Данное руководство было разработано Рабочей группой (РГ) 22 Международной ассоциации тоннелестроения (ITA) для поддержки внедрения BIM в тоннельной отрасли. Оно содержит рекомендации, которые должны быть адаптированы в соответствии с имеющимся опытом передовой практики для всех участников проекта, чтобы поддержать внедрение BIM в рамках проекта тоннелестроения.
Это руководство предназначено для использования всеми инженерами и заказчиками в качестве справочной основы для внедрения BIM в проекты тоннелей. Оно фокусируется на внедрении BIM для сегментированно облицованных механически прорубленных тоннелей и обычных тоннелей. Данное руководство в первую очередь охватывает внедрение тяжелых гражданских элементов в проекте тоннеля. Для получения более общей информации о BIM и его использовании в подземном строительстве читателю рекомендуется обратиться к более общим руководствам, таким как «Строительство и эксплуатация подземных сооружений – BIM в тоннелях» Немецкого комитета по тоннелям (DAUB) или аналогичным документам, представленным в разделе 16.

Конкретные рекомендации по моделированию нестроительных сооружений, например, механических, электрических, систем автоматизации или управления, или внутренних конструкций, специфичных для проекта, например, бетонных заполнений, пленумных стен, воздуховодов, дымоходов и т. д., не приводятся.

Настоящее руководство не предназначено для оспаривания требований заказчика к информации или местной передовой практики. Оно предназначено лишь для устранения двусмысленности, которая может возникнуть из-за общих определений в требованиях заказчика к информации, или для предоставления справочной информации заказчикам при разработке их требований.
Ожидается, что возможности BIM будут продолжать расширяться по мере развития новых технологий BIM. Однако данная версия данного руководства основана на обзоре современной международной практики BIM в тоннелестроении. Поэтому данный документ может быть обновлен в последующих версиях.

1. Введение
1.1. Предыстория
За последние два десятилетия информационное моделирование зданий (BIM) доказало свою эффективность как мощный инструмент для успешной реализации проектов по строительству тоннелей. Тем не менее, его внедрение не получило широкого распространения в отрасли. Одна из причин этого заключается в относительно небольшом количестве руководств по BIM, специфичных для тоннельного строительства. Хотя некоторые страны и заказчики внедрили такие руководства, данное руководство было инициировано Рабочей группой (WG) 22 Международной ассоциации тоннельного строительства (ITA) для поддержки внедрения BIM в оставшейся части тоннельной отрасли. Оно содержит рекомендации, которые должны быть адаптированы в соответствии с имеющимся опытом передовой практики для всех участников проекта, чтобы поддержать внедрение BIM в рамках проекта по строительству тоннеля.

1.2. Цели
Данное руководство предназначено для использования инженерами и заказчиками в качестве справочной основы для внедрения BIM в проектах по строительству тоннелей. Оно фокусируется на внедрении BIM для тоннелей с сегментной облицовкой, построенных механическим способом, и тоннелей, построенных традиционными методами. Для получения более общей информации о BIM и его использовании в подземном строительстве читателю рекомендуется обратиться к более общим руководствам, таким как «Строительство и эксплуатация подземных сооружений – BIM в тоннелях» Немецкого комитета по тоннелям (DAUB) (DAUB, 2019, 2020) или аналогичным документам, представленным в разделе 15.

3. BIM
Информационное моделирование зданий (BIM) определяется в серии стандартов ISO 19650 «Организация и оцифровка информации о зданиях и инженерных сооружениях, включая информационное моделирование зданий (BIM) Управление информацией с использованием информационного моделирования зданий» (ISO, 202a) как:
«использование общего цифрового представления построенного объекта для облегчения процессов проектирования, строительства и эксплуатации с целью формирования надежной основы для принятия решений».

Иными словами, BIM — это процесс, включающий генерацию и управление информацией о проекте и активах с использованием цифровых представлений физических и функциональных характеристик этих активов, например, конструкций и сооружений, на протяжении всего их жизненного цикла. Кроме того, этот процесс поддерживается различными цифровыми инструментами и программным обеспечением, а также договорными соглашениями об управлении информацией. По этой причине в современной практической практике BIM часто используется как общий термин для описания использования множества цифровых инструментов, таких как, помимо прочего, 3D-моделирование, моделирование графиков и затрат (т.е. 4D/5D-моделирование), вычислительное проектирование, визуализация, обнаружение коллизий и управление информацией, используемые для улучшения проектирования, реализации проектов, управления активами и сотрудничества.
Хотя рабочая группа ITA WG 22 не претендует на то, чтобы дать окончательное описание BIM, приведенный выше текст затрагивает две распространенные проблемы. Во-первых, описывая BIM как процесс, а не как отдельное программное обеспечение, программу, модель или структуру данных, определение дает технически точное описание BIM в соответствии с серией стандартов ISO 19650 (ISO, 2020a, ISO, 2020b, ISO, 2020c, ISO, 2020d, ISO, 2020e, ISO, 2020f). В противоположность этому, последнее предложение абзаца выше рассматривает реальное использование термина BIM в туннельной отрасли. В то время как опытные специалисты по BIM могут считать BIM в первую очередь процессом управления информацией, поддерживаемым такими инструментами, как 3D-моделирование, менее опытные пользователи BIM, как правило, называют BIM сами 3D-модели или инструменты 3D-моделирования. Приведенный выше текст призван примирить это расхождение в восприятии.
При полной реализации BIM предполагает создание централизованного хранилища данных (называемого общей средой данных, см. Раздел 6) для всей цифровой информации Проекта/актива на протяжении всего его жизненного цикла, от проектирования, эксплуатации и технического обслуживания до вывода из эксплуатации. Эта информация хранится в множестве BIM-моделей, которые точно отражают необходимую информацию о Проекте/активе на каждом этапе Проекта. BIM-модели вместе с системой управления/хранения информации, с которой они связаны, составляют «цифровые активы» Проекта.
1.3.1. BIM для тоннелестроения
Успешная реализация BIM для проекта тоннеля не сильно отличается по концепции от реализации BIM в других областях архитектуры, инженерии или строительства (AEC). Во всех областях успешная реализация BIM основана на организации информационных/данных рабочих процессов (т.е. кто редактирует/создает какие данные/информацию в какое время и с кем эти данные передаются/проверяются). Различные области различаются только типом моделируемой информации, поскольку для разных типов Проектов и/или активов актуальна разная информация о строительстве или активах. Некоторая информация, например, трехмерные/четырехмерные структурные или архитектурные данные, может быть общей для всех крупных инфраструктурных проектов, но другая информация, например, данные о процессе проходки тоннелепроходческого комплекса (ТПК) или данные отслеживания, специфична для проектов механизированного тоннелестроения. В частности, геотехнические, геологические или грунтовые данные (подробно рассмотренные в разделе 9) имеют большое значение для проектов тоннелестроения, и необходимо проявлять осторожность при их включении в BIM-структуру.
Данное руководство содержит общее введение в концепции BIM, а также рекомендации по передовой практике внедрения BIM для проектов тоннелестроения. Специфическая информация, относящаяся к проекту прокладки тоннеля (например, данные о машинах, данные о грунте, данные мониторинга и т. д.), и когда следует собирать или моделировать эту информацию, рассматривается в описаниях вариантов использования в разделе 4. BIM-модели, разработанные для обычных тоннелей, не сильно отличаются по концепции от BIM-моделей, разработанных для прокладки тоннелей методом бурения. Что отличает BIM-модели, разработанные для обычного тоннелестроения, так это различие между концепцией первоначальной опоры и концепцией окончательной опоры. В отличие от проложенных тоннелей, традиционные тоннели имеют как первичную, так и окончательную облицовку. Кроме того, процесс проходки традиционного тоннеля менее стандартизирован и в большей степени адаптирован к конкретным геологическим условиям, чем в случае проложенного тоннеля. При традиционном тоннелестроении выемка не всегда имеет круглую форму и не всегда представляет собой сплошную выемку. Решения о том, как моделировать эти два аспекта традиционного тоннельного строительства, являются основными причинами, по которым BIM-модели для традиционного тоннеля должны разрабатываться отдельно от моделей тоннеля, проложенного тоннелепроходческим комплексом.

1.4. Ограничения
Конкретные рекомендации по моделированию нестроительных сооружений, например, механических, электрических, автоматизированных или систем управления, или внутренних конструкций, специфичных для проекта, например, бетонных заполнений, вентиляционных стен, воздуховодов, дымоходов и т. д., не приводятся.
Настоящее руководство не предназначено для оспаривания требований заказчика к информации или местной передовой практики. Оно предназначено только для устранения двусмысленности, которая может возникнуть из-за общих определений в требованиях заказчика к информации, или для предоставления справочной информации заказчикам при разработке их собственных требований.
Ожидается, что возможности BIM будут продолжать расширяться по мере развития новых технологий BIM. Однако эта версия данного руководства основана на обзоре текущей международной практики BIM в тоннелестроении. Таким образом, данный документ может быть обновлен в последующих версиях.

2. Терминология и глоссарий
2.1. Общие принципы
В связи с относительно быстрым развитием BIM и относительно недавним появлением международных стандартов BIM, таких как ISO 19650В соответствии с серией стандартов ISO (ISO 202a, 202b, 2020c, 202d), терминология, связанная с BIM, изменилась и продолжает быстро развиваться.
В данном документе определения ISO имеют приоритет над всеми остальными. Однако необходимо адаптировать и уточнить значение некоторых терминов, которые обычно используются в секторе BIM и которые могут вызывать путаницу в отношении определений ISO. Таким образом, для разных терминов и понятий используются похожие, а в некоторых случаях и идентичные аббревиатуры. Это, вполне понятно, вызывает путаницу. Цель данного раздела — прояснить ситуацию.

2.2. Серия стандартов ISO 19650
Терминология BIM описана в серии стандартов ISO 19650. Эта терминология очень общая и не относится конкретно к подземным работам. Скорее, серия стандартов ISO 19650 относится к «активам». Определение актива в соответствии с ISO приведено в следующем разделе 2.2.1.

Определение BIM приведено в предыдущем разделе, Раздел 1.3.
Серия стандартов ISO 19650 (ISO 202a, 202b, 2020c, 202d) определяет информационные требования и результирующие информационные модели. Более подробная информация о взаимозависимости моделей проекта и активов приведена в Разделе 3, «Активы».

2.2.1. Определения
Назначающая сторона: Получатель информации о работах, товарах или услугах от ведущей назначенной стороны.
Назначенная сторона: Поставщик информации о работах, товарах или услугах.
Актив: предмет, вещь или объект, имеющий потенциальную или фактическую ценность для организации.
Информационная модель актива (AIM): информационная модель, относящаяся к операционной фазе. Она поддерживает стратегические и повседневные процессы управления активами, установленные назначающей стороной. Она также может предоставлять информацию на начальном этапе реализации проекта.
Информационные требования к активу (AIR): информационные требования, относящиеся к эксплуатации актива. Они определяют управленческие, коммерческие и технические аспекты получения информации об активе.
Информационная модель проекта (PIM): информационная модель, относящаяся к фазе реализации. Она поддерживает реализацию проекта и вносит вклад в AIM для поддержки деятельности по управлению активами. PIM также должна храниться для обеспечения долгосрочного архива проекта и для целей аудита.

Требования к проектной информации (PIR): это требования к информации, связанные с поставкой актива. Они описывают информацию, необходимую для ответа на стратегические задачи высокого уровня, поставленные заказчиком в отношении конкретного проекта по строительству объекта. Требования к проектной информации определяются как в процессе управления проектом, так и в рамках проекта управления активом.
Требования к обмену информацией (EIR): это требования к информации, связанные с назначением. Они описывают управленческие, коммерческие и технические аспекты подготовки проектной информации. Управленческие и коммерческие аспекты должны включать стандарт информации, а также методы и процедуры подготовки, которые должны быть реализованы командой по реализации проекта. См. раздел 2.4 для обсуждения использования этого термина в данном документе.
Требования к организационной информации (OIR): это требования к информации, связанные с организационными целями. Они описывают информацию, необходимую для ответа на стратегические задачи высокого уровня внутри заказчика.

2.3. Наиболее часто используемые термины в тоннелестроительной отрасли
В нашем секторе тремя классическими участниками строительной отрасли, обычно вовлеченными в реализацию BIM-проекта (или объекта), являются: Заказчик (или клиент, или владелец), Инженер и Подрядчик (строительная компания).

2.3.1. Определения
Заказчик: Как правило, под Заказчиком понимается Владелец или Спонсор Проекта, хотя в некоторых случаях Заказчик может также означать конечного Оператора тоннеля или даже Подрядчика, если Подрядчик поручил внедрение BIM-моделей. В настоящем документе предполагается, что Владелец и Заказчик Проекта являются одним и тем же юридическим лицом, хотя это не всегда так во всех договорных соглашениях. Заказчик является конечным Владельцем всей цифровой информации и BIM-моделей.
Информационные требования Заказчика: договорные обязательства по BIM-моделированию, которым будет подчиняться сторона, внедряющая BIM, т.е. назначенная сторона в соответствии с определениями ISO 19650 (ISO, 2020a) в рамках проекта по строительству тоннеля. На практике требования к информации для заказчика будут содержать часть OIR, PIR, EIR и AIR, как определено в ISO 19650 (ISO, 2020a). Требования к информации для заказчика будут включены в договоры между различными сторонами. См. раздел 2.4 для обсуждения использования этого термина в данном документе.
Примечание: в серии стандартов ISO 19650 используется термин «заказчик», а не «заказчик». В этом документе используется термин «заказчик».
Подрядчик — это организация, которая физически строит Проект. Это может быть отдельная строительная компания, совместное предприятие нескольких строительных компаний, проектно-строительная компания (например, договорное соглашение между проектной и строительной фирмами) или любое другое сочетание в зависимости от договорной структуры, используемой для реализации проекта тоннеля.
Инженер: Инженер в контексте данного документа — это организация, ответственная за проектирование Проекта. В контексте настоящего документа предполагается, что инженер является непосредственным сотрудником Заказчика, как определено выше (термин «инженер», используемый в этом документе, аналогичен термину «инженер Заказчика», обычно используемому в договорных документах в Северной Америке).
Руководитель проекта: Руководитель проекта, как определено в этом документе, является организацией, которая контролирует успешное завершение проекта от имени Заказчика. Руководитель проекта не проектирует и не строит проект, но контролирует выполнение задач, порученных Подрядчику и Инженеру. Руководитель проекта обеспечивает последовательное выполнение проекта и достижение целей Заказчика.
В общем, согласно ISO 19650 (ISO, 2020a), назначающей стороной является Заказчик, а назначающей стороной, согласно ISO 19650, является либо Инженер, либо Подрядчик. Заказчик может уполномочить руководителя проекта действовать в качестве назначающей стороны от его имени. Руководитель проекта обычно выступает в качестве технического подразделения Заказчика, контролируя выполнение работ назначенной стороной.
Назначенная сторона может меняться в процессе разработки проекта и создания цифровых активов. Как правило, на этапе проектирования назначается инженер, поскольку создается проектная информация, а на этапе строительства — подрядчик, поскольку создается строительная информация и интегрируется в BIM-систему. Назначенными сторонами являются инженер и подрядчик. Это обозначение может меняться в зависимости от используемой формы договора (проектирование-тендер-строительство, проектирование и строительство, «под ключ» и т. д.).

2.4. Разъяснение терминологии
Разные термины, используемые в BIM и тоннельном строительстве, могут иметь одну и ту же аббревиатуру или сокращение, что приводит к путанице. Примером этого является сокращение «EIR». В контексте серии стандартов ISO 19650 (см. выше) EIR означает «Требования к обмену информацией», тогда как в рамках проекта тоннельного строительства EIR обычно означает «Требования заказчика к информации». Первое описывает более общую концепцию обмена информацией между сторонами, тогда как второе определяет договорные обязательства по BIM, которым будет подчиняться сторона, внедряющая BIM (назначенная сторона в соответствии с определениями ISO 19650), в рамках проекта тоннельного строительства.
В данном документе сокращение EIR используется для обозначения

«Требования к обмену информацией» в соответствии со стандартом ISO 19650. Терминология
«Требования к информации для заказчика» будет написана без использования аббревиатур. Аналогичным образом, приоритет будет отдаваться терминологии ISO при использовании
акронимов или аббревиатур. Там, где это возможно, расхождения в терминологии были отмечены в данном документе. Однако читатель должен знать об этой проблеме и
при необходимости ознакомиться с ней, чтобы избежать путаницы при работе в рамках
или внедрении BIM.

3. Управление информацией об активах и проектах Стороны, участвующие в проектировании и строительстве тоннеля, часто отличаются от тех, кто участвует в эксплуатации и техническом обслуживании. Аналогично, информация, относящаяся к проектированию и строительству,
отличается от информации, необходимой во время эксплуатации и технического обслуживания.
Следовательно, информация, хранящаяся в модели BIM, должна быть адаптирована к циклу эксплуатации активов. По этой причине модели BIM, используемые на этапах проектирования и строительства, могут называться информационными моделями проекта (часто сокращенно PIM), а модели, используемые на протяжении всего срока службы актива, часто называются информационными моделями активов (часто сокращенно AIM). Соответственно, информация, необходимая для PIM, называется требованиями к информации проекта (PIR), тогда как информация об активах, которую владелец должен включить в AIM, называется требованиями к информации об активах (AIR). AIR и PIR могут различаться, но, поскольку большая часть проектной и строительной информации актуальна на этапе управления активами, передача информации между этими двумя моделями должна быть хорошо скоординирована. Этот цикл управления информацией (с дополнительными источниками информации) схематически изображен в ISO 19650–1 (ISO, 2020a) и воспроизведен на рис. 1: Информация, необходимая для управления активами на этапе эксплуатации, формируется на протяжении всего жизненного цикла актива, включая ранние этапы проекта. На этапе определения проекта владелец определяет требования к информации об активах, которые определяют использование моделей информации об активах во время эксплуатации и информацию, которая должна быть включена в модель для выполнения ее функций. Требования к информации об активах служат входными данными для требований к информации проекта, которые используются для разработки модели информации проекта на этапах проекта. По завершении строительства, во время ввода в эксплуатацию, модель информации проекта используется подрядчиком для разработки модели информации об активах и передачи ее управляющему активами. Таким образом, информация об активах постоянно развивается на этапах проекта и становится важной частью управления требованиями к информации.

Для собственников крайне важно на ранней стадии определить, какая информация об активах необходима для обеспечения успешного завершения проекта.

Информационная модель адекватно заполняется на каждом этапе проекта.
ISO 55000:2014 «Управление активами: обзор, принципы и
терминология» (ISO, 2014a, ISO, 2014b) содержит обзор по данной теме. Обратите внимание, что стандарт ISO 55000 был заменен стандартом 2024 года.
Хотя определения в значительной степени сопоставимы, определения, приведенные в
стандарте 2014 года, содержат больше подробностей и поэтому
воспроизведены здесь. Для справки, определение активов и преимущества
управления активами воспроизведены здесь (курсивом), чтобы дать
обзор потенциальных преимуществ надлежащего управления активами:
Активы: (Взято из пункта 2.3 в ISO 55000:2014). Актив — это
предмет, вещь или объект, имеющий потенциальную или фактическую ценность для организации. Ценность актива будет варьироваться в зависимости от различных организаций и их заинтересованных сторон и может быть материальной или нематериальной, финансовой или нефинансовой. Период от создания актива до окончания его срока службы называется сроком службы актива. Срок службы актива не обязательно совпадает с периодом, в течение которого какая-либо организация несет за него ответственность; вместо этого актив может приносить потенциальную или фактическую ценность одной или нескольким организациям на протяжении всего срока его службы, и ценность актива для организации может меняться в течение этого срока. Организация может выбрать управление своими активами как группой, а не индивидуально, в соответствии со своими потребностями,
и для достижения дополнительных преимуществ. Такие группировки активов могут осуществляться по типам активов, системам активов или портфелям активов.
Преимущества управления активами: (Взято из пункта 2.2 в ISO 55000:2014). Управление активами позволяет организации получать выгоду от активов для достижения своих организационных целей. Что представляет собой ценность, будет зависеть от этих целей, характера и назначения организации, а также потребностей и ожиданий ее заинтересованных сторон. Управление активами поддерживает получение выгоды, одновременно балансируя финансовые, экологические и социальные издержки, риски, качество обслуживания и производительность, связанные с активами. Преимущества управления активами могут включать, помимо прочего, следующее:
а) улучшение финансовых показателей: повышение доходности инвестиций и снижение затрат могут быть достигнуты при сохранении стоимости активов и без ущерба для краткосрочной или долгосрочной реализации организационных целей;
б) принятие обоснованных решений об инвестировании в активы: предоставление организации возможности улучшить процесс принятия решений и эффективно сбалансировать издержки, риски, возможности и производительность;

в) управление рисками: снижение финансовых потерь, улучшение здоровья и безопасность,
добрая воля и репутация, минимизация воздействия на окружающую среду и социальную сферу,
могут привести к снижению обязательств, таких как страховые премии, штрафы и
пени;

d) улучшение услуг и результатов: обеспечение эффективности активов может
привести к улучшению услуг или продуктов, которые постоянно соответствуют или превосходят
ожидания клиентов и заинтересованных сторон;

e)Продемонстрированная социальная ответственность: повышение способности организации, например, сокращать выбросы, сохранять ресурсы и адаптироваться к изменению климата, позволяет ей демонстрировать социально ответственную и этичную деловую практику и бережное отношение к окружающей среде;
f) Продемонстрированное соответствие: прозрачное соответствие правовым, законодательным и нормативным требованиям, а также соблюдение стандартов, политик и процессов управления активами, может способствовать демонстрации соответствия;
g) Улучшение репутации: за счет повышения удовлетворенности клиентов, осведомленности заинтересованных сторон и доверия;
h) Повышение устойчивости организации: эффективное управление краткосрочными и долгосрочными последствиями, расходами и результатами деятельности может повысить устойчивость операций и организации;
i) Повышение эффективности и результативности: пересмотр и улучшение процессов, процедур и показателей деятельности активов может повысить эффективность и результативность, а также достижение целей организации.

4. Варианты использования BIM
Прежде чем внедрять BIM в проект, необходимо четко определить и сформулировать цель его применения, чтобы поддержать разработку требований заказчика к BIM. В данном руководстве эти цели называются вариантами использования BIM в соответствии с терминологией, используемой buildingSMART International (bSI, 2020). Предварительное определение этих вариантов использования BIM имеет первостепенное значение для успешного применения BIM, поскольку конкретные варианты использования BIM будут определять инфраструктуру/программную среду BIM, а также необходимую информацию.
Варианты использования BIM, как следует из самого названия, — это задачи или процессы, для которых используется модель BIM. Чтобы предоставить каждому участнику проекта необходимую информацию, крайне важно знать, каким образом задействованы варианты использования BIM и как они взаимосвязаны. Таким образом, использование BIM будет определять не только необходимое программное обеспечение, но и на каком этапе проекта должна предоставляться информация для моделирования BIM.

Потребности в информации значительно различаются в зависимости от конкретного сценария использования BIM. BIM может использоваться на всех этапах проекта для различных целей, начиная от разработки архитектурных моделей для информирования общественности и заканчивая разработкой 5D-моделей планирования и бюджета для лучшей координации строительства. Информация, необходимая, например, для создания чертежей, будет существенно отличаться от информации, необходимой для предварительного изготовления, управления активами или других задач. Поэтому определение и понимание использования BIM в каждом конкретном случае является ключевым фактором для оптимизации потоков данных и информации.
В этом документе рабочая группа ITA WG 22 разработала краткое описание распространенных сценариев использования BIM, которое представлено в Приложении A. Таблица основана на различных источниках, главным образом на данных Немецкого комитета по тоннельному строительству (DAUB, 2019, 2020) и buildingSMART (bSI, 2020), поскольку эти организации уже разработали сценарии использования BIM, специфичные для тоннельного строительства. Однако рабочая группа ITA WG 22 добавила несколько других вариантов использования. Список в Приложении А не является исчерпывающим перечнем вариантов использования BIM, поскольку они значительно различаются в зависимости от потребностей проекта. Кроме того, потенциальные варианты использования BIM постоянно расширяются в связи с разработкой нового программного обеспечения и процессов.
Наконец, следует понимать, что определение требований заказчика к варианту использования BIM может повлиять как на сроки, так и на стоимость реализации проекта. Таким образом, первоначальное определение роли BIM в проекте должно быть четко определено заказчиком.

Рис. 6. Модель построенного тоннеля, включая точные детали сегментации кольца в соответствии с фактическим состоянием.

5. Процесс управления информацией и обязанности
Четкая структура управления информацией лежит в основе интеграции и применения BIM-процессов. Структура управления информацией определяет рабочие процессы, которые регулируют создание, изменение и проверку цифровой проектной информации на любом этапе жизненного цикла проекта или актива, а также определяет, какая сторона, т. е. заказчик, инженер, подрядчик, команда исполнителей и т. д., несет ответственность за это.

Итак, серия стандартов ISO 19650 (ISO, 2020a, 2020b, 2020c, 2020d) регулирует этот обмен информацией, предлагая стандартную структуру для управления информацией об объектах строительства с использованием процессов информационного моделирования, применимых на протяжении всего жизненного цикла объекта.
В тоннелестроительной отрасли стало распространенной практикой использовать серию стандартов ISO 19650 в качестве стандарта управления информацией, применяемого в проектах по строительству тоннелей, поэтому рекомендуется принять серию стандартов ISO 19650 в качестве стандарта управления информацией. При внедрении серии стандартов ISO 19650 следует учитывать следующее:
• Стандарт ISO 19650 проще всего адаптировать к традиционному процессу проектирования-тендера-строительства (Design-Bid-Build), при этом для процесса проектирования-строительства потребуются незначительные изменения. Если в рамках проекта используются альтернативные подходы к реализации, например, управление контрактами с учетом рисков (CMAR) или поэтапное проектирование-строительство (PDB), потоки информации в соответствии с ISO 19650 могут потребовать более существенной корректировки.

• Стандарт ISO 19650 содержит только общие формулировки, а не конкретные формулировки для проекта, включающего фактических участников проекта (т. е. Заказчика, Инженера, Подрядчика, Руководителя проекта и т. д.). Структура управления информацией и распределения ответственности для проекта должна быть разработана на самом раннем этапе. Рекомендуется зафиксировать процесс управления информацией и распределение ответственности в Плане выполнения BIM-проекта (BEP; подробно обсуждается в следующем подразделе) или аналогичном документе в зависимости от местных обычаев.

Рабочий процесс и стратегия реализации должны быть разработаны с учетом внедрения BIM.

5.1. План выполнения BIM-проекта (BEP)
Рекомендуется, при отсутствии противоречащих требований заказчика, чтобы каждый проект по прокладке тоннелей, предусматривающий использование BIM, разработал План выполнения BIM-проекта (BEP). BEP — это документ, определяющий порядок внедрения BIM в рамках проекта. В соответствии с ISO 19650–2 (ISO, 2020b) BEP определяется как:
«план, объясняющий, как аспекты управления информацией, связанные с назначением, будут выполняться командой исполнителей».
При этом команда исполнителей в приведенном выше определении определяется как:
«ведущая назначенная сторона и назначенные ею стороны».
По сути, BEP определяет все аспекты, касающиеся внедрения BIM в проекте. Это включает в себя цели внедрения BIM в проекте, программную среду, в рамках которой будут разрабатываться и храниться BIM-модели, а также то, какая сторона отвечает за разработку какой информации на любом данном этапе проекта, и какой стороне эта информация должна быть передана. План реализации проекта (BEP) — ??это документ, составляемый для конкретного проекта, описывающий организационные методы, структуру данных, графическое представление, управление и передачу данных проекта, а также процессы, модели, использование и роли каждого из участников в среде совместной работы BIM проекта.
Как правило, BEP разрабатывается либо инженером, либо руководителем проекта, который обычно работает от имени заказчика. Рекомендуется включать BEP в качестве договорного документа при заключении контракта на проект. BEP формализует в договорном порядке цели BIM проекта и структуру его реализации.
Поскольку в процессе BIM проекта на этапах разработки и строительства может участвовать большее или меньшее количество сторон, BEP может потребовать внесения изменений. Таким образом, BEP действует как «живой документ», который корректируется в соответствии с потребностями проекта по мере его развития. Тем не менее, поскольку BEP часто является договорным документом, заказчик и его представители должны разработать формальный процесс его изменения.
Типичное содержание BEP включает:

Введение или краткое изложение.
Обзор проекта, который может включать информацию о:
- Сторонах, участвующих в проекте, и
- Общем плане проекта или графике проектирования.
- Справочная информация о BIM. Это может включать информацию о:
что такое BIM,
- как обычно внедряется BIM,
- жизненном цикле BIM и
- различиях BIM на этапах проектирования, строительства, эксплуатации и управления активами.
- Справочная информация о цифровой доставке.
- Стандарты и справочные документы
- Требования и стандарты заказчика к информации

Международные стандарты BIM (например, серия ISO 19650)
Другие соответствующие проектные документы
Структура управления BIM, т.е. полномочия BEP в контексте проекта.
Подход и цели внедрения BIM в проекте. Это должно включать:
Четкое определение целей проекта в области BIM, и
Список вариантов использования BIM. (Примеры вариантов использования см. в Приложении A)
Ключевые роли и обязанности. Это должно включать:
Роли всех вовлеченных сторон
Роли всех вовлеченных лиц, их обязанности и к каким сторонам они принадлежат,
Имена и контактная информация всех вовлеченных лиц,
Информационные требования заказчика.
Процесс управления и обмена данными. Это может включать информацию о:
Общей среде данных (CDE – см. Раздел 6),
Рабочих процессах BIM,
Структурах данных,
Типах данных,
Форматах данных и файлов, и
соглашениях об именовании,
Используемом программном обеспечении.
Это может включать список утвержденного проектом программного обеспечения,
Это также может включать список требований к оборудованию для запуска необходимого программного обеспечения.
Описание процесса BIM-моделирования. Это может описывать:
Планирование и разделение работы,
Роли и обязанности разработчиков моделей и проверяющих,
Стандартные методы и процедуры,
Форматы обмена данными,
Прототипные или шаблонные модели,
Уровень потребности в информации, т.е. LOIN (см. Раздел 7),
Информация о геопривязке,
Необходимые атрибуты объекта и их соглашение об именовании,
Процесс федерации для модели.
Контроль качества и обеспечение качества
Валидация и верификация,
Гарантия и соответствие,
Планы проверки модели,
Координация и процесс смягчения коллизий.
Планы обучения.
Вопросы кибербезопасности.
Результаты BIM-проектирования. Это может включать информацию о:
этапах реализации проекта,
информационных результатах на разных этапах реализации проекта,
LOIN на разных этапах проекта,
рисках и возможностях.

Приведенное выше содержание может быть изменено, упорядочено или дополнено по мере необходимости для проекта и целей проекта в области BIM. Например, некоторые

В рамках проектов может потребоваться разработка других договорных документов, таких как план предоставления информации. В этом случае описание этих документов, их назначение и содержание обычно включаются в план предоставления информации о проекте (BEP).

6. Взаимодействие моделей и общая среда данных
Среды данных, используемые в процессе BIM, должны быть структурированы таким образом, чтобы способствовать потоку данных между партнерами проекта, обеспечивать легкий доступ к данным между сторонами и быть максимально совместимыми с программным обеспечением, используемым для достижения целей BIM проекта. Для облегчения создания такой программной среды в стратегии BIM-проекта часто определяется общая среда данных (CDE). CDE представляет собой центральное хранилище всей информации проекта, которое используется не только для передачи и хранения данных, но и для определения единого источника информации для всех цифровых данных в рамках проекта. По своей сути, CDE часто представляет собой облачную систему хранения файлов, но многие программные продукты, используемые для разработки CDE, такие как Autodesk Construction Cloud или Bentley ProjectWise, часто позволяют заказчику определять рабочие процессы, регулирующие загрузку, редактирование, проверку или утверждение информации. CDE определены в стандарте ISO 19650 (ISO, 2020a), и рекомендуется применять этот стандарт при создании CDE. Нет необходимости адаптировать CDE для работы в подземном строительстве, поскольку могут применяться те же принципы управления данными, что и в гражданском строительстве.
В дополнение к разработке хорошо структурированной CDE, стратегия BIM проекта должна обеспечивать максимальную совместимость программного обеспечения, используемого для достижения целей BIM проекта. В частности, если для достижения цели BIM проекта требуется взаимодействие или обмен информацией между двумя или более отдельными программными системами, необходимо обеспечить совместимость этих систем, то есть совместимость форматов обмена файлами. Для обеспечения совместимости между различными версиями программного обеспечения и программным обеспечением от разных разработчиков рабочая группа ITA WG 22 поддерживает использование файлов формата Industry Foundation Class (IFC) (файлы с расширением “.ifc”), разработанного buildingSMART International (bSI, 2024) и одобренного ISO. Более подробная информация по этому вопросу представлена ??в разделе 12 настоящего документа.
В контексте вышеизложенного, при настройке программной среды для внедрения BIM в проекте следует учитывать следующие соображения и рекомендации:
•Следует уделять особое внимание выбору набора инструментов для проекта, которые наилучшим образом подходят для совместной работы и обеспечения совместимости моделей и данных.

• Использование меньшего количества программных платформ, насколько это возможно, обычно приводит к лучшей интеграции между отдельными BIM-моделями, поскольку количество интерфейсов сводится к минимуму.

• Не все программные пакеты могут обрабатывать пикеты и обеспечивать идеальную рабочую среду для туннелей или подобных горизонтальных конструкций. Следует убедиться, что программный пакет для моделирования трассы и тоннеля обладает необходимыми функциями для поддержки требуемого моделирования и анализа.

Локальные подземные сооружения, такие как шахты и станции, обычно подходят для моделирования в стандартном программном обеспечении BIM.

Все модели тоннелей и другие модели проекта должны использовать одну и ту же систему координат с самого начала моделирования (см. примечание ниже).

Примечание: В программном обеспечении для BIM-моделирования обычно есть символы и функции для определения «базовой точки проекта», «точки съемки», «севера проекта» и т. д. Они используются для связывания подмоделей в федеративную модель. Тем не менее, для создания правильно геолокализованных федеративных моделей может быть полезно вставить в модели BIM простой, легко идентифицируемый объект координации (например, двойную пирамиду, указывающую на опорную/нулевую точку), который содержит всю информацию об используемой системе координат и может использоваться для проверки местоположения всех моделей.
Среда разработки и программное обеспечение проекта должны поддерживать стратегию федерации проекта. Стратегия федерации — это стратегия, определенная в рамках которые состоят из моделей, разработанных различными участниками проекта или дисциплинами. Успешные стратегии федерации позволяют нескольким сторонам и/или
дисциплинам эффективно сотрудничать и независимо разрабатывать  BIM-модели в масштабах всего проекта без помех.
Одна из таких стратегий федерации показана на рис. 2, в которой отдельные
модели дренажа, системные модели, архитектурные модели и т. д. объединены
в единую федеративную «модель туннеля». Стратегия федерации
предложена в Приложении A стандарта ISO 19650, раздел A.4 (ISO, 202b), в которой
федеративная модель разделена на различные модели по геометрическому расположению в
поперечном сечении. Это показано на рис. 3.
Как обсуждалось в Приложении A стандарта ISO 19650 (ISO, 202b), стратегия федерации,
для содействия передаче информационных контейнеров или моделей внутри
группы разработчиков или от/к назначающей стороне, должна учитывать
максимальный размер файла, который практически возможен для загрузки и скачивания с использованием
указанной ИТ-инфраструктуры. Информационная модель должна быть разделена на подсистемы,
так, чтобы ни один отдельный информационный контейнер не превышал допустимые пределы и позволял параллельно осуществлять
разработку проекта. Более подробная информация о форматах файлов,
используемых в объединенных моделях, приведена в разделе 12.

7. Уровень необходимой информации
BIM-модели должны быть разработаны с различной степенью сложности, чтобы
удовлетворять сценариям использования, для которых они созданы. Например, если необходимо
использовать BIM-модель для расчета количества
бетона, который будет использован при строительстве облицовки тоннеля на этапе детального
проектирования, BIM-модель должна содержать необходимую информацию (т.е.,
объем облицовки тоннеля) для этого. Аналогично, если необходимо рассчитать эквивалентные выбросы углерода,
производимые при производстве бетонной облицовки, то облицовка тоннеля в BIM-модели должна включать информацию о
типе материала, его геометрии, плотности и эквивалентном содержании углерода на кг произведенного бетона. Напротив, другая информация, такая как
точная сегментация кольца (в случае бурового туннеля) или расположение
бетонных швов (в случае монолитной облицовки), может не потребоваться для составления смет выбросов углерода или объемов работ.
Этот уровень сложности, до которого разрабатывается BIM-модель,
называется уровнем потребности в информации (LOIN). Эта терминология
заимствована из серии стандартов ISO 19650 (ISO, 2020a, 2020b, 2020c, 2020d),
в рамках которой она была введена. Уровень потребности в информации относится как к уровню геометрической детализации, так и к негеометрической информации (т. е.
т. е. тип материала, объемная цена, эквивалентный выброс CO2 на кг и т. д.).

Хотя в этом документе используется терминология «Уровень потребности в информации» (LOIN), следует отметить, что различные организации разработали различную терминологию для обозначения схожих понятий. Например, BIM Forum (BIM Forum, 2021), поддерживаемый Американским институтом архитекторов (AIA), использует термин «Уровень разработки» (LOD). BIM Forum предоставляет строгие рекомендации относительно того, какая информация должна быть включена на отдельных уровнях разработки, и не подразделяет уровень разработки на более мелкие категории.
DAUB (DAUB, 2019, 2020), напротив, использует модель гранулярности (LoX), которая далее подразделяется на уровень геометрии (LoG), уровень информации (LoI), уровень детализации (LoD) и, аналогично BIM Forum, уровень разработки (также называемый LOD). Наконец,
стандарт PAS 1192 (BSI, 2013), важный предшественник серии ISO 19650,
относится к уровню детализации, который далее подразделяется на уровень детализации (LOD), определяющий уровень геометрической детализации,
до которого разрабатывается BIM-объект, и уровень информации (LOI),
который используется для обозначения негеометрической информации. Следует также отметить, что в более ранних версиях этого документа использовалось определение PAS,
но в текущей редакции принята терминология ISO, чтобы соответствовать
наиболее актуальным международным стандартам.
Все соответствующие документы (ISO, PAS и DAUB) приведены в разделе 15.

7.1. Определение уровня потребности в информации
Определение требуемого уровня потребности в информации на разных этапах проекта должно быть
согласовано с указанными вариантами использования BIM для проекта. По мере развития проекта и по мере того, как BIM-модели проекта включают больше информации, уровень потребности в информации обычно увеличивается. Для контроля за разработкой цифровых активов проекта рекомендуется, чтобы заказчик определил цели внедрения BIM в проекте, т.е. варианты использования, для которых будет использоваться BIM, а не описывал уровень потребности в информации, для которого должна быть разработана BIM-модель. Любая стандартная информация, требуемая BIM-моделями, как указано во внутренних руководящих принципах заказчика (например, общие требования заказчика к информации), также должна быть включена и интегрирована в концепцию вариантов использования.
Определение целей внедрения BIM, т.е. определение того, что должна делать BIM-модель и какими функциями она должна обладать, а не определение

Определение аспектов и информации, которые должны содержать BIM-объекты, позволяет
стороне, внедряющей BIM, разрабатывать BIM-модель только в той степени, в которой это необходимо для достижения целей проекта в области BIM. Таким образом,
заказчик предоставляет требования к BIM, основанные на показателях эффективности, и позволяет стороне, внедряющей BIM, определить уровень потребности в информации,
необходимый для достижения целей проекта в области BIM. Это позволяет избежать предоставления чрезмерно предписывающих требований к BIM, которые не приносят дополнительной ценности и только усложняют внедрение BIM в проекте, что приводит к неоправданно высоким затратам на внедрение BIM. Соответственно, способ внедрения и использования BIM в проекте должен быть прозрачным для всех сторон, участвующих в
проекте. Поэтому важно разработать специфический для проекта договорной документ, описывающий концепцию внедрения BIM в проекте. Типичный документ, используемый в туннельной отрасли, этот документ

Рис. 3. Иллюстрация объединения систем поперечных сечений

тоннеля в железнодорожном проекте в соответствии с ISO 19650 (ISO, 202b).

Для достижения этой цели используется План выполнения BIM (BEP). BEP подробно описан в разделе 5.1.
Уровень потребности в информации на каждом этапе проекта для достижения целей проекта в области BIM должен быть указан в BEP. Уровень потребности в информации на каждом этапе проекта должен быть указан в BEP. BEP также должен описывать, как будут выполняться информационные требования заказчика. Кроме того, BEP должен обеспечивать согласованную структуру для внедрения BIM среди всех участников проекта.

7.2. Примечание о существующих стандартах спецификации уровня потребности в информации
Многие из существующих схем стандартизации уровня потребности в информации,
такие как структура уровня определения, предложенная форумом BIM,
довольно сложны и часто слишком детализированы для типичных потребностей проекта по строительству тоннелей в области BIM. Подобные схемы часто разрабатываются с учетом особенностей архитектурной отрасли, где продукция, используемая для надземных зданий, может быть более стандартизированной, а производители этой продукции могут предоставлять доступ к BIM-объектам со всей необходимой информацией на всех возможных уровнях детализации.

В тоннелестроительной отрасли многие продукты изготавливаются на заказ для конкретного проекта тоннеля, например, бетонные и торкрет-бетонные смеси. Поэтому внедрение «стандартизированных» форматов LOIN может быть затруднительным. В связи с этим рекомендуется, чтобы сторона, внедряющая BIM, разработала специальные таблицы LOIN для проекта тоннеля и включила их в BEP или другой договорный документ. Они могут включать другие схемы LOIN, такие как структура BIM-форума (или другие), и должны быть совместимы с любыми требованиями заказчика к информации.

7.3. Рекомендации ITA по уровню потребности в информации

Для решения вышеуказанных задач, связанных с определением LOIN, рабочая группа ITA WG 22 разработала предложение по LOIN для моделей тоннелей. Его можно найти в Приложении B для
буровых тоннелей, Приложении C для обычных тоннелей и Приложении D.
для моделей грунта. Таблицы LOIN, представленные в приложениях B, C и D,
организованы по типичным этапам проекта и содержат рекомендации
по минимальному значению LOIN, которое должно быть включено в BIM-модели тоннелей на
каждом этапе проекта. Эти таблицы могут использоваться в качестве основы для проектов, где
отсутствуют требования заказчика. Эти таблицы также должны
использоваться с концепциями BIM-моделирования, представленными в разделах 8 и 9.

8. Моделирование тоннелей

Подход к моделированию любой BIM-модели должен основываться на предполагаемых вариантах использования BIM-модели. Например, если модель предназначена только для обнаружения коллизий, необходимо моделировать только геометрическую информацию о
тоннеле и его внутренних системах. Тем не менее, требования заказчика к BIM часто не структурированы вокруг желаемых вариантов использования. Скорее, требования заказчика к BIM часто предписывают разработку BIM-модели с определенным уровнем детализации, не указывая напрямую на предполагаемое назначение BIM-модели. Такой подход может привести к обременительному процессу разработки BIM-моделей и к созданию большего количества информации, чем фактически необходимо. BIM-модели могут значительно отличаться в зависимости от того, для каких целей они предназначены. Таким образом, невозможно дать
общую рекомендацию о том, как разработать BIM-среду, которая удовлетворяет всем возможным сценариям использования. Тем не менее, два наиболее распространенных сценария использования BIM в тоннелестроении — это координация проектирования (т.е., обнаружение коллизий внутри и/или между дисциплинами или существующими конструкциями) и подсчет объемов работ. Таким образом, в следующем разделе приводятся рекомендации по разработке BIM-модели, которая может удовлетворить этим типичным сценариям использования. Если заказчики или сторона, внедряющая BIM, желают, чтобы BIM-модель удовлетворяла дополнительным сценариям использования, подход к моделированию, описанный в этом разделе, может потребовать модификации или адаптации в соответствии с потребностями проекта.

Для практикующих инженеров этот раздел предназначен для предоставления рекомендаций по передовой практике эффективного создания BIM-модели.

Проект прокладки тоннеля без создания лишней информации. Для заказчиков
этот раздел может использоваться в качестве основы для определения требований к BIM-модели
вместо существующих руководящих принципов заказчика.
Раздел 9.1 содержит рекомендуемый подход к разработке
модели проложенного тоннеля, тогда как раздел 9.2 описывает рекомендуемый
подход к разработке обычной модели тоннеля. Кроме того, этот раздел 9 следует читать вместе с
приложениями B и C, в которых указан уровень потребности в информации, до которого должны быть разработаны объекты в BIM-моделях на каждом этапе проекта. Оба приложения были разработаны на основе типичного проектирования, ожидаемого для тоннеля на типичных этапах проектирования. Уровень потребности в информации, указанный на разных этапах проектирования, как правило, может быть перенесен на большинство подходов к закупкам (например, проектирование-тендер-строительство, проектирование-строительство и т. д.), хотя может потребоваться его корректировка в зависимости от проекта. Разделы 9.1, 9.2 и соответствующие приложения были разработаны на основе передового отраслевого опыта и с целью предоставить рекомендации по повышению эффективности и доступности моделирования
для всех инженеров и заказчиков.

Приложения B и C в основном посвящены конструктивным и гражданским элементам
модели BIM. Механические, электрические, сантехнические, железнодорожные, дорожные или архитектурные элементы не упоминаются отдельно, поскольку они будут значительно различаться в зависимости от цели и области применения тоннеля. Однако эти элементы необходимо учитывать при разработке подхода к моделированию BIM для проекта.
Наконец, подход к моделированию не включает в себя грунт, т.е. модель местности (поверхность) и модель грунта (геология, гидрогеология, геотехника). Рабочая группа 22 предложила разработать модель грунта в контексте BIM отдельно от модели тоннеля, описанной в
этом разделе. Модель грунта и процесс моделирования подробно описаны в разделе 9.

8.1. Подход к моделированию тоннелей, проложенных методом бурения
В рамках схемы «Уровень потребности в информации» в Приложении B предлагается разделить BIM-модель тоннеля, проложенного методом бурения, на две модели. Эти две модели называются «Модель тоннеля» и «Кольцевая модель», при этом «Кольцевая модель» используется в качестве источника информации в «Модели тоннеля». Схема построения этой схемы моделирования представлена ??на рис. 4, а визуальное представление схемы моделирования — на рис. 5. «Модель тоннеля» представляет собой экструдированную трубу, которая определяет местоположение тоннеля в трехмерном пространстве, а также информацию, применимую ко всему тоннелю в целом. Она не содержит сегментации, поскольку достигнутые допуски (т.е. точное положение сегментов) неизвестны на этапе проектирования. Поэтому включение информации о сегментации до начала строительства тоннеля может привести к созданию избыточной информации. Полный список рекомендуемых компонентов модели туннеля, и этапов их включения в проектную BIM-модель, можно найти в матрице, представленной в Приложении B. Кольцевая модель содержит информацию, специфичную для сегментной облицовки. Требуется смоделировать только одно кольцо каждого типа, содержащее всю необходимую информацию для определения сегментной облицовки. Эта информация включает в себя сегментацию, точную геометрию кольца, встроенные элементы, такие как дюбели или биконусы и т. д. Кольцевая модель предназначена для создания основы чертежей сегментной облицовки. Полное описание кольцевой модели можно найти в матрице, представленной в Приложении B. Если необходимо интегрировать в BIM-модель информацию о фактическом состоянии здания, Информация, включенная в описанную схему моделирования, может быть использована в качестве основы для создания моделей построенных тоннелей. Модели построенных тоннелей, в отличие от описанного выше подхода к моделированию, обычно включают другую информацию, например, фактическое расположение отдельных сегментов кольца вдоль всей трассы. Изображение модели, демонстрирующей такую ??явную сегментацию кольца в облицовке, представлено на рис. 6. Следует отметить, однако, что потребность в информации для модели построенного тоннеля будет варьироваться от заказчика к заказчику
и, вероятно, потребует корректировки схемы моделирования в соответствии с
потребностями проекта.

8.2. Подход к моделированию обычных тоннелей

Структура тоннеля, проложенного обычным способом, отличается от структуры
механизированного тоннеля главным образом тем, что она имеет отдельную первичную
систему крепления и окончательную систему облицовки, а не единую облицовку, как в случае
большинства тоннелей с сегментной облицовкой (хотя есть несколько исключений
из этого правила). Как правило, предполагается, что основная опора функционирует как начальная система поддержки для стабилизации котлована до строительства окончательной облицовки. Поэтому предполагается, что основная опора обычно воспринимает только кратковременные, т.е. временные, нагрузки от грунта и воды, существующие во время строительства тоннеля. Окончательная облицовка, в отличие от этого, действует как постоянная система поддержки, воспринимающая все нагрузки в течение расчетного срока службы тоннеля.

Как указано в тексте выше, предположение о том, что временные/кратковременные
нагрузки воспринимаются основной опорой, а долговременные нагрузки
воспринимаются окончательной облицовкой, варьируется от проекта к проекту и от
практики от страны к стране. Например, некоторые недавние руководства, такие как Руководство по напыляемому бетону, выпущенное Австрийской строительной инженерной ассоциацией (нем.: ?Osterreichische Bautechnik Vereinigung (?OBV), 2013), допускают использование торкрет-бетона в качестве части окончательной облицовки. Таким образом, в некоторых проектах тоннелей предполагается, что основная опора действует совместно с окончательной облицовкой для восприятия долговременных нагрузок. При этом основной слой торкрет-бетона и окончательная облицовка рассматриваются как композитная система. В качестве альтернативы, в зависимости от типа проекта или разрешений заказчика, основная конструкция может также служить
окончательной облицовкой. В любом случае, подход BIM должен отражать подход к проектированию. В данном документе предполагается, что первичная и окончательная облицовка являются отдельными конструкциями, и они моделируются как таковые.
Основная крепление в обычном тоннеле обычно определяется
с точки зрения классов крепления. Эти классы крепления описывают количество и
тип основных элементов крепления, необходимых для поддержки проходки тоннеля
на данном участке тоннеля. Классы крепления также описывают
планируемую последовательность проходки (включая длину проходки). Различные классы крепления разрабатываются для различных типов
поведения грунта, ожидаемого во время проходки тоннеля. Короткие тоннели могут иметь только
два или три класса крепления, тогда как длинные тоннели, проходящие через
различные геологические структуры, могут иметь десять и более.
BIM-модели обычных тоннелей могут стать излишне
сложными, если моделируются все элементы обеих систем крепления. Это может
привести к увеличению затрат на внедрение BIM в проекте, часто не
необходимо для выполнения BIM-задач и, следовательно, не
всегда помогает достичь целей проекта в области BIM. Поэтому рекомендуется
в рамках данного руководства использовать так называемый «оболочечный подход» для
моделирования основной крепления в обычном тоннеле.

В рамках этого «оболочечного подхода» к моделированию отдельные элементы
основной опоры, т. е. анкерные болты, сетка, толщина торкрет-бетона и т. д., не моделируются дискретно по всей длине
туннеля. Вместо этого основная опора включается в модель как простая
геометрическая оболочка, т. е. объем, охватывающий все
элементы основной опоры. Элементы в окончательной облицовке и
постоянных конструкциях, напротив, моделируются дискретно (т. е. каждый
элемент опоры представлен как отдельный объект), поскольку они, как правило,
составляют конечный актив для Заказчика.

Объекты (т. е. объемы), используемые для моделирования основной опоры, должны содержать информацию о том, к какому классу опоры относится/

Рис. 5. Схема построения модели прорубленного тоннеля. Основная модель тоннеля включает только информацию о выравнивании, толщине сегментов и т. д., тогда как специфическая информация относительно конструкции кольца, т. е. сегментации, расположения болтов и т. д., содержится в отдельной подробной модели кольца.

была предусмотрена/использовалась в качестве метаданных или негеометрической информации об объекте, а также количество ожидаемых круглых участков этого класса крепления.
Геометрия основной зоны крепления должна соответствовать геометрии класса крепления. Радиальная протяженность зоны крепления должна быть равна радиальной протяженности анкерных болтов или крепления, имеющего наибольшую радиальную протяженность. Длина объекта зоны крепления (т.е., размер вдоль продольной оси туннеля) должна соответствовать участку туннеля, в котором используется один класс крепления. Таким образом, длина отдельного объекта зоны крепления пропорциональна длине круглого участка выемки соответствующего класса крепления. Новый элемент зоны крепления следует создавать в местах вдоль длины туннеля, где происходит изменение класса крепления. Если в классе опор  используются сваи или аналогичные элементы предварительной опоры (например, анкерные болты или заполненные раствором трубы навеса), которые простираются как в продольном, так и в поперечном направлении, размер элемента огибающей должен быть таким, чтобы он включал в себя размер свай, чтобы обеспечить обнаружение любых потенциальных столкновений со сваями и другими конструкциями. Чтобы учесть всю сложность первоначальной опоры с помощью подхода с использованием огибающей, все элементы огибающей должны включать ссылку
(в форма атрибута/метаданных) для отдельных моделей для каждого класса поддержки . Для каждого класса поддержки следует создать отдельную модель. Все анкерные болты, толщина торкрет-бетонной облицовки, планируемые штольни и любые элементы предварительной поддержки должны быть смоделированы как уникальные объекты в рамках детальной модели класса поддержки. Каждый объект в рамках детальной модели класса поддержки также должен включать любую соответствующую негеометрическую информацию (тип материала, стоимость, углеродный след и т. д.). Схема структуры эталонной модели представлена ??на рис. 7, а схема подхода к моделированию представлена ??на рис. 8. Используя эту эталонную структуру, предложенную в рамках подхода с использованием оболочек, можно реализовать наиболее распространенные варианты использования BIM-модели, т. е. обнаружение коллизий и расчет объемов работ.

Рис. 8. Схема предлагаемого подхода к моделированию «оболочки» для обычных тоннелей.

Первоначальная облицовка рассматривается только как объем (т.е. оболочка) внутри
окончательной модели облицовки. Каждый элемент оболочки соответствует участку, в котором используется один класс крепления. Элементы оболочки содержат метаданные, указывающие на
класс крепления, так что можно ссылаться на отдельные модели классов крепления, которые явно содержат все элементы классов крепления.

Как обсуждалось выше в начале этого подраздела, основная опора или некоторые ее части (например, анкерные болты или торкрет-бетон) в некоторых случаях могут использоваться в качестве компонентов в окончательной системе облицовки. В этом случае может быть целесообразно явно моделировать все элементы основной опоры непосредственно в BIM-модели, а не применять описанный выше подход «оболочки». Схема BIM-модели, использующей этот «явный» подход, показана на рис. 9. В Приложении C приведены рекомендации о том, когда какой элемент следует определять на каком этапе процесса проектирования. Включение определенных элементов слишком рано в разработку BIM-модели может привести к путанице и,
более того, может быть не необходимым для выполнения вариантов использования BIM-модели,
что приведет к чрезмерным затратам на BIM. Например, если основная опора назначается в рамках методов и средств подрядчика, и проект реализуется по модели «проектирование-строительство» (также известной как «проектирование и строительство»), включение явных элементов основной опоры может быть излишним до начала закупок. Любые расчеты объемов для целей оценки могут быть выполнены путем включения фиктивных объемов в качестве метаданных/  атрибутов непосредственно в сами элементы ограждающих конструкций.
Выбор между явным моделированием и моделированием ограждающих конструкций должен зависеть от желаемых сценариев использования, которые должна выполнять модель BIM. Каждый проект, каждый владелец и каждый объект уникальны, и ответственность за определение наиболее подходящего подхода к моделированию для любого конкретного проекта и/или объекта лежит на стороне, внедряющей BIM.

8.2.1. Допуски на перебор, недобор и установку Одной из уникальных особенностей традиционного тоннельного строительства является способ выемки грунта.

Допуски учитываются на этапах проектирования и строительства. В частности, профиль выкопанного тоннеля может не соответствовать проектной ширине выемки, что в сочетании с допусками на монтаж для монолитной облицовки может привести к различным внутренним/внешним диаметрам в построенном участке по сравнению с проектным участком. Пример того, как такие допуски учитываются при проектировании, приведен на рис. 10. Отклонение профиля выемки от проектного профиля тоннеля
особенно часто встречается при проектировании тоннелей в твердых породах. Для тоннелей в твердых породах, построенных традиционным способом, определенное количество релаксации породы после выемки обычно учитывается/допускается. Перебор или недобор также распространены при работе с твердыми породами, особенно при взрывных работах. По этой причине в некоторых странах и у заказчиков существуют договорные предельные значения перебора/недобора, которые определяют, при каком диаметре подрядчик или заказчик оплачивает избыточный объем выемки и в пределах которого подрядчик несет ответственность за дополнительные расходы. Изображение, взятое из стандарта «ONORM B 2203–1» (Австрийские международные стандарты, 2023 г.), указывающее на линии перебора и проектные линии, имеющие отношение к контракту, представлено на рис. 11.
В зависимости от предполагаемых сценариев использования BIM-модели, эти линии перебора/недобора и допуски при монтаже могут потребовать включения.

Такие сценарии использования могут возникнуть, если BIM-модель используется для расчета объемов работ, в которых учитываются отклонения, или если BIM-модель предоставляется на этапе торгов с информацией, имеющей отношение к контракту. Однако это приводит к проблеме, что при неправильном учете это может привести к путанице между проектными местами первичной/окончательной облицовки. Поэтому рекомендуется включать допуски в качестве метаданных или атрибутов конструкции облицовки, а также указывать первичную и вторичную облицовку.

Рис. 9. Схема «явного» подхода к моделированию, при котором все основные и конечные элементы поддержки облицовки моделируются в рамках одной модели.