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鐵路建設并不是一件容易的事。在地球上，山地面積占陸地面積的三分之一，而我國山地面積占國土面積三分之二以上。工程師們費盡心思采用各種方法來滿足鐵路建設的需要。鐵路隧道，無論是貫通高山或是潛入深水，都可以稱得上是引人矚目的工程壯舉。  

鐵路隧道：修建在地下或水下并鋪設鐵路供機車車輛通行的建筑物。根據(jù)其所在位置可分為：山嶺隧道、水下隧道和城市隧道。

世界著名鐵路隧道     

自1826年英國在蒸汽機車牽引的鐵路上開始修建長770m的泰勒山單線隧道和長2474m的維多利亞雙線隧道以來，世界各國相繼修建了大量鐵路隧道。下面小編帶您欣賞一些著名的鐵路隧道。

雷塔恩鐵路全長120km，穿越阿爾卑斯山區(qū)100多座隧洞和橋梁，被稱為“世界最奇妙的高山旅游線路之一”。

雷塔恩鐵路上一列火車駛出隧道

2016年6月1日，全球最長和最深的鐵路隧道——圣哥達隧道在瑞士開通，該隧道長度達57km，最深處可達圣哥達山體下方2300m。

瑞士圣哥達隧道入口

日本青函隧道是世界最長的海底隧道，穿越日本本州島與北海道島之間的津輕海峽，全長53.85km。

日本青函隧道地理位置

我國鐵路隧道

我國幅員遼闊，高原起伏、群山連綿、崇山峻嶺密布。為發(fā)展鐵路建設，我國修建了許多高難度隧道。

中國有多少隧道？

我國公路、鐵路隧道總長約2萬公里，各類水下隧道總長超過1萬公里。如果加上在建和納入規(guī)劃的，中國隧道總里程可繞地球赤道一周有余，規(guī)模和建設速度均居世界第一。

中國隧道有多牛？

世界上海拔最高的鐵路隧道、世界上最長的湖底隧道……從高原到溶洞，從江底到海底，條條“長龍”鉆山入海，是中國隧道建設水平跨入世界前列的無字豐碑。

風火山隧道位于青藏高原腹地，可可西里“無人區(qū)被稱為生命的禁區(qū)”邊緣，介于昆侖山與唐古拉山之間，全長1338m，進口軌面海拔4905m，是目前世界上海拔最高的鐵路隧道。 

風火山鐵路隧道

北京在建地鐵14號線東風北橋站，直徑10m的隧道不斷地延伸。這是國內(nèi)最大的地鐵隧道，高度相當于3層樓，可同時容納往返兩列列車行駛。 

北京14號線地鐵隧道

基于BIM的鐵路隧道三維設計     

隨著我國鐵路行業(yè)的發(fā)展，鐵路隧道工程越來越注重投資的控制、設計的縝密、施工的安全和運營的高效，逐漸轉向低碳、環(huán)保、可持續(xù)的方向發(fā)展。將BIM和三維設計技術有效結合并應用于鐵路隧道設計階段，以提高設計單位核心競爭力是必然的發(fā)展方向。

鐵路隧道工程中BIM可定義為：“利用信息模型對鐵路隧道項目進行規(guī)劃、設計、施工、運營的過程。模型包含了項目所有的幾何尺寸、空間關系、結構功能和性能等信息，項目不同參與方應共同維護該模型，并基于相關信息進行協(xié)同工作”。

鐵路隧道工程BIM模型6大特點

BIM在三維設計中的技術路線     

BIM技術的應用并非單一軟件平臺的運用，而是多軟件的協(xié)作，并要求信息模型能在各軟件之間無損交換、無縫鏈接，因此可選擇同系列的軟件相互配合以實現(xiàn)BIM技術的應用。

ENOVIA：協(xié)同管理平臺，負責全生命周期內(nèi)信息協(xié)調和數(shù)據(jù)管理

CATIA：產(chǎn)品設計平臺，用于設計階段建立三維模型

DELMIA：仿真應用平臺，用于對施工工法的動態(tài)仿真和施組計劃的制作

3DVIA：三維展示平臺，用于設計模型的輕量化展示等

BIM技術在三維設計中的技術路線

>>>>模型建立      

鐵路隧道三維設計中的模型建立工作主要包括：地質三維建模、三維選線和隧道三維建模。

其中，三維建模的技術方法包括：骨架繼承、參數(shù)設置、草圖繪制、模型建立。

Ve型洞身初期支護實體模型

Ve型洞身二次襯砌實體模型

>>>>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。

屬性附加信息

>>>>工程量計算       

在建立三維模型并設置好參數(shù)的基礎上，實現(xiàn)隧道正洞、輔助坑道、附屬洞室等工程量的自動統(tǒng)計與輸出，可有效提高設計的效率和精度。

鐵路隧道洞口三維工程量統(tǒng)計

>>>>二維出圖      

我國相關法律法規(guī)對二維工程圖已有明確的規(guī)定，但尚欠缺對三維模型的規(guī)范，所以現(xiàn)階段在推行BIM三維設計時必須同時形成具有法律效應的二維設計文件。因此，二維工程圖與三維模型的聯(lián)動與輸出不僅能滿足現(xiàn)階段出圖需要，還可極大程度地提高設計單位的工作效率與精度，為BIM 三維設計技術的推廣提供保障。

隧道襯砌斷面二維出圖

研究鐵路隧道BIM基本理念，可為后續(xù)實現(xiàn)三維設計奠定堅實的理論基礎。BIM技術以數(shù)字化、信息化和可視化的方式提升了鐵路隧道設計階段的精度和深度，實現(xiàn)了設計文件的方案優(yōu)化與碰撞檢測。