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    桐梓隧道BIM技术应用汇报视频

    一、项目介绍

    桐梓隧道为目前贵州在建第一长隧、难遂，隧道全长近10.5千米，采用分离式双洞、单洞三车道、单向坡建设方案，全线设置3座通风排烟斜井，线址位于喀斯特地区，地质复杂多变，多次穿越煤系瓦斯地层，高地应力软岩、岩溶、断层等不良地质。建设规模与建设运维难度不仅是贵州罕见，在全国范围内也是极为典型的。

    二、BIM团队

    针对项目特点，我公司由副总经理牵头，由全资子公司宏信达公司与各相关生产部门共同参与，从各生产部门抽调了相关专业人员，成立了专门的BIM工作组，针对超长大跨隧道的设计难点问题进行了深入研究，项目在实施初期，就根据不同的工作内容，进行了各参与人员的分工。

    技术路线：Civil3D处理地勘数据构建地形模型，infraworks初步设计，Civil3D进行项目路线设计，CAD+Revit完成隧道的各个横断面和机电设备设计，利用Dynamo调用隧道断面和路线资料，在Revit中实现隧道主体结构和机电设备的BIM模型装配，Navisworks模型整合，施工进度模拟漫游，动画、效果渲染、VR制作。

    三、BIM应用

    利用已有的.dwg地形数据在Civil3D中创建三维地形图，在Civil3D中利用路线工具创建道路对象，并导出三维CAD线作为隧道的基准线，桐梓隧道包含27种隧道衬砌断面，根据隧道主洞的不同村砌类型和里程长度，对该项目进行拆分，共计拆分为18段主洞，根据隧道的结构物特征，将隧道的斜井、横通道及紧急停车带、洞门分别拆分为项目和族文件，所有拆分段创建的基准对象为Civil3D的路线数据，保证模型组装对齐，并且和地形的相对位置正确。每个隧道衬砌断面，按照不同结构类型拆分为不同的族，方便构件识别和统计，并为每个衬砌断面创建族库，包括锚杆、衬砌结构、路面结构、刚构架等，从而提高模型创建效率，并形成隧道的部分通用族库。

    Dynamo是隧道模型创建的重要工具，利用Dynamo调用隧道断面和路线资料，再Revit中实现隧道主体结构和机电设备的BIM模型装配，Dynamo的族库体现在标准模块和自定义节点两个方面，标准的Dynamo模块可以重复利用衬砌表格，调用断面村砌族，利用设计表格获取分区起止里程。生成隧道模型。另外通过Dynamo调用锚杆和钢拱架，结合路线资料，能快速创建隧道的钢筋模型和锚杆支护。

    在Dynamo创建隧道模型时，可根据里程+左右幅+衬砌类型+构件拆分类型的方式对构件进行命名。Dynamo中可对隧道横通道与主洞之间的相互剪切关系将隧道模型导出为.dwg文件，导入Civil3D中，处理出入口位置的洞口开挖，并将开挖结构导入infraworks做最终成果展示。用Dynamo批量布置隧道内部的机点设备，并通过自定义的节点文件提高布置效率。结合施工工序，创建隧道的开挖工序，将隧道模型和机电模型组装完成之后，导入Lumion软件中，进行漫游动画的制作。

    四、创新点应用

    模型拆分标准：根据隧道模型的不同里程和衬砌断面，将其拆分为独立的中文件，并且每个中文件都具有全线唯一的构件名称，对模型拆分后，既可以利用Revit明细表统计每个拆分构件的体积，并通过组装隧道断面完成断面出图。

    Dynamo模块化：是将一些通用的Dynamo命令打包，定义为自定义节点文件，使其可以在多个项目中重复调用提高效率，模块化主要体现在自定义节点、Python脚本、软件扩展资源节点三个方面，自定义节点中三维曲线里程转换，这是将路线路线设计习惯中平曲线桩号自动转换为创建隧道模型，需要三维桩号只需要输入三维路线和桩号即可，不用每次都去输入一下很长一段命令了。自定义节点中法向量-2.0是通过确定一条三维曲线和里程，获取该里程位置为原点，XY平面为垂直于路线的法向平面，Z轴为该点的切向量的反向的坐标系。通过该节点，可以快速将隧道衬砌断面移动到路线的法向布置，提高建模效率。脚本节点去通过Python语言实现一些批量处理和逻辑判断的功能。

    机电布置：隧道内的机电设备布置难度很大，设备数量多，种类也很多，不仅情况复杂，如照明灯具区分路口段、标准段、过渡段、出口端。设计模型组装:模型拆分时需要考虑模型组装的坐标对其关系，本次项目各专业的定位原则如下,地形按照原始CAD图为基准创建三维地形，隧道基准线设置为道路曲线，横断面设计时以设计基准点为播入点，机电设备布置也依照道路曲线为基准。

    五、应用总结

    桐梓隧道项目作为我院的隧道项目的应用，探索了一条标准化和模块化的技术路线，将隧道BIM项目的实施固化了一条通用技术路线，并形成了一套项目级建模标准(规范)、编程技术、族库等资源文件。

    同时，该项目也存在一些不足之处，比如隧道项目文件体量较大，实施过程中没有结合正向设计流程，隧道的施工阶段应用拓展较浅，BIM应用平台有待开发等问题。在未来，我们将逐步解决上述不足，主要工作放到以下几个方面:轻量化隧道组织结构、逐步结合正向设计流程、开发BIM成果应用平台，最大限度利用BIM价值。

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