基于BIM技术的盖挖法地铁车站施工安全管理系统研究

摘要

城市化进程的加快使地铁工程建设规模逐年扩大，但施工过程中存在大量安全风险，导致安全事故频发，造成大量人员伤亡和财产损失，带来不良社会影响，地铁施工安全问题亟待解决。近年来兴起的BIM及数据采集技术，能提高数据采集、集成和分析能力。基于此，本文以盖挖法地铁车站作为研究背景，将BIM技术与RFID、三维激光扫描、传感器技术结合，从施工安全事故原因出发，构建基于BIM技术的盖挖法地铁车站施工安全管理系统，以期提高施工安全管理水平，减少安全事故的发生，本文主要研究内容有：
　　首先，通过分析施工安全管理基本理论和盖挖法施工技术原理，得出目前施工安全管理中存在的问题和盖挖法施工技术难点，结合BIM技术、RFID技术和三维激光扫描技术特点，挖掘其在解决施工安全管理问题的应用价值，为后续系统构建奠定理论基础。
　　其次，在分析盖挖法地铁车站施工安全事故收集流程、原则和方法的基础上，得到155起施工安全事故案例，以数据为支撑，从实践角度分析并解释事故类型、部位、月份及时间的发生规律，利用排列图分析得到16项主要事故因素；针对11类不同事故的诱导因素，利用关联规则中的Carma算法，分析主要影响因素，基于因素间的关联关系对不可控因素转换，结合BIM技术特点，提出主要事故因素预防控制策略，为施工安全管理系统的功能构建提供支持。
　　然后，以安全系统工程理论为指导，构建基于BIM技术的盖挖法地铁车站施工安全管理系统，提出系统的功能需求、设计原则和总体架构，构建数据层的危险源清单表、属性信息表的内容和结构，提出静态模型、动态模型及功能模型的构建方法，设计各功能模块的应用点及信息互用流程，研究应用点的关键实现技术，保证系统的构建在理论和技术上可行。
　　最后，利用C#语言，通过在Microsoft Visual Studio2012中调用Navisworks API，对系统初步开发设计，依托具体项目案例，验证系统在场地布置、施工模拟、危险源识别和保障模块的具体应用，以提高施工安全管理的信息化水平，实现自动化、可视化的施工安全管理，降低事故发生概率，为相关的研究提供借鉴意义。