基于智能化BIM平臺的勘察管理解決方案探討

摘" 要：該文分析深圳地鐵建設(shè)中勘察管理的現(xiàn)狀與問題，并提出解決方案。針對信息更新不及時、操作效率低等問題，建議采用內(nèi)外業(yè)一體化、智能化BIM平臺等策略。通過碰撞測試系統(tǒng)、移動端應(yīng)用等創(chuàng)新手段提高勘察工作的質(zhì)量和效率。同時強(qiáng)調(diào)建立大數(shù)據(jù)平臺、優(yōu)化數(shù)據(jù)管理等舉措，以應(yīng)對勘察工作中的挑戰(zhàn)。該研究總結(jié)智能化BIM平臺在勘察管理中的潛力，同時指出未來的改進(jìn)空間。

關(guān)鍵詞：勘察管理；信息技術(shù)；大數(shù)據(jù)平臺；智能化BIM；解決方案

中圖分類號：TU17" " " 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A" " " " " 文章編號：2095-2945（2024）25-0173-05

Abstract： This article analyzes the current situation and problems of survey management in Shenzhen subway construction， and proposes solutions. To address issues such as untimely information updates and low operational efficiency， it is recommended to adopt strategies such as integrated internal and external operations， and intelligent BIM platforms. Improve the quality and efficiency of survey work through innovative methods such as collision testing systems and mobile applications. At the same time， measures such as establishing a big data platform and optimizing data management are emphasized to address the challenges in survey work. This study summarizes the potential of intelligent BIM platforms in survey management and points out future areas for improvement.

Keywords： survey management; information technology; big data platform; intelligent BIM; solution

深圳經(jīng)濟(jì)特區(qū)自1980年成立以來，已經(jīng)在過去的40多年里經(jīng)歷了蓬勃發(fā)展和持續(xù)建設(shè)，成為中國改革開放的領(lǐng)頭羊和經(jīng)濟(jì)增長的典范之一。截至2024年2月，深圳地鐵已經(jīng)建成并投入運(yùn)營了18條線路，總里程高達(dá)578.7 km，并且擁有332座車站（換乘站不重復(fù)計算）。同時，還有多條地鐵線路正在建設(shè)中，預(yù)示著深圳地鐵網(wǎng)絡(luò)將繼續(xù)擴(kuò)張和壯大。根據(jù)2035年的規(guī)劃，深圳市軌道交通的規(guī)劃里程將達(dá)到1 335 km。目前，深圳地鐵網(wǎng)絡(luò)已基本輻射覆蓋了市轄的9個行政區(qū)。其巖土工程勘察具有廣泛的覆蓋面和深入的鉆孔深度等優(yōu)勢，因此在城市建設(shè)項(xiàng)目的勘察作業(yè)中具有重要的參考價值。然而，地質(zhì)資料的管理和利用水平直接關(guān)系到工程實(shí)踐的質(zhì)量和效率。因此，提高地質(zhì)資料的管理水平和利用效率已成為相關(guān)單位工作的重點(diǎn)和挑戰(zhàn)。

1 行業(yè)現(xiàn)狀及問題

目前在勘察行業(yè)中存在一些問題需要解決。首先，數(shù)據(jù)的時效性較差，這導(dǎo)致了信息更新不及時，影響了決策的準(zhǔn)確性和效率。其次，傳統(tǒng)的紙質(zhì)外業(yè)編錄操作效率相對較低，這可能是由于使用的技術(shù)或流程不夠優(yōu)化，導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)和效率的降低。另外，數(shù)據(jù)缺乏智能化，這意味著在數(shù)據(jù)處理和分析方面存在一定的局限性，無法充分利用數(shù)據(jù)的潛力。隨著勘察外業(yè)事故頻發(fā)，業(yè)主和勘察單位面臨著更大的監(jiān)管壓力，這進(jìn)一步加劇了行業(yè)的挑戰(zhàn)。特別是在地鐵和城際項(xiàng)目中，勘察體量巨大，管理復(fù)雜，需要大量的人力資源投入。此外，施工補(bǔ)勘階段的外業(yè)作業(yè)和內(nèi)業(yè)數(shù)據(jù)管理也面臨著較高的難度。另外，之前地鐵和置業(yè)項(xiàng)目中的地質(zhì)數(shù)據(jù)沒有進(jìn)行有效的整合，導(dǎo)致了資源的浪費(fèi)和信息的不充分利用。最后，尚無地市區(qū)域級的地質(zhì)大數(shù)據(jù)平臺，這限制了地質(zhì)數(shù)據(jù)的共享和利用。因此，對于行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，需要解決這些問題并推動行業(yè)向更智能化、高效化的方向發(fā)展。

2" 實(shí)施策略及方案

2.1" 實(shí)施策略

利用信息技術(shù)實(shí)現(xiàn)勘察作業(yè)全過程信息的“內(nèi)外業(yè)一體化”是當(dāng)前勘察行業(yè)發(fā)展的重要趨勢之一。通過這一整合，能夠?qū)崿F(xiàn)勘察作業(yè)的全程無紙記錄，使得數(shù)據(jù)管理更加高效便捷。無論是在何時何地，都能夠隨時進(jìn)行勘察作業(yè)，并且能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場完成全部內(nèi)外業(yè)工作。這種一體化的信息技術(shù)應(yīng)用，不僅提高了作業(yè)的靈活性和響應(yīng)速度，還降低了作業(yè)過程中的信息丟失和錯誤率，為勘察作業(yè)的質(zhì)量和效率提供了有力支持。

勘察單位通過引入勘察一張圖的碰撞測試系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)了對鉆孔的風(fēng)險等級分類，從而更好地規(guī)避潛在的風(fēng)險。這一系統(tǒng)根據(jù)鉆孔與管線的平面相對位置關(guān)系，將鉆孔劃分為不同的風(fēng)險等級。具體而言，將鉆孔分類：S為2 m以內(nèi)，A為2～3 m，B為3～5 m，正常為5 m以外。此外，根據(jù)鉆孔的完成度，系統(tǒng)還將未施工的鉆孔、正在鉆探中的鉆孔以及已完成的鉆孔區(qū)分開來，并為它們分配不同的顏色進(jìn)行標(biāo)識。通過這種系統(tǒng)化的分類和標(biāo)識方式，勘察單位可以更加清晰地了解鉆孔與管線之間的關(guān)系，如圖1所示，有針對性地采取措施，有效降低了勘察作業(yè)中可能發(fā)生的風(fēng)險。

通過平臺上傳了勘察單位與勘察區(qū)域內(nèi)管線權(quán)屬單位的各項(xiàng)保護(hù)協(xié)議，這一舉措在更有效控制勘察質(zhì)量的同時，也為萬一發(fā)生事故后的過程追溯提供了重要的支持。同時，正在積極研究電子化流程的模式，以取代目前使用的紙質(zhì)版單孔報審機(jī)制，這將有助于更好地規(guī)范勘察流程，提高工作效率。

在勘察外業(yè)方面，我們實(shí)施全過程監(jiān)控，并且平臺上顯示著實(shí)時可視化窗口，為業(yè)主、勘察監(jiān)理單位以及勘察單位的管理提供了便利。這種實(shí)時監(jiān)控和可視化展示的方式，有助于及時發(fā)現(xiàn)問題并進(jìn)行調(diào)整，提升了勘察作業(yè)的管理水平和效率。

本研究將致力于建立一個大數(shù)據(jù)平臺，通過與深圳地鐵集團(tuán)平臺和地鐵安保區(qū)管理的配合，為安保區(qū)范圍內(nèi)的建筑物提供多項(xiàng)服務(wù)。這些服務(wù)包括工可勘察和初步勘察等，覆蓋市政管網(wǎng)、市政道路、臨近隧道以及房建項(xiàng)目等領(lǐng)域。特別是在地鐵線路附近的建筑物，平臺將提供更加詳細(xì)的勘察服務(wù)，以支持地鐵周邊區(qū)域的地質(zhì)災(zāi)害評估等咨詢類服務(wù)。此外，還將收集地形地貌、管線、地下建構(gòu)筑物等方面的資料，為相關(guān)項(xiàng)目提供數(shù)據(jù)支持。通過建立這樣的大數(shù)據(jù)平臺，能夠?yàn)楦鞣教峁┤娴男畔⒎?wù)，提高勘察工作的效率和準(zhǔn)確性，從而為城市建設(shè)和安全管理提供更加可靠的支持。

2.2" 實(shí)施方案

勘察一張圖的集成涵蓋了多種關(guān)鍵數(shù)據(jù)，包括地理信息、項(xiàng)目信息、鉆孔分布、鉆孔模型、管線數(shù)據(jù)、建筑物數(shù)據(jù)以及地質(zhì)模型等。這種綜合數(shù)據(jù)的集成使得我們能夠從宏觀和微觀2個角度全面地了解鉆孔分布以及地下空間環(huán)境數(shù)據(jù)的關(guān)系。在宏觀層面上，可以通過地理信息和項(xiàng)目信息了解整個區(qū)域的地貌地形、基礎(chǔ)設(shè)施情況以及工程項(xiàng)目分布情況，從而為勘察工作提供整體的背景信息。而在微觀層面上，通過鉆孔分布、管線數(shù)據(jù)、建筑物數(shù)據(jù)等詳細(xì)信息，我們可以深入了解每個具體位置的地下情況，包括地質(zhì)構(gòu)造、地下管線布局以及建筑物基礎(chǔ)情況等。這種綜合數(shù)據(jù)的集成和分析，為勘察工作提供了全面的數(shù)據(jù)支持和決策依據(jù)，有助于更加準(zhǔn)確地評估地下環(huán)境，規(guī)劃工程設(shè)計，提高勘察工作的效率和質(zhì)量。

勘察協(xié)同模塊在項(xiàng)目管理中扮演著關(guān)鍵的角色，其中包括進(jìn)度管理、考勤管理、片區(qū)管理、會議管理以及問題銷項(xiàng)管理等功能，如圖2所示。在進(jìn)度管理方面，系統(tǒng)可以將勘察計劃與項(xiàng)目實(shí)際進(jìn)度進(jìn)行對比，及時反映項(xiàng)目的提前或滯后情況，并記錄下其中的原因?？记诠芾砟K則負(fù)責(zé)監(jiān)督勘察單位和勘察監(jiān)理單位的項(xiàng)目負(fù)責(zé)人的深度考勤和現(xiàn)場負(fù)責(zé)人的項(xiàng)目地考勤，實(shí)現(xiàn)對人員動態(tài)的管理和監(jiān)控。片區(qū)管理模塊將項(xiàng)目劃分為不同的片區(qū)，并按照所負(fù)責(zé)區(qū)域進(jìn)行管理，確保責(zé)任清晰到位。會議管理系統(tǒng)記錄了每次會議的過程資料，同時與問題銷項(xiàng)管理聯(lián)動，針對會議中產(chǎn)生的問題進(jìn)行及時記錄和解決方案的總結(jié)，避免同類問題在不同線路交叉發(fā)生。而問題銷項(xiàng)管理模塊則記錄和處理了勘察工作過程中出現(xiàn)的問題、責(zé)任單位、原因、發(fā)生時間、解決方案以及潛在風(fēng)險等，確保問題得到及時、有效的解決，保障勘察工作的順利進(jìn)行。這些協(xié)同模塊的有效運(yùn)用，有助于提高項(xiàng)目管理的效率和質(zhì)量，促進(jìn)勘察工作的順利實(shí)施。

數(shù)據(jù)管理模塊在項(xiàng)目管理中扮演著至關(guān)重要的角色，其中包括項(xiàng)目信息、計劃管理、鉆孔管理、設(shè)備管理和管線數(shù)據(jù)管理等功能，如圖3所示。項(xiàng)目信息管理涵蓋了業(yè)主單位、勘察單位和勘察監(jiān)理單位的配置信息，確保各方協(xié)同合作順暢進(jìn)行。計劃管理模塊允許勘察單位填報具體的勘察計劃，同時業(yè)主可以實(shí)時了解項(xiàng)目進(jìn)度，確保項(xiàng)目按計劃推進(jìn)。鉆孔管理模塊負(fù)責(zé)對項(xiàng)目的鉆孔進(jìn)行全面管理，包括地層、標(biāo)貫、取樣和巖芯照片等信息的記錄，由勘察單位錄入并由監(jiān)理單位審核，以確保數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和完整性。設(shè)備管理模塊按照設(shè)備進(jìn)場時間進(jìn)行編號，記錄設(shè)備的進(jìn)出場時間，留下了勘察過程的痕跡，有助于設(shè)備使用的追溯和管理。最后，管線數(shù)據(jù)管理模塊導(dǎo)入管線數(shù)據(jù)，并由平臺自動生成模型，提高了管線數(shù)據(jù)的管理效率和準(zhǔn)確性。這些數(shù)據(jù)管理模塊的合理運(yùn)用，有助于優(yōu)化項(xiàng)目管理流程，提高數(shù)據(jù)管理的效率和質(zhì)量，確?？辈旃ぷ鞯捻樌M(jìn)行。

地層庫模塊是一個關(guān)鍵的數(shù)據(jù)管理工具，根據(jù)《深圳地鐵巖土工程勘察圖例及編號實(shí)施細(xì)則》（試行稿修訂版），我們已經(jīng)將該細(xì)則所有地層庫上傳至平臺。然而，考慮到地層較多的情況，為了更好地適應(yīng)實(shí)際項(xiàng)目需求，我們需要針對每條線路重新建立專用地層庫，并確保每個地層與圖例之間的準(zhǔn)確映射關(guān)系，如圖4所示。這樣的操作可以確保地層信息的準(zhǔn)確性和一致性，為地質(zhì)勘察工作提供可靠的數(shù)據(jù)支持。通過建立地層庫模塊，我們能夠更有效地管理和利用地質(zhì)信息，提高勘察作業(yè)的質(zhì)量和效率。

模型管理模塊是一個關(guān)鍵的工具，用于管理項(xiàng)目中的各種模型，包括管線模型、地質(zhì)模型、建筑物模型和實(shí)景模型等。通過這一模塊，我們能夠?qū)@些模型進(jìn)行有效的管理和維護(hù)，確保其準(zhǔn)確性和完整性。特別是，結(jié)合GIS平臺，我們能夠更深入地分析和掌握地上和地下的實(shí)景空間環(huán)境數(shù)據(jù)。這意味著我們不僅能夠了解地表的情況，還能夠深入地了解地下的情況，從而更好地理解整個勘察區(qū)域的地形地貌和地質(zhì)情況。這種綜合的模型管理和分析手段，為我們提供了更全面的數(shù)據(jù)支持，有助于提高勘察作業(yè)的準(zhǔn)確性和效率，從而為項(xiàng)目的順利實(shí)施提供了有力的保障。

移動端是一個重要的工具，可以用于對項(xiàng)目勘察資料、勘察成果以及過程資料進(jìn)行電子化管理，如圖5所示。通過移動端應(yīng)用程序，我們可以方便地將各種資料上傳至平臺，并進(jìn)行實(shí)時的管理和查看。這種電子化管理的方式不僅提高了數(shù)據(jù)的安全性和可靠性，還大大減少了紙質(zhì)文件的使用和管理成本。同時，移動端的便捷性也使得勘察人員可以隨時隨地進(jìn)行數(shù)據(jù)管理和查看，無論是在辦公室還是在外勘察現(xiàn)場。這種移動端的電子化管理方式，為勘察工作提供了更加靈活和高效的手段，有助于提高勘察作業(yè)的效率和質(zhì)量，推動勘察行業(yè)向數(shù)字化轉(zhuǎn)型邁出重要一步。

2.3" 平臺操作流程

為了有效地管理勘察項(xiàng)目，勘察單位及勘察監(jiān)理單位需要與平臺管理人員聯(lián)系，在工程數(shù)據(jù)中心模塊中錄入項(xiàng)目創(chuàng)建信息，包括業(yè)主、監(jiān)理及勘察單位信息，并制定人員計劃，同時選擇勘察階段。在完成這些信息錄入后，勘察單位應(yīng)在項(xiàng)目資料模塊中上傳勘察大綱、地形資料、管線數(shù)據(jù)資料以及其他相關(guān)的項(xiàng)目資料，并等待監(jiān)理單位的審核?？辈靻挝辉谏蟼髻Y料后，還需發(fā)起勘察資料審查，處理人為勘察監(jiān)理單位。此外，在項(xiàng)目管理模塊中，勘察單位需要按任務(wù)名稱添加項(xiàng)目計劃，確保勘察工作的順利進(jìn)行。同時，勘察單位還需在鉆孔管理模塊按照模板要求上傳鉆孔一覽表，以及在項(xiàng)目地層庫模塊中根據(jù)地鐵集團(tuán)標(biāo)準(zhǔn)地層庫進(jìn)行本項(xiàng)目的地層庫設(shè)置。另外，勘察單位在設(shè)備管理模塊進(jìn)行設(shè)備進(jìn)出場信息的填報。最后，在勘察外業(yè)作業(yè)過程中，利用BIM平臺移動端即時錄入外業(yè)數(shù)據(jù)，包括開孔申請、鉆孔編錄信息等，審核人員可在移動端或平臺端的鉆孔管理模塊進(jìn)行審核，以確?？辈鞌?shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和可靠性。這些步驟的執(zhí)行能夠有效地管理和監(jiān)控勘察項(xiàng)目的各個環(huán)節(jié)，確?？辈旃ぷ鞯捻樌M(jìn)行，具體流程如圖6所示。

3" 創(chuàng)新應(yīng)用

在勘察領(lǐng)域，我們致力于打造創(chuàng)新的應(yīng)用，以提高勘察工作的效率、質(zhì)量和可靠性。我們的創(chuàng)新應(yīng)用涵蓋了多個方面，包括數(shù)據(jù)管理、模型管理、移動端應(yīng)用等。

在數(shù)據(jù)管理方面，建立了工程數(shù)據(jù)中心模塊，通過平臺管理人員錄入項(xiàng)目創(chuàng)建信息，并在項(xiàng)目資料模塊中實(shí)現(xiàn)勘察資料的電子化管理。這使得勘察單位能夠方便地上傳勘察大綱、地形資料、管線數(shù)據(jù)等相關(guān)資料，并通過監(jiān)理審核，實(shí)現(xiàn)勘察資料的在線審查和管理。

在模型管理方面，開發(fā)了模型管理模塊，用于管理項(xiàng)目管線模型、地質(zhì)模型、建筑物模型等。結(jié)合GIS平臺，能夠更全面地分析和掌握地上、地下實(shí)景空間環(huán)境數(shù)據(jù)，為勘察工作提供了更深入的支持。

移動端應(yīng)用也取得了重要進(jìn)展。通過移動端應(yīng)用，勘察單位可以隨時隨地進(jìn)行項(xiàng)目資料的錄入和管理，實(shí)現(xiàn)了勘察工作的電子化管理。在勘察外業(yè)作業(yè)過程中，利用BIM平臺移動端實(shí)時錄入外業(yè)數(shù)據(jù)，從開孔申請到鉆孔資料審核，實(shí)現(xiàn)了全程移動化的作業(yè)流程管理。

綜上所述，創(chuàng)新應(yīng)用在勘察工作中發(fā)揮了重要作用，為勘察工作提供了全方位的支持和保障。未來，將繼續(xù)積極探索創(chuàng)新技術(shù)和方法，不斷完善和提升應(yīng)用系統(tǒng)，以滿足勘察行業(yè)的需求，推動勘察工作向數(shù)字化、智能化方向發(fā)展。

4" 結(jié)束語

基于智能化BIM平臺的勘察管理解決方案探討中，得出了一些重要的結(jié)論。首先，確認(rèn)了BIM技術(shù)在勘察管理中的巨大潛力，其能夠提高勘察效率、減少錯誤和沖突，并促進(jìn)各相關(guān)方之間的協(xié)作與溝通。其次，認(rèn)識到智能化BIM平臺在勘察管理中的應(yīng)用能夠?yàn)楣こ添?xiàng)目提供更全面、準(zhǔn)確的信息支持，從而降低項(xiàng)目風(fēng)險和成本。再次，強(qiáng)調(diào)了智能化BIM平臺對于勘察數(shù)據(jù)的整合、分析和可視化的重要性，這有助于項(xiàng)目團(tuán)隊更好地理解地質(zhì)環(huán)境、預(yù)測潛在風(fēng)險，并制定相應(yīng)的應(yīng)對措施。最后，我們指出了智能化BIM平臺下的勘察管理還存在一些挑戰(zhàn)和改進(jìn)空間，例如數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化、平臺互操作性等方面，需要進(jìn)一步研究和完善。綜上所述，智能化BIM平臺下的勘察管理解決方案將為工程建設(shè)行業(yè)帶來革命性的變革，促進(jìn)行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

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