關(guān)于巖土工程勘察BIM 技術(shù)應(yīng)用的分析

李永強(qiáng)

摘 要：BIM技術(shù)主要是通過建立信息化模型，在巖土工程勘查的過程中對施工和運(yùn)營情況進(jìn)行檢測，其可以有效地解決施工中存在的問題，確保施工順利。利用BIM技術(shù)可以最大程度上實現(xiàn)不同平臺之間的相互聯(lián)系，從而為巖土勘察工作奠定堅實的技術(shù)基礎(chǔ)，讓工作效率水平得到進(jìn)一步提高。巖土工程勘察BIM技術(shù)相較于傳統(tǒng)工程勘察技術(shù)，優(yōu)勢明顯。其不僅僅是將數(shù)字信息進(jìn)行集成，更是數(shù)字信息的應(yīng)用，并可應(yīng)用于設(shè)計、建造、管理的數(shù)字化管理。BIM技術(shù)可以四維模擬實際施工，對工程建設(shè)具有不可估量的價值。

關(guān)鍵詞：巖土工程勘察;BIM技術(shù);應(yīng)用分析

巖土工程勘察信息模型的實際應(yīng)用還存在一定的弊端，不利于整個工程的順利開展，但是，在BIM技術(shù)逐漸推廣和發(fā)展的過程中，BIM技術(shù)在巖土工程勘察的應(yīng)用效果還需要為此進(jìn)行深入性的分析，合理開發(fā)軟件、制定標(biāo)準(zhǔn)流程，優(yōu)化數(shù)據(jù)接口等，能夠確保其與其他專業(yè)的協(xié)同合作，提高工作效率，提高信息資源的利用率，為整個巖土工程項目的順利開展奠定了良好的基礎(chǔ)。

1 BIM 技術(shù)在巖土工程勘察中的優(yōu)勢

1.1 信息共享性

巖土工程勘察資料需要工程設(shè)計方、施工方、業(yè)主方之間的交流和輪轉(zhuǎn)查閱，這樣才能夠保障最終信息結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。通過利用BIM 技術(shù)對三維模型進(jìn)行構(gòu)建，將整個工程的勘察結(jié)果集成為一個系統(tǒng)文件， 對各個專業(yè)協(xié)調(diào)配置，可以加強(qiáng)各個單位之間的交流，達(dá)到協(xié)同的工作效果，利于有效提高設(shè)計人員的工作效率，加強(qiáng)對設(shè)計信息的交流和傳遞， 利于實現(xiàn)資源共享。

1.2 BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性

BIM技術(shù)的協(xié)調(diào)性，顧名思義是為解決各類問題的協(xié)調(diào)工作，也是工程建筑行業(yè)的重點(diǎn)內(nèi)容，以往為項目實施過程中為解決問題，往往通過組織多方人員召開協(xié)調(diào)會議，梳理和尋找解決辦法，然后出變更，做相應(yīng)補(bǔ)救措施等。，通過BIM的協(xié)調(diào)性服務(wù)就可以避免這類情況，在建筑物建造前期對各專業(yè)的碰撞問題進(jìn)行協(xié)調(diào)，生成協(xié)調(diào)數(shù)據(jù)，提供出來，避免了各專業(yè)間的溝通不到位或者空間運(yùn)用不合理性，從而可以從總體上給出更加科學(xué)合理的解決方案，這樣最大程度上提高了設(shè)計、施工方案的準(zhǔn)確性[1]，避免出現(xiàn)這樣或那樣的問題，確保項目可以順利開展。

1.3 三維可視化

通過利用BIM技術(shù)可視化的特點(diǎn)，應(yīng)用在巖土工程勘察中，能夠使二維線條組合成三維模型，可以將工程地質(zhì)的情況真實的展現(xiàn)出來，有效提高巖土工程勘察的效率，減少工程施工過程中的風(fēng)險，實現(xiàn)資源利用的最大化。

2 巖土勘察 BIM 技術(shù)應(yīng)用目標(biāo)

2.1 創(chuàng)建三維場地模型

傳統(tǒng)地形地貌及工程環(huán)境等場地信息的載體通常為文本、表格、平面圖、剖面圖等，存在信息零散或冗余的狀況，不利于信息利用、信息管理及信息化建設(shè);同時由于傳統(tǒng)方法缺乏形象立體的可視化表達(dá)效果且表達(dá)不充分，不利于多專業(yè)理解和溝通，增大溝通成本;另外由于傳統(tǒng)資料利用率低，不利于場地分析及協(xié)同設(shè)計。通過BIM技術(shù)創(chuàng)建三維場地模型， 通過一個模型承載相關(guān)信息，不僅解決信息零散和冗余問題，且能準(zhǔn)確、直觀形象地反映和表達(dá)擬建場地地形地貌、管網(wǎng)分布及其埋深、建構(gòu)筑物分布及其基礎(chǔ)形式、基礎(chǔ)埋深等工程環(huán)境條件，同時可根據(jù)模型進(jìn)行總圖分析與布置以及施工場地分析與布置。

2.2 實現(xiàn)多專業(yè)模型整合

針對城市隧道、地下通道、城市軌道、綜合管廊等城市地下空間工程，場地工程環(huán)境及地質(zhì)情況通常較為復(fù)雜，傳統(tǒng)資料紛繁復(fù)雜、信息零散或冗余、信息管理困難、常常導(dǎo)致勘測、設(shè)計、造價等多專業(yè)溝通不暢，勘測資料與設(shè)計成果常常出現(xiàn)矛盾，導(dǎo)致設(shè)計和造價等多次變更，工作強(qiáng)度及錯誤率大幅增加，不利于施工進(jìn)度推進(jìn)及資金使用計劃編制，同時十分不利于后期業(yè)主運(yùn)維管理。實現(xiàn)多專業(yè)模型整合即實現(xiàn)BIM數(shù)據(jù)流通與交換是實現(xiàn)協(xié)同設(shè)計與管理的基礎(chǔ)，同時也是實現(xiàn)BIM價值的保障。

2.3 基坑邊坡開挖模型

基坑邊坡的項目傳統(tǒng)表達(dá)方式通常通過平面圖、立面圖及剖面圖表達(dá)基坑邊坡的形態(tài)、特征以及擬建物與基坑邊坡的位置關(guān)系，不能準(zhǔn)確、清晰、完全、直觀地表達(dá)基坑邊坡（傳統(tǒng)剖面都是垂直切圖，不能表達(dá)斜坡上的巖土分布）巖土分布情況，應(yīng)用BIM技術(shù)在場地及地質(zhì)模型的基礎(chǔ)上創(chuàng)建開挖模型[2]，相關(guān)信息表達(dá)更直觀準(zhǔn)確。

3 BIM 技術(shù)在巖土工程勘察的應(yīng)用

3.1 地質(zhì)體可視化

通過BIM技術(shù)創(chuàng)建三維地質(zhì)模型實現(xiàn)地質(zhì)體的可視化，將地質(zhì)構(gòu)造、巖土構(gòu)成、巖土分布、地質(zhì)體形態(tài)、基巖面起伏狀況等截圖插入勘察報告中，非常有利于報告閱讀者（尤其是非專業(yè)人士以及對場地不熟悉人員） 理解場地地質(zhì)情況，也避免了文字描述不清的狀況，降低理解難度，同時非常有利于專業(yè)人員定性快速判斷土層的均勻性、基巖面的起伏狀況，為報告校審者節(jié)約時間。

3.2 對工程場地類型等進(jìn)行判斷

在巖土勘察的實際操作中，必須按照地震設(shè)計代碼確定施工現(xiàn)場的類型。首先，執(zhí)行鉆孔;然后，檢測鉆孔的速度。在判斷操作周期的過程中，施工現(xiàn)場分為兩類，并且使用相關(guān)方法來計算站點(diǎn)周期。在兩孔測量中采用地面脈動法。實測優(yōu)勢周期與上述公式計算結(jié)果吻合。因此，利用波速檢測技術(shù)進(jìn)行單孔地層檢測，在判斷工程場地和地層類型方面具有較高的精度。

3.3 勘察信息集成

通過應(yīng)用BIM技術(shù)創(chuàng)建包含地質(zhì)屬性信息的地質(zhì)模型，初步實現(xiàn)勘察BIM模型鉆孔孔號、鉆孔類型、孔口高程、鉆孔坐標(biāo)、勘探深度、勘探日期、地層類型、地質(zhì)時代、地質(zhì)成因、巖層產(chǎn)狀、填土密實度、巖石風(fēng)化程度、巖石堅硬程度、巖石完整程度、巖石抗壓強(qiáng)度、抗剪指標(biāo)等物理力學(xué)信息集成[3]，為項目信息查詢、信息管理提供便利，同時為三維計算奠定基礎(chǔ)。

3.4 勘察工作量統(tǒng)計

為達(dá)到BIM模型信息集成以及巖土三維計算的目的，在勘察BIM建模過程中將鉆孔信息、取樣信息、巖土試驗信息及巖土參數(shù)等信息錄入數(shù)據(jù)庫，經(jīng)建模數(shù)檢校核修正數(shù)據(jù)庫后（對異常鉆探數(shù)據(jù)的調(diào)整），可通過數(shù)據(jù)庫直接生成鉆孔工作量（含鉆孔數(shù)量及鉆孔總進(jìn)尺）、取樣工作量、原位測試工作量、水文試驗工作量、室內(nèi)巖土試驗工作量，在報告編制過程中既可以直接利用數(shù)據(jù)[4]，同時也可以利用該數(shù)據(jù)與人為統(tǒng)計數(shù)據(jù)進(jìn)行相互校核。

3.5 地質(zhì)表層的應(yīng)用

傳統(tǒng)的數(shù)學(xué)理論和建模技術(shù)難以模擬地層等不規(guī)則地質(zhì)界面。在規(guī)劃項目時，可以將其作為一個整體進(jìn)行共享規(guī)劃項目，在調(diào)查和設(shè)計過程中，應(yīng)注意優(yōu)化。通過使用BIM信息享受快速解決技術(shù)，可以解決后來建設(shè)中的問題。

綜上所述，勘察技術(shù)是通過應(yīng)用地質(zhì)學(xué)、工程地質(zhì)學(xué)的理論和實踐經(jīng)驗為巖土工程勘察工作提供支持的一門技術(shù)，同時為工程建設(shè)的實施提供科學(xué)依據(jù)?？辈旒夹g(shù)在巖土工程施工中同樣具有重要作用，其主要目的是查明工程地質(zhì)條件，分析論證存在的工程地質(zhì)問題，并對建筑場區(qū)做出工程地質(zhì)評價。

參考文獻(xiàn)：

[1] 鄭豪，寧豪杰.BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用[J].工程建設(shè)與設(shè)計， 2020，（21）：13.

[2] 王勇.BIM在巖土工程勘察成果三維可視化中的應(yīng)用[J].工程技術(shù)研究， 2018，（15）：55-56.

[3] 李偉，王志遠(yuǎn)，王曉初.基于BIM的巖土工程設(shè)計優(yōu)化及應(yīng)用[J].沈陽大學(xué)學(xué)報（自然科學(xué)版），2018，（6）：465-469.