现象;通过三维可视化模型输出二维图纸及进行隧道工程数量统计保证了二维图纸相互关系的正确性及工程数量的准确性。通过应用研究初步实现了BIM与GIS系统结合,并引入FLAC3D软件对BIM隧道模型结构受力进行了三维数值模拟分析。     

高寒地带生态敏感区铁路隧道洞口工程设计优化研究

随着西部大开发的推进，我国在高海拔寒区及生态环境敏感地带修建的隧道会越来越多，隧道洞口段施工的顺利与否直接关系到后续整体工程进展，而目前关于这方面的研究比较少。针对生态敏感区高寒地带铁路隧道工程洞口工程设计和施工难题，依托成兰铁路红桥关隧道，分析原设计方案存在的问题，提出了综合洞口优化、隧底加强、明洞接长、防排水优化四种手段的洞口工程优化方法，同时采取合理的施工工序和质量控制措施，经过现场应用，上述措施显著改善了生态敏感区高寒地带铁路隧道洞口环境，保证了隧道施工及运营安全，可为相关工程提供参考。     

BIM技术在新鼓山隧道复杂段设计中的应用

以福平铁路新鼓山隧道项目为依托,将BIM技术应用于新鼓山隧道进口215 m范围内隧道复杂段设计,得出BIM技术在隧道复杂段设计中具有以下优势:利用地质三维模型,按照地质三维分布,确定隧道洞口和隧道走向;利用三维开挖工具,建立复杂的洞口开挖模型,可直接利用模型生成土方数量表;利用BIM的4D技术,一方面可以完成隧道复杂段的施工模拟,另一方面可以检测出模型自身的问题。     

浅埋,偏压,小线间距条件下的隧道洞口设计

本文通过横南铁路东塔隧道出口段的设计介绍，阐述了挖孔桩在浅埋，偏压，小线间距等复杂困难的地形地物条件下的应用情况。该设计利用挖孔桩作为支挡结构平衡山体侧压力，以消除地形偏压对隧道造成的影响。并将挖孔桩的一部分作为隧道外边墙结构，从而取消了对隧道外侧覆盖岩层厚度的要求，解决了在小线间距情况下，因建筑空间有限而使隧道无法暗挖成洞的问题，是对特殊情况下隧道洞口设计方法的一次新的尝试，这一设计思路对类似条     

隧道洞口景观设计实用方法和工程应用

提出了隧道洞口景观设计的实用方法及设计流程,并重点讨论了目前洞口景观设计的重要性和发展趋势;设计中如何采集洞口景观数据及如何利用洞口景观数据库;以及如何进行洞口景观点评价等在设计中应注意的几个问题。同时介绍该设计方法在丹东至本溪公路隧道工程中的应用。     

单线电化铁路隧道洞口辅助设计与绘图系统

单线电化铁路隧道洞口辅助设计与会图系统（ＴＡＤＤ）是作者以面向对象编程技术结合多年隧道设计经验的成果总结。文章详述隧道洞门设计的要点及ＴＡＤＤ系统的特点。该系统在西康线、包西线、宝兰Ⅱ线、西安－南京线的隧道设计中得到实际应用。     

黔张常铁路桑植隧道BIM技术应用研究

当前主流BIM软件平台均无专门针对铁路隧道工程设计的功能,以往手动创建隧道工程BIM存在效率低、精度差和交付成果不规范的问题,致使设计BIM成果价值不能有效体现。依托黔张常铁路桑植隧道BIM试点项目,通过分析研究铁路隧道工程各设计环节BIM建模存在的难点,结合中国铁路BIM联盟发布的相关BIM技术标准,基于Revit软件平台进行二次开发,构建线路与隧道参数化设计数学模型,实现了高效、智能化的铁路隧道工程BIM建模与算量,最后利用BIM成果进行隧道洞口淹没分析、指导性施组设计和可视化交底应用。研究结果表明:通过对现有BIM软件平台进行二次开发,能够有效提高隧道工程BIM建模效率,确保BIM模型精度和交付成果符合规范要求,为后续开展更深层次的BIM应用提供有效的数据支撑。     

BIM技术在铁路隧道设计中的应用

阐述BIM在铁路领域中的应用理念和BIM在铁路设计中的发展趋势。针对铁路隧道专业,结合宝兰客运专线石鼓山隧道辅助坑道工程,从斜井模型建立、模型审查和生成二维视图等方面分析BIM在隧道设计中的应用,探索BIM三维模型的建立,实现隧道设计从传统二维向三维转型;提出铁路建设项目各参建方BIM技术应用方案,分析运用BIM技术开展铁路设计的发展趋势。     

基于BIM的铁路隧道附属洞室设计研究与应用

为升级设计手段，提高设计质量，实现铁路工程数字化交付，文章以铁路隧道附属设施设计为切入点，通过梳理设计流程、研究优化技术，提出基于建筑信息模型（BIM,Building Information Modeling）的铁路隧道附属洞室设计方法。配合BIM软件的二次开发，该设计方法能有效打通隧道设计上下游数据，显著提升隧道设计智能化水平。实践证明，基于该方法在Bentley平台下开展附属洞室设计，能同时满足项目BIM交付及现有设计规范下二维图纸交付的需要，提升附属洞室设计的效率和质量，实现BIM技术与传统设计的融合，助力铁路行业从BIM辅助设计到BIM正向设计的转变。     

基于达索平台的铁路隧道工程全生命周期BIM技术应用探讨

以达索平台为技术支持,探索铁路隧道工程各阶段BIM技术应用的解决方案。通过对BIM理论的广泛调研,提出BIM在铁路隧道工程中的定义并总结其特点,并以宝兰客运专线石鼓山高风险隧道为工程依托,研究BIM技术应用于铁路隧道全生命周期中的技术路线。实践表明,BIM技术可为解决规划、设计、施工、运营各阶段的信息断链问题提供技术保障,使工程信息在全生命周期中得以有效利用与管理,达到优化设计方案、严控施工过程、提高运营管理的目的,为进一步提高我国铁路隧道BIM技术应用水平提供借鉴。     

复杂地形、地质情况下大跨度隧道洞口段设计

研究目的:大跨度隧道洞口地段地形地质情况复杂,对隧道施工和结构影响较大,结合渝怀线大板溪隧道洞口特殊地段的处理,对复杂地形、地质情况下大跨度洞口段设计进行小结。研究方法:针对本工程的地形、地质条件,采用工程类比和结构分析的方法,确定经济合理的处理措施,并对结构进行检算和分析。研究结果:针对大板溪隧道洞口段特殊的地形、地质情况采取有效的处理措施,取得了良好的效果。研究结论:大跨度隧道洞口段,对顺层偏压地段,可于靠山侧适当范围设置预加固桩,消除山体滑移对线路和结构物的危害;对地形十分陡峻,且衬砌基础存在软弱围岩地段,为减少开挖对山体的扰动,于靠山侧设置锚杆挡墙减少刷方高度,采取反压混凝土及配合超前大管棚的施工方法,解决了进洞难的问题;同时设置两侧边墙不等厚的衬砌结构形式,软弱围岩基础设置桩基托梁,将衬砌外侧基础置于桩基托梁上,解决了衬砌结构设计的难题。     

隧道洞口施工技术

研究目的：隧道洞口段施工是整个隧道工程施工的关键。针对隧道洞口的特点，如何做到超前思维，制定出切实可行的进洞施工方案，使其既能减少隧道洞口边坡开挖和防护工程量，又能维护洞口的原生植被，同时也能加快洞口段的施工进度，确保施工安全，对此进行施工技术研究。研究结果：隧道洞口施工应根据现场地形、地质、水文条件，从环保角度出发，制定出科学合理的进洞方案，采用合理的施工技术、方法和步骤开展施工。本文阐述的隧道大跨施工应选择变大跨为小跨的施工方法（如CD法、CRD法等）和辅助施工方法（如环形开挖留核心土法、前置式洞口工法等），有效地解决了隧道洞口施工的安全隐患和环保问题。     

隧道洞口段浅埋不稳定地层中的施工

隧道洞口段由于覆盖层薄，地质情况一般较差，所以施工困难较大。梅坎铁路罗陂隧道首先从地表做好引排水和加固地层的工作着手，然后在进洞后采取先预支护岩层、后进行开挖、支护的稳妥步骤施工，确保了工程安全顺利地进行。     

基于Bentley平台的铁路工程BIM设计关键共性技术研究

铁路工程站前、站后各专业在开展BIM设计研发工作中存在研发进度不均衡、基础功能重复开发、应用标准不统一等问题,针对铁路工程BIM设计的基础、共性技术进行研究,并提出完成相关API库与程序开发的技术方案。通过对铁路线路空间位置计算API库、基于线路中线的BIM模型构件布设与拼装、基于最小设计单元的专业结构树、BIM模型构件非几何信息添加、BIM模型剖切5项关键共性技术的研究,以Bentley平台为依托,采用C++/CLI混编和WebService技术,构建铁路线路空间位置计算API库与通用函数库,以最小设计单元的方式建立了专业结构树,利用.NET API二次开发接口,研发了铁路工程BIM设计辅助工具。该API库已在专业BIM设计系统研发中进行了集成与调用,辅助工具已在BIM设计中进行了应用。应用表明,该技术方案可提高铁路线路相关功能的研发效率,具有一定参考借鉴意义。     

基于.NET的AutoCAD Civil 3D二次开发技术及应用

以.NET API为工具,介绍在Auto CAD Civil 3D进行二次开发的技术与实现过程,并以铁路隧道洞口位置选择软件实例说明.NET API开发技术的实际应用,进一步验证利用.NET API可以扩展AutoCAD Civil 3D专业功能,使其达到一个新的专业深度。     

公路隧道洞口选线及线形设计

结合多个高速公路隧道选线及洞口线形设计实例,对隧道选线和洞口线形设计的原则和规范要求进行了深层次阐述,对隧道洞口设计过程中对线形一致的理解歧义给予了明确意见。避免隧道洞口的线形突变,保证洞口视距需求是隧道洞口线形设计的主要精髓。