BIM技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

于亨達(dá)

摘要：在我國社會(huì)經(jīng)濟(jì)以及科技快速發(fā)展的今天，BIM技術(shù)也取得了較快發(fā)展，由于BIM技術(shù)具有可視化、協(xié)調(diào)性、可出圖性、模擬性等優(yōu)勢，所以，BIM技術(shù)被廣泛應(yīng)用于巖土工程的整個(gè)周期中，本文從勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測等階段分析了BIM技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);巖土工程;應(yīng)用

1.??? BIM技術(shù)概述

在巖土工程中應(yīng)用BIM技術(shù)，可利用其可視化特性，構(gòu)建巖土工程三維模型，技術(shù)人員以及施工人員可通過該三維模型直觀、全面的了解工程施工現(xiàn)場的地質(zhì)情況。BIM技術(shù)還具有處理參數(shù)的作用，在巖土工程中，應(yīng)用BIM技術(shù)則可有效提升設(shè)計(jì)、施工的針對性。BIM技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用還能夠有效調(diào)控工程施工的整個(gè)過程的協(xié)調(diào)性，為參與工程建設(shè)的工作人員提供項(xiàng)目建設(shè)方面的信息，以確保各施工單位能夠及時(shí)了解、掌握項(xiàng)目建設(shè)的各個(gè)方面的信息，進(jìn)而則會(huì)大大降低施工矛盾以及工程缺陷的出現(xiàn)。其次，將BIM技術(shù)應(yīng)用到巖土工程建設(shè)的仿真處理工序中，在工程施工前期，可通過BIM技術(shù)模擬工程施工方案，以便施工人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)工程施工中可能出現(xiàn)的問題，進(jìn)而提前制定相關(guān)預(yù)防措施，以防問題發(fā)生無計(jì)可施，而影響工程施工，延誤工程施工周期。

2.??? BIM技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀

在巖土工程中，BIM技術(shù)的發(fā)展存在許多障礙，主要原因歸結(jié)如下：

2.1? 推廣的局限性

由于巖土工程與其他上部工程不同，BIM技術(shù)的價(jià)值在巖土工程中根本無法得到充分體現(xiàn)，加之相關(guān)設(shè)計(jì)人員尚未認(rèn)識到BIM技術(shù)的價(jià)值，所以絕大多數(shù)人都不愿意深入了解BIM技術(shù)，除此之外，應(yīng)用BIM技術(shù)需要投入大量的資金、人員還有相關(guān)軟硬件，這是短時(shí)間內(nèi)根本無法實(shí)現(xiàn)的，所以多數(shù)企業(yè)都不愿意推廣該技術(shù)。

2.2? 存在應(yīng)用缺陷

與巖土工程有關(guān)的土方工程通常都比較粗糙，實(shí)際施工與模型之間存在較大差異;其次，巖土工程的絕大多數(shù)施工材料都放置于施工現(xiàn)場，只有極少的預(yù)制件，但是BIM信息卻不能充分體現(xiàn);最后，由于多數(shù)巖土工程的施工單位不能熟練使用BIM技術(shù)，進(jìn)而導(dǎo)致BIM技術(shù)無法很好地服務(wù)于工程施工，正因?yàn)樯鲜鰡栴}的存在，所以絕大多數(shù)施工單位都不愿意深入了解、學(xué)習(xí)BIM技術(shù)。

3.??? BIM技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用

3.1? BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

在巖土工程勘察中，勘察工作的質(zhì)量直接影響著后期施工方案的設(shè)計(jì)以及施工活動(dòng)的開展。在此過程中，應(yīng)用BIM技術(shù)，可有效保證勘察工作的科學(xué)性，同時(shí)也可以使勘查工作具有更高的可操作性。比如，技術(shù)人員可通過創(chuàng)建的三維模型，科學(xué)分析、判斷巖土工程施工現(xiàn)場的具體情況，并根據(jù)工程實(shí)際施工需求，清楚、直觀展現(xiàn)勘察結(jié)果，這樣不但能夠充分展現(xiàn)勘察數(shù)據(jù)自身的應(yīng)用價(jià)值，同時(shí)也能顯著提升勘察結(jié)果的可用性。在巖土工程勘察中，應(yīng)用BIM技術(shù)，不但能夠有效保證勘察工作的全面性，也能大大降低故障、缺陷的出現(xiàn)概率。從信息技術(shù)的應(yīng)用來看，BIM技術(shù)可實(shí)現(xiàn)整個(gè)施工過程中相關(guān)數(shù)據(jù)信息的有效共享，這有助于后期工程施工方案的設(shè)計(jì)。

3.2? BIM技術(shù)在巖土工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

碰撞檢測功能在使用BIM技術(shù)的整個(gè)過程中有著較為廣泛的應(yīng)用，所以，可以利用碰撞檢測功能來檢驗(yàn)工程設(shè)計(jì)方案的可行性、合理性，使用該功能可大大降低設(shè)計(jì)失誤問題，同時(shí)也可有效降低生產(chǎn)成本。在巖土工程設(shè)計(jì)中，使用碰撞檢測功能，方可準(zhǔn)確檢測樁基礎(chǔ)模型以及承載層，從而可以計(jì)算出承載層中樁的實(shí)際深度，根據(jù)計(jì)算結(jié)果可適當(dāng)調(diào)整樁的長度，但是樁的最終長度還是由工程設(shè)計(jì)方案來決定，重點(diǎn)需注意的是，在整個(gè)設(shè)計(jì)階段，必須將每一環(huán)節(jié)的生產(chǎn)成本控制在預(yù)算范圍內(nèi)，盡量減少一切不必要的開銷，以確保設(shè)計(jì)方案的經(jīng)濟(jì)性、可靠性。

BIM技術(shù)具有強(qiáng)大的模型構(gòu)建功能，所以在進(jìn)行基坑方案設(shè)計(jì)時(shí)，可應(yīng)用此功能構(gòu)建直觀而詳細(xì)的三維立體模型。在技術(shù)人員或者業(yè)主單位想要了解基坑設(shè)計(jì)方案時(shí)，其則可以通過三維立體模型直觀了解、掌握設(shè)計(jì)方案的總體規(guī)劃、設(shè)計(jì)意圖，工程項(xiàng)目竣工后工程的整體樣貌;其次，巖土工程建設(shè)，通常需要多個(gè)施工專業(yè)人員，但由于各施工專業(yè)人員所發(fā)揮的作用都是不同的，為確保工程施工的順利進(jìn)行，這就要求各施工專業(yè)人員之間相互協(xié)調(diào)、配合。早期階段，由于沒有BIM技術(shù)，各施工人員間的協(xié)調(diào)、配合都是通過平面圖紙來體現(xiàn)的，在BIM技術(shù)出現(xiàn)之后，各不同專業(yè)的施工人員則可使用BIM技術(shù)同時(shí)開展設(shè)計(jì)工作，進(jìn)而再通過碰撞、整合不同施工專業(yè)，進(jìn)一步優(yōu)化巖土工程設(shè)計(jì)方案。

3.3? BIM技術(shù)在巖土工程施工中的應(yīng)用

在國際上的建筑工程建設(shè)中，BIM5D技術(shù)早已得到了廣泛使用，在建筑工程施工中，該技術(shù)的動(dòng)態(tài)模擬功能對建筑工程施工產(chǎn)生了重要影響。在我國科學(xué)技術(shù)快速發(fā)展的今天，我國也進(jìn)一步研究、探索出了具有該功能的技術(shù)，在巖土工程建設(shè)當(dāng)中，其也得到了廣泛應(yīng)用。動(dòng)態(tài)建模功能的實(shí)現(xiàn)是基于工程施工周期的變化情況、工程成本支出以及三維立體模型來進(jìn)行的，其可以直觀、詳細(xì)的展現(xiàn)巖土工程的整個(gè)施工過程，這樣以來，工程施工單位就可通過該模型實(shí)時(shí)掌握工程的施工進(jìn)度，并根據(jù)其展現(xiàn)的內(nèi)容及時(shí)對部分存在缺陷的施工環(huán)節(jié)進(jìn)行合理調(diào)整;其次，其還能夠?qū)崟r(shí)監(jiān)督工程的實(shí)際質(zhì)量，保證工程施工的各項(xiàng)資源的配置更加合理化。鋼筋混凝土是所有的工程項(xiàng)目建設(shè)都要使用的材料，但是鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)接點(diǎn)較為復(fù)雜，然而利用BIM技術(shù)所構(gòu)建的三維立體模型則可直觀展現(xiàn)出鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，通過此模型，技術(shù)人員以及施工人員可通過不同角度觀察鋼筋混凝土的結(jié)構(gòu)節(jié)點(diǎn)，為其指導(dǎo)工程施工提供了諸多便利，進(jìn)而進(jìn)一步加快工程施工進(jìn)度，有效縮減工程施工周期。

3.4? BIM技術(shù)在巖土工程監(jiān)測中的應(yīng)用

過去，監(jiān)測數(shù)據(jù)基本上都是通過圖表形式呈現(xiàn)的，但是現(xiàn)階段的監(jiān)測工作基本上都是通過BIM技術(shù)來實(shí)現(xiàn)的，使用BIM技術(shù)的三維技術(shù)形式可直觀展現(xiàn)基坑的變形情況。例如，在進(jìn)行基坑沉降變形監(jiān)測的過程中，可使用軟件分析所有的監(jiān)測數(shù)據(jù)，計(jì)算施工現(xiàn)場的監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過監(jiān)測數(shù)據(jù)計(jì)算基坑的具體變形量。通過所構(gòu)建的三維立體模型和插值法的引用，根據(jù)監(jiān)測點(diǎn)所在位置的信息，計(jì)算并輸出整個(gè)施工現(xiàn)場的沉降云圖，施工人員可通過沉降云圖詳細(xì)了解每一個(gè)監(jiān)測點(diǎn)所監(jiān)測的變形數(shù)據(jù)，從而及時(shí)掌握施工現(xiàn)場的變形情況，根據(jù)其變形情況制定相應(yīng)的對策。其次，通過BIM技術(shù)的三維可視化功能，將數(shù)據(jù)監(jiān)測、自動(dòng)處理、自動(dòng)監(jiān)測系統(tǒng)精準(zhǔn)結(jié)合在一起，就可以實(shí)時(shí)展現(xiàn)工程施工現(xiàn)場的沉降變形情況，以方便技術(shù)人員、施工人員及時(shí)根據(jù)變形情況制定相應(yīng)的措施。

4.??? BIM技術(shù)的重要性

在工程項(xiàng)目的規(guī)劃、勘察、設(shè)計(jì)、施工、運(yùn)行維護(hù)等環(huán)節(jié)中應(yīng)用BIM技術(shù)，可以為建筑工程建設(shè)中的所有參與者提供同一多維建筑信息模型中的數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享，這樣一來，工程建設(shè)就有了技術(shù)支撐，同時(shí)，BIM技術(shù)還具有優(yōu)化工程設(shè)計(jì)方案的功能，除此之外，也可通過BIM技術(shù)建造虛擬工程，進(jìn)行精細(xì)化管理，以有效降低工程施工質(zhì)量不達(dá)標(biāo)問題?，F(xiàn)階段，在工程項(xiàng)目建設(shè)中，BIM技術(shù)已得到了廣泛應(yīng)用，隨著我國科學(xué)技術(shù)的快速發(fā)展，BIM技術(shù)必將取得更快發(fā)展，在此過程中，其也會(huì)推動(dòng)巖土工程的快速發(fā)展。當(dāng)前BIM技術(shù)所面臨的新一輪挑戰(zhàn)是如何通過其特征突顯我國建筑業(yè)的特色，為了能夠應(yīng)對更多的挑戰(zhàn)，只有通過實(shí)踐不斷創(chuàng)新，不斷研究、探索，才能確保BIM技術(shù)的廣泛應(yīng)用。

結(jié)束語

綜上所述，BIM技術(shù)在巖土工程中的應(yīng)用可更好的管控工程項(xiàng)目的建設(shè)，其對后期勘察、設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測等活動(dòng)的順利開展具有極其重要的影響，同時(shí)BIM技術(shù)的應(yīng)用也能夠有效保證巖土工程的施工質(zhì)量，在BIM技術(shù)的支持下也能確保巖土工程建設(shè)單位的持續(xù)發(fā)展。

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