图3 盾构环模型
图4 隧道错缝拼装模型
3 案例工程概述
3.1工程背景简介
香港地铁工程建设项目沙中线，是香港铁路有限公司正在兴建的一条全新地铁线，也是当前香港地铁建设中最先应用BIM技术的项目。目前该地铁项目由于现实需求，已经将计划线路拆分成了两部分，即“沙田至红磡段”及“红磡至中环段”。
地铁项目原本就是一个十分复杂的项目，在该项目中，其构造较为复杂，标高众多，管线十分密集，洞口设置如果不合理，则会造成大量成本的浪费，采用BIM技术进行盾构隧道风险可视化评价，则会大大的减少风险发生的可能，从而为地铁工程施工提供坚实的数据支撑。
香港地铁工程建设项目沙中线项目全长约17公里，途径10个车站，本文选取的就是扩建钻石山站与金钟站之间的隧道，区间距离为1.6公里。在这两个车站之间，由于已经渐趋郊区，工程地质剖面图如下所示：
图5 工程地质剖面示意图
3.2相关量的确定
在进行盾构“隧道”施工之前，需要对其总配件数量、总混凝土数量、隧道挖土土方量等进行量的确定，以配合估算师工作，接下来本文对此进行一一阐述。
（1）总配件数量
在这种施工中，所涉及到的配件数量较多，比如桥架、线管、用电设备等，这些配件的总量可以由Revit中的明细表计算得出。通过打开明细表，在项目浏览器中，选择标题、合计和综述，合计中显示组中图元的数量，标题和合计左对其显示在组的下方，总数即为总配件数量。
通过在Revit软件中进行总计，发现刀盘、盾体、人舱、螺旋输送机、管片安装机、管片小车、皮带机、拖车等，总数量为5234件，其中管片居多。
（2）总混凝土体积
总混凝土体积也可以用Revit软件来计算得出，首先打开创建完毕的模型，新建明细表，并创建结构柱明细表，选择类别为结构柱；其次，添加相应的需要字段信息，比如体积，并点击成组，勾选总计；然后，点击格式，设置体系，计算总数；最后点击体积列，选择选项卡中的“设置单元格式”，保留三位小数，并导出进行数据处理即可。
因此，由于之前已经创建了模型，那么经过这样的步骤，很容易就得出总混凝土体积量为304m3。
（3）隧道挖土土方量
针对隧道挖土土方量的计算，进行的步骤可能要稍微复杂一点，首先要绘制地形，这在前面已经完成。在绘制地形的基础上，选择地形，待图元高亮显示后，在左侧属性对话框中将“创建的阶段”设定为“现有”；其次，单击“体量和场地”选项卡>“修改场地”面板>“平整区域”命令，弹出对话框，并绘制建筑地坪，进入3D视图，在左侧视图属性对话框中将“相位”设置为“现有”；然后，将属于“现有”阶段的原地形选择后删除，再次在视图属性对话框中将“相位”设置为“新构造”，此时可见到新构造阶段的地形及其他构造物出现，并单击“视图”选项卡>“图形”面板>“可见性/图形”按钮，在弹出的“可见性/图形替换”对话框中取消勾选“场地”中的“建筑地坪”（如图-1），这样画面上将只会看见单纯的地表；最后，任选一个被地坪切割过后的地形，高亮选择后，在实例属性对话框中，在“标识数据”下的“名称”栏内输入这个轮廓的名称，再利用明细表计算土方量。经过这样的步骤，可以很轻松的得到，本次隧道施工挖土土方量为59.05m3。
4基于BIM技术的盾构“隧道”风险可视化
4.1盾构“隧道”风险事件评价
在进行盾构隧道风险事件评价之前，需要对工程施工中会出现的风险事件进行整理和归类，结合施工现场实际情况，对地铁盾构隧道的风险事件进行了全面总结，如下表所示：
表1 地铁盾构隧道的风险事件表
