铁路地质勘察应用BIM该如何入手？

为解决传统铁路设计存在不同专业间信息沟通不及时、不完全、设计意图表达和理解不明确、设计成果不能有效地服务于铁路工程建造、运营、维护等问题，提出BIM技术应用到铁路设计及地质勘察中的必要性及重要性。BIM技术具多维化、协同性、模拟性等特点,并贯穿设计、施工、运维整个铁路生命周期，其应用能有效地实现勘察成果的数字化、可视化，使铁路设计中各专业能基于BIM模型进行协同设计，多阶段无缝衔接,最大程度实现信息共享，提高设计效率，减少设计变更成本。初步提出将BIM技术应用到铁路地质勘察设计中的2种途径：一是将现有二维成果资料三维化；二是直接模型化勘察基础数据。为BIM技术在铁路地质勘察中的应用提供了参考价值。

1 概论

　　BIM是工程项目几何属性的数字化表达，是工程项目信息可以共享的知识资源集合体，能为工程项目全生命期的各种决策提供可靠的基础，如图1[1]所示。目前，美国和日本已经建立起规范的BIM国家标准，开发了一批以AUTODESK公司REVIT系列软件为代表的专业软件，并已大量应用于各类新建项目。我国的BIM技术起步不久，2005年国内首次出现BIM概念，2008年学术界陆续出现有关BIM的研究课题，2012年由中国建设科学研究院主持并启动了“中国BIM标准制定课题[2]”。国家已经将BIM建筑信息模型系统作为国家科技部“十二五”的重点研究项目（建筑业信息化关键技术研究与应用），并被住建部认可为“建筑信息化的最佳解决方案”。



　 　2 铁路地质勘察中BIM应用的必要性

　　BIM技术的应用具有数字化、可视化、多维化、协同性、模拟性等特点，并贯穿设计、施工、运营、维护整个铁路生命周期，让多专业协同设计，实现多阶段无缝衔接，最大信息共享化，减少施工阶段因设计变更等造成的成本浪费，改变了传统的设计流程，是工程勘察技术的第二次革命，如图2[3]所示。



　　铁路工程勘察设计作为铁路建设的基础性工作，很大程度上决定了铁路建设成果的质量，其影响贯穿铁路的规划、设计、建造和运营的全生命周期。铁路工程勘察设计目前存在专业间信息沟通不及时、不完全、设计意图表达和理解不明确，设计成果不能有效地服务于铁路运营、维护等问题[4]。为了有效解决勘察设计中存在的问题，铁路工程勘察设计中应用BIM技术势在必行。

　　地质专业作为铁路工程勘察设计中的专业之一，对线路方案及工程设置有重大决定性作用。因此，铁路设计要实现BIM技术的运用，地质勘察工作也不能例外。目前BIM主要应用于水利水电行业，在地质勘察中的应用尚处于起步阶段。

　　3 BIM在地质勘察中的应用探讨

　　铁路地质勘察是分阶段实施的系统性工程，多年来形成的二维设计模式不可能立即对接BIM平台中的三维可视化、协同、智能的设计模式。因此，在制定BIM技术在工程勘察中应用BIM标准的前提下，逐步改变原有的工作模式，有序地推进BIM技术在地质勘察中的应用。

　　三维是BIM的基础，也是整个铁路设计要实现BIM设计的前提。对地质勘察而言同样如此，首要解决的就是地质三维模型的建立。现阶段有2种途径实现BIM技术三维模型的建立，第一种运用更为广泛。

　　3.1 第一途径

　　在原有工作模式的基础上，根据各勘察阶段的成果资料，按制定的BIM标准进行整理，利用BIM软件，将二维成果资料三维化，达到间接实现BIM在地质勘察中的应用效果，如图3所示。这种方法并未完全实现BIM技术的应用，并未完全解决在铁路设计中存在的问题，还有待进一步改进和完善。