BIM技術在基礎開挖造型上的應用

余 剛

(成都建工第四建筑工程有限公司, 四川成都 610000)

建筑工程基坑土方開挖施工中，無論是獨立柱基礎承臺、集水井基坑、電梯井基坑還是不同厚度筏板基礎或者基礎降標高等都涉及到基坑的放坡。通常的設計中存在較多的集水井、電梯井位于承臺中，相鄰或連體集水井、電梯井，相互之間又存在復雜交界關系的情況，坑壁需要根據(jù)設計大樣放坡，開挖造型中就會出現(xiàn)不同坡度、不同尺寸、不同標高的坑套坑的情況，二維的設計圖紙上很難想象出實際的樣子，從而使開挖造型出來的基坑尺寸錯誤或者精確度很差。通過利用BIM技術可視化的特點，利用Revit軟件對參數(shù)化模型進行建立，對基礎造型過程呈現(xiàn)出三維可視化模型來達到基礎造型的精確開挖及基坑尺寸的復核。

1 傳統(tǒng)基礎開挖造型上遇到的問題

1.1 基礎開挖精度低、造型參數(shù)不滿足設計要求

在傳統(tǒng)施工中，對基礎、集水井、電梯井基坑的造型，測量人員只能根據(jù)二維圖紙想象或者自己手繪出三維圖形輔助理解基坑的實際模型，這種方法適合于簡單的獨立基坑或者不超過兩個基坑部分重疊的情況，一旦遇到兩個以上的多個坑套坑的情況就無法想象或繪出實際的造型。不同深度或者不同放坡角度的基坑相互部分重疊時的交線為空間上的斜線，傳統(tǒng)模式下測量人員是不易精確定位，這樣就會導致出現(xiàn)開挖出來的基坑精度非常低，嚴重時會使得基坑的尺寸、坡度、標高等不符合設計要求。

1.2 測量數(shù)據(jù)計算繁瑣

傳統(tǒng)施工中，基礎開挖的控制參數(shù)數(shù)據(jù)都要通過測量員計算得來，在計算過程中稍有不慎就會出現(xiàn)錯誤，特別是多個基坑相互交叉部分重疊的時候，非?？简灉y量員的計算能力以及空間想象能力，出錯的幾率較大。

1.3 基礎開挖不精確導致施工成本的增加

多基坑相互交叉、部分重疊的時候，傳統(tǒng)測量放線上若要計算出交界線的位置、尺寸、標高等非常困難，這就會導致開挖時的參數(shù)控制不好，為了滿足設計參數(shù)要求，通常情況是選擇超挖或擴挖，這樣造成的后果就是增加挖方量、機械臺班，超挖或擴挖部分在混凝土澆筑時會使得混凝土的量比圖紙預算量增大，直接導致施工成本的增加。

另外，由于測量放線的不準確，造成基坑造型尺寸不符合設計要求，待到鋼筋綁扎時才發(fā)現(xiàn)問題，直接會導致該部位的防水等工序返工，最終會造成工期的損失及成本的增加。

2 BIM技術輔助基礎精確開挖造型

傳統(tǒng)基礎開挖造型上遇到的問題，可以通過利用BIM技術可視化的特點，利用Revit軟件對參數(shù)化模型進行建立，對基礎造型過程呈現(xiàn)出可視化，很方便的給出多基坑相互交叉、部分重疊情況下所有交界位置的精確坐標，使得放線開挖有理有據(jù)，不會出現(xiàn)少挖、超挖或擴挖的情況，從根本上解決基礎開挖造型的問題。

2.1 Revit軟件建立參數(shù)化模型

使用公制常規(guī)模型族樣板創(chuàng)建與電梯井、集水井、獨立基礎等基坑外輪廓一致的空心模型，通過空心模型實現(xiàn)對地基的剪切，實現(xiàn)基坑在地基上剪切出造型的形狀并能做到相互重疊部分基坑的相互剪切。采用空心融合、空心拉升等命令參照設計大樣及參數(shù)對井、基礎的凈深、凈長、凈寬、筏板厚度、基坑坡度等進行類型參數(shù)屬性的設置，在項目使用中同類型的基坑可以通過復制族并調整相應的參數(shù)進行創(chuàng)建，使得創(chuàng)建的族可以通用于項目。

2.2 以樂山某項目為例法進行建模

(1)原始設計平面截圖(圖1)。

圖1 基礎平面

(2)原始設計大樣圖(圖2～圖4)。

圖2 獨立基礎局部降標高大樣 注：用于基礎降標高高差大于抗水板厚時

圖4 降標高b-b大樣

(3)原始設計參數(shù)表(表1)。

表1 設計參數(shù)

(4)創(chuàng)建出的平面參數(shù)。

①開挖尺寸精確標注(圖5)。

圖5 開挖平面尺寸標注

②開挖坡度和標高精確標注(圖6)。

圖6 坡度和標高標注

(5)可視化三維模型(圖7、圖8)。

圖7 可視化三維模型一

圖8 可視化三維模型二

4 結束語

通過上述實例，可以清楚的體會到應用BIM技術輔助基礎造型精確開挖帶來的便利和準確，一方面有效解決多基坑部分相互重疊測量放線的技術難題，另一方面精確的開挖尺寸更是有效地節(jié)約了施工成本。當前，我國建筑行業(yè)的BIM技術應用還處于初級階段，所以更應該逐步建立高素質的BIM應用隊伍，用BIM技術改變傳統(tǒng)施工上的難點，更好地服務于施工現(xiàn)場。