地铁盾构前期施工准备中BIM+VR技术运用分析

地铁盾构前期施工准备中 BIM+VR技术运用分析

李勇钊

广东铁路建设监理有限公司 ++510000

摘要：本文的主要阐述在地铁盾构施工之前，使用BIM技术与VR技术相结合的方式，对其施工流程进行详细地分析，因此通过构建的建筑模型、管线模型以及隧道模型的方式，最大程度上掌握建设工程项目的实际情况，以此实现施工方案的优化与调整，实现建设目标。本文采用的信息技术方式，有效为前期施工准备工作，提供全面、准确的信息数据。

关键字：地铁盾构；BIM技术；VR技术；地铁修建；施工图纸

引言：当下，地铁是一种现代化城市十分重要的交通工具。因此，为了保障地铁长期运营的稳定性，就要能够在建设中，可以基于科学合理的施工图纸，进行高质量的建设。其中，在施工建设的前期阶段，使用BIM技术与VR技术之间的结合，可以很好地实现客观合理的分析，并为设计人员提供更加全面的项目建设信息。

1 BIM技术与VR技术

首先，在BIM技术的使用中，就是一种基于工程项目，进行相关项目模型的构建，以此利用对模型的分析，让工作人员对施工要点实现更加具体直观地分析。其次，在模型的建设下，也便于工作人员，对之后的施工建设进展，可以做好更加充分的准备工作，全面地提升了建设的效率性与安全性。

其次，对于VR技术而言，就是一种在近些年发展起来的技术形式。其中包含着计算机科学、图形情报学以及信息科学领域的重要技术组成。在使用VR技术的过程中，主要就是利用计算机系统，对其建筑项目构建出一个良好的虚拟环境。之后，还需要利用仿真的方式，还原出实际的情景。这种VR技术的使用，是一种人机交互接口的创新性发展，因此为人们带来更加直观具体的体验。

将其技术应用到当下的地铁建设当中，就是一种事先对盾构情况的客观呈现，加上工作人员可以对其模型进行针对性地调整，起到对施工建设方案合理性的评估，相应地做好施工前的准备工作。

2 地铁盾构前期施工

2.1 盾构法施工特征

对于这种盾构法的施工建设方式，已经较为广泛地应用到了地铁项目的建设中。这是由于地铁项目并不与常见的平面公路项目相同，建设中的地质、水文，都需要得到事先的勘查与分析。因此，施工方案的编制中，就需要全面的考量盾构施工所穿越的地层条件，这样才选择采用合理的盾构掘进参数，实现地铁的高效率建设。

同时，采用盾构法之后，也较为有效地控制了地面的整体性沉降，特别是对路面坍塌问题进行了科学合理的解决处理，让土层有着较高的稳定性，不会造成对路面造成直接的影响，最后，在对地铁线路的修建中，由于会涉及到较为复杂的管线，就需要保障对其土层进行良好的沉降控制，特别是使用了BIM以及VR技术之后，便于对其施工方案进行合理性的分析，从而尽快地推动地铁盾构技术的使用。

2.2 盾构法对地铁修建的价值

采用的盾构壳体，可以很好地起到支护作用，便于之后二环衬砌施工建设的使用。其次，也相应的保障了隧道衬砌施工建设中，可以便于土层的挖掘工作。这样的施工建设模式下，使得对其工程项目的整体性，有着良好的控制效果。其次，也是让其隧道在进行衬砌施工建设的过程中，满足当下建设的各种需求。也相应地保障了工作人员，在建设中的整体安全性需求。

3.2 对周边交通带来的影响

当下，在地铁修建施工的过程中，往往需要对其地铁地上路段，开展针对性的维护处理工作。但是，由于在施工过程中，由于受到路面支撑力、地下水位以及地表沉降等诸多方面的影响，导致对其管线容易出现受力，因此造成管线的形变问题。因此，当下在建设之前，往往需要开展针对性的围挡工作，避免伴随着地下开挖的进展，导致路面出现不同程度的沉降。但是，对于有些路段的围挡处理中，无法做到不放行，会对居民造成直接的影响，因此并不符合当下对于人民群众的生活需求。同时，在施工建设的环节，一旦出现周围环境的混乱，也会影响到人民的日常生活^[1]。

3.3 土体变形

当下，一旦在施工现场的土质为黏土层，就会导致需要进行针对性地盾构施工掘进的过程中，会出现不同程度的土体移动。另外，伴随着盾构施工建设的进展，还会不断地扩大这种土体的整体性移动。这样的问题出现，也是引发土质沉降问题的关键所在，因此就需要进行针对性地分析，保障施工建设的整体安全性。

4 地铁盾构前期施工准备工作的BIM与VR技术的应用

4.1 处理交通问题

首先，在进行交通项目的建设中，难免会在一些交通重要区域内开展建设。因此，很多地铁项目的建设中，都会面临着交通疏解方面的困扰^[2]。因此，为了保障通过地铁的建设，帮助人们在日常的出行中，可以有着较高的交通效率，就需要在地铁盾构修建之前，提升施工建设的整体质量性。同时，还需要考虑到施工建设的成本投入。相比较传统的建设方案，只有积极地引进一些先进建设技术，才可以很好地发挥出技术的有效性。例如，进行BIM技术与VR技术的引入，就可以全面地降低施工建设的成本。

现阶段，在各个建设单位的建设过程中，对其项目的管理工作，一般都采用的是限额设计的方式。这种类型的设计模式下，往往需要对项目进行可行性的分析，并对其建设方案，进行投资报告以及预算的报告编制。这样的预算工作下，就可以很好地实现对建设成本方面的合理性分析，对资金的使用实现严格的把控，避免出现资金浪费使用的问题，从而影响到项目的进展^[3]。

在具体的操作中，首先需要对施工图纸在完成了编制之后，马上对其图纸开展针对性地审查与分析，同时与相关施工建设人员，进行全面的分析以及处理。但是，为了实现对整个项目的合理性分析，就需要积极地利用BIM技术，基于施工图纸当中的内容，构建出施工建设的模型，这样就可以通过调整时间节点的方式，明确出不同环节下，对于每一个环节所使用的成本、建设质量、建设能力都实现更加直观性的分析^[4]。对于VR技术的使用，主要体现在相关工作人员配备VR设备，更加直观的对建设的流程进行观察，这样及时地发现一些潜在的不合理问题，并实现对施工图纸的调整与优化。

3.2 管理工作的应用

在地铁工程项目的建设中，往往会涉及到大量的施工内容和流程，因此为了实现高效率、高准确度的建设工作，就需要对各种外界影响因素进行分析，避免这些不确定的因素对工程项目造成不良的影响。因此，当下在前期的准备工作开展中，首先需要对其开展针对性地分析，发挥出BIM技术与VR技术的技术优势，让相关审核工作人员，在BIM系统当中，查询过往的数据信息，并对工程项目当中每一个材料消耗环节，都进行针对性的指导与分析。其次，还需要发挥出技术的优势，对其工程项目开展仿真分析，以此充分的确定施工计划下，所会消耗的能源成本。其次，为了保障对其开展针对性地分析，还可以发挥出BIM技术与VR技术，能够对其虚拟碰撞的功能，将其开展工程项目的缺陷性分析。施工人员需要基于图纸当中的具体参数，与仿真模型进行比较分析，以此确定出设计当中所存在的不合理环节，并及时地进行调整，避免在日后建设之后，需要进行返工，不仅仅对施工进展造成影响，也提升了项目的整体性成本。

最后，在使用的BIM技术过程中，由于需要在计算机系统当中构建出软件平台，就可以很好地在实际的操作过程中，保障对施工建设的每一个环节，都能够实现实时的监控，最大程度上保障工程项目管理工作的顺利开展。

地铁盾构工程可将BIM+VR技术应用到盾构施工准备阶段，对场地进行规划布置，采用BIM+VR技术可以更合理的确定如管片堆放位置、龙门吊安装位置、渣土池设置位置及容量、运输通道及生活区等，利用上述手段同样有利于改善施工效果可以方便决策同时有利于提高工作效率。以管片堆放为例：可对堆放位置进行设计，并建立相应BIM模型，同时利用VR技术进行仿真测试，观察堆放位置与其他区域的相互关系，避免对车辆同行、生活，以及施工过程造成影响。

3.3 提升信息传输效率

当下使用的BIM技术与VR技术，可以很好地满足工程项目建设中的信息传输需求。由于地铁项目会涉及到大量的建设环节，因此一旦出现施工的问题，就需要及时的上报信息，并制定出良好的解决方式，以此推动建设的进展。当下进行计算机软件平台的搭建之后，就可以很好地保障施工建设的每一个环节，都能够形成通畅的信息传输机制，也让不同部门的工作开展，形成较高的联系程度，充分的满足当下工程项目的建设需求。其次，也保障工程项目的进展，始终掌握充足的数据信息。因此，工程需要将BIM技术与VR技术相互结合，使两种技术的优势同时发挥，两者相辅相成，共同推动盾构施工效率提升，保证工程质量。

3.4 BIM平台进行安全风险管理

可以很好的利用BIM模型的方式，对施工项目当中可能出现的风险，进行预测评估，以此可以很好制定出相应的应急预案，最大程度上满足当下施工建设安全性的需求。另外，这种BIM技术的使用下，也有效的制定出模拟方案，以此可以对现场进行针对性的演练与彩排。

3.5 BIM平台进行安全教育培训

通过BIM模型，结合现场项目管理的制定的疏散路线进行漫游视频的制作。通过现场勘察的危险洞口等危险源，结合BIM模型打印成宣传画进行警示。

总结：综上所述，伴随着现代化建设进程的加快，我国在进行地铁盾构的建设之前，往往需要利用BIM技术与VR技术相结合的方式，最大程度上保障前期的准备工作可以发挥出应用的作用。

参考文献：

[1]钱佳亘.新建盾构隧道下穿既有线沉降控制技术的研究[J].山西建筑,2021,47(14):128-131.

[2]李官权.破除地铁运营线车站围护结构关键技术研究[J].科学技术创新,2021,{4}(20):118-120.

[3]李森.地铁盾构隧道洞门环梁施工技术方案研究[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021,{4}(08):179-180.

[4]莫佳琪.浅谈地铁盾构隧道内整体道床下渗漏水整治[J].中小企业管理与科技(上旬刊),2021,{4}(08):189-190.