一种基于BIM+GIS技术隧道进洞方法与流程

本发明属于隧道施工，更具体地说，涉及一种基于bim+gis技术隧道进洞方法。

背景技术：

1、隧道是埋置于地层内的工程建筑物，是人类利用地下空间的一种形式。

2、目前，在隧道进洞方式一般采取从进出口或采取竖井或斜井方式进洞。但有些隧道进出口受地理位置限制，位于陡峭崖壁上，施工便道无法到达；同时危险性较高，不利于施工场地布置。或不具备采用竖井或斜井方式进洞。再或者隧道长度过长，工期紧等，需要多工作面同时进洞施工。

3、经检索，中国专利公开号为cn 107780941 a的申请案，公开了一种隧道零开挖进洞施工方法。该申请案的施工方法包括，施工便道修筑至洞口位置后，对周边危石进行排除；然后采用测绘方法，对隧道洞口精确多点密布测量，绘制地面线、地形图；根据绘制的地面线、地形图，采用sketchup模拟，将隧道洞口及实际地形相结合，通过三维模型展现出来，从而直观地确定隧道洞口与原地面的相交面，精确确定进洞桩号；根据确定的进洞桩号进行精确放样，在明暗洞交接点外不开挖山脚土体的情况下，从明暗交接点外2m的位置施做套拱衬砌，然后施作超前大管棚作为超前支护；管棚达到强度后进行暗洞开挖及支护施工。该申请案，采用sketchup三维模拟精确定位隧道零开挖进洞位置，可有效地减少隧道洞口开挖对周边生态环境的影响，降低了对生态环境和水土流失的破坏；同时降低了对洞口围岩的扰动，可以确保隧道安全、平稳进洞。但该申请案中，针对隧道进出口受地理位置限制，施工便道无法直接到达的情况，并未提出有效的解决方案。

技术实现思路

1、1、要解决的问题

2、针对以上现有技术中存在的至少一些问题，本发明提出一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其目的在于解决现有的隧道进洞方式中，当进出口受地理位置限制或不具备采用竖、斜井方式进洞或为了增加隧道工作面的情况下，提供一种隧道浅埋段的进洞方式。

3、2、技术方案

4、为了解决上述问题，本发明所采用的技术方案如下：

5、本发明的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，包括以下步骤，

6、s1、利用bim软件建立隧道施工区域的地质模型及隧道模型，通过bim模型，选出隧道埋深较浅的位置；

7、s2、利用gis技术选取到达隧道埋深较浅位置的合适路线，同时利用bim技术进行隧道浅埋段放坡开挖至隧道拱脚底施工设计及力学分析；

8、s3、修筑便道、边坡开挖，挖至隧道拱脚底，施做浅埋段两端进洞位置套拱及管棚，再进行护拱；

9、s4、隧道进洞施工，最后施做浅埋段防水及二衬。

10、进一步地，若存在多个隧道埋深较浅位置，综合便道及放坡开挖至隧道拱脚底工程量、造价、施工难易程度进行综合比选，选取合适的位置进洞；

11、进一步地，对于隧道埋深较浅的位置采取盖挖施工，待开挖至隧道拱脚底时，及时施工护拱；同时在护拱侧边应预留方便车辆设备通行洞口；

12、若为分离式隧道，左右线分别选取合适浅埋段位置，且左右线均在一个位置进洞；当便道从一侧施工至左线浅埋段时，为到达右线位置，需在左右线护拱上设置通行孔洞，同时在两孔洞间设置施工横洞或便道。

13、进一步地，开设孔洞的位置进行力学分析及施工模拟，确保施工安全及可行性；同时，在护拱顶适当位置设计通风孔。

14、进一步地，护拱施工时，需预留施工通行孔洞及修筑左右线施工横洞；护拱施工完成养护临期到后，及时进行土方回填工作，且通风口应接长至地面。

15、进一步地，进洞施工时，进洞位置两端分别向前掘进，直到两端都施工至某处(车行横洞、进出口、竖井、斜井或足够车辆设备通行的人行横洞)时，可以通达进出口或竖井或横洞时，即可封闭护拱侧壁留置的施工通行孔洞；且左右线同方向掘进应错开，同时加强进洞位置监控量测。

16、3、有益效果

17、相比于现有技术，本发明的有益效果为：

18、(1)本发明的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，利用bim+gis技术选取合适的进洞位置，并进行相关边坡、护拱、施工通行孔洞及横洞建模分析模拟，提供一种隧道浅埋段进洞方法；有效解决了传统隧道方式进洞中，当进出口受地理位置限制，施工便道无法到达；或不具备采用竖、斜井方式进洞或隧道较长工期较紧的弊端。

19、(2)本发明的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，当存在多个隧道埋深较浅位置，综合便道及放坡开挖至隧道拱脚底工程量、造价、施工难易程度进行综合比选，从多个埋深较浅的位置中选择最优的一处，从而到达效应最大化。

20、(3)本发明的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，若为分离式隧道，一般左右洞距离较近，通过在左右线护拱上通行孔洞之间设置施工横洞，此方式可以通过一条达到选定的浅埋段便道，可以到达左右线，使得施工更加方便、快捷，且成本较低。

21、(4)本发明的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，盖挖段两端分别向前掘进，直到两端都到达车行横洞或进出口或竖井或斜井或足够车辆设备通行的人行横洞，即可封闭护拱侧壁留置的施工通行孔洞，以减少此处的风险；同时可以减少施工出入口，减轻施工管理难度；另外，封闭预留洞后可以施工后续的防水回填等，有效节约施工工期。

技术特征：

1.一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其特征在于：包括以下步骤，

2.根据权利要求1所述的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其特征在于：若存在多个隧道埋深较浅位置，综合便道及放坡开挖至隧道拱脚底工程量、造价、施工难易程度进行综合比选，选取合适的位置进洞。

3.根据权利要求2所述的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其特征在于：对于隧道埋深较浅的位置采取盖挖施工，待开挖至隧道拱脚底时，及时施工护拱；同时在护拱侧边应预留方便车辆设备通行洞口；

4.根据权利要求3所述的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其特征在于：开设孔洞的位置进行力学分析及施工模拟，确保施工安全及可行性；同时，在护拱顶适当位置设计通风孔。

5.根据权利要求3所述的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其特征在于：护拱施工时，需预留施工通行孔洞及修筑左右线施工横洞或便道；护拱施工完成养护临期到后，及时进行土方回填工作，且通风口应接长至地面。

6.根据权利要求5所述的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其特征在于：进洞施工时，进洞位置两端分别向前掘进，直到两端都到达其它可通行位置处，即可封闭护拱侧壁留置的施工通行孔洞；且左右线同方向掘进应应错开，，同时加强进洞位置监控量测。

7.根据权利要求6所述的一种基于bim+gis技术隧道进洞方法，其特征在于：其它可通行位置处为车行横洞、进出口、竖井、斜井或足够车辆设备通行的人行横洞其中的一种。

技术总结
本发明公开了一种基于BIM+GIS技术隧道进洞方法，属于隧道施工技术领域。其包括，S1、利用BIM软件建立隧道施工区域的地质模型及隧道模型，通过BIM模型，选出隧道埋深较浅的位置；S2、利用GIS技术选取到达隧道埋深较浅位置的合适路线，同时利用BIM技术进行隧道浅埋段放坡开挖至隧道拱脚底施工设计及力学分析；S3、修筑便道、边坡开挖，挖至隧道拱脚底，施做浅埋段两端进洞位置套拱及管棚，再进行护拱；S4、隧道进洞施工，最后施做浅埋段防水及二衬。本发明为进出口位置由于某些原因无法进洞，或为了增加隧道工作面，而提供了一种隧道浅埋段的进洞方式。且本发明利用BIM+GIS技术，使得工程量的计算更加快捷、准确、直观。

技术研发人员：陈超,胡义,刘秀岩,柴雪斐,王宇坤,朱金坤,拉周加
受保护的技术使用者：中国十七冶集团有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15