某大型國家會展中心項目巖土工程BIM應用

李智娟

摘要：隨著我國科技的發展，物聯網信息技術滲透在各個行業中，巖土工程行業的發展就逐步順應了時代發展的需求，與BIM技術相結合，以三維建模的形式進行集成，使巖土工程師能夠全面的對地質的結構以及數據進行掌握，從而能夠在建立工程模型上有所依據，BIM技術的應運為巖土工程行業的發展技工的技術條件。本文以某會展中心的項目技術運用為依據，對三維建模技術的行業應用進行了分析，對發展前景進行了展望。

關鍵詞：BIM技術;巖土工程;三維建模

中圖分類號：TU43 ?文獻標識碼：A12

引言

BIM就是對建筑信息進行模型建立的技術，是對為未知筑物的特征以及數據進行構造，建立一個工程信息模型。三維地質建模就是以原始偵查以及測量的數據為參考基礎，利用科學的理論對地質現象進行調整，從而建立一個能夠充分體現地質狀況的模型圖，在這個信息化快速發展的時代，BIM技術已經在巖土工程領域中廣泛運用，大大提高了巖土工程的集成效率。現階段，三維地質建模技術是當今社會關注的焦點，但在巖土工程中的運用還處于尚未成熟的階段，本文以某會展中心項目的檢測數據為基礎條件，將BIM技術貫穿于整個巖土工程項目的各個階段，分析會展中心在進行信息化管理過程中存在的問題進行技術性分析。

1研究區域與研究方法

1.1研究區概況

研究區會展中心是集多種綜合性能為一體的多功能會展中心，勘察深度范圍內的底層結構為第四系人工填筑層，雜填土層：填層的高度一般為20cm到10米之間不等，由磚塊、碎石塊、土塊等混合填充在一起。第四系的河道沖洪積層主要有細砂、粉質粘土、砂礫、砂石、圓礫等組成，根據其埋藏的深度，可以對地下水樣的水質結構進行分析，對鋼材料結構具有一定的腐蝕性。

1.2數據來源與處理

本次研究的數據來源于國家會展中心勘察的數據，主要分為地下源和地上源兩種數據，地下源數據包括鉆孔數據、地下水資源的數據。地上源的數據包括建筑物的形式數據。本文研究的項目數據來源于多方面，而且數據具有一定的不準確性，對這些分布不均勻的數據要及時進行規則化處理，主要規范流程為：

（1）首先，最重要的一點是要先確定數據的類型。

（2）若為地下鉆孔數據，獲取主層數及各主層中亞層最大數和其包含信息;若為地上建筑物數據，提取建筑物所有平面坐標，計算建筑物與巖土工程區域范圍并進行位置關系對比。

（3）將鉆孔數據與步驟②中獲得信息進行對比，判斷是否存在鉆孔數據缺失，若缺失數據便對其進行補充，否則直接保存數據，重復步驟②，③;對建筑物數據判斷其是否在巖土工程區域范圍的閾值內，確定建筑物坐標是否正確，若正確直接進行保存，否則交換建筑物的x和y坐標，將交換結果重復步驟②，再一次判斷建筑物坐標是否正確，同樣，若正確直接進行保存，若不正確，將建筑物坐標進行水平位移，重復步驟②，③。

（4）將處理后的數據進行保存。對地下水數據可以進行檢查，通常地下水水位面是位于一個平面上的 ，因此，可以通過設定一個閾值，地下水水位點的高程最高值和最低值之差應在這個設定的閾值內。若不在閾值內，需要對存在誤差的點進行檢查

1.3研究方法

三維地層建模地層是指長期發育的層狀巖石或土體，發生一些大的地殼變化時會出現沉積間斷，地層分布較寬，各層厚度不同，在一些巖土工程施工開挖工程中，可能會有一部分暴露于地表。以會展中心項目勘探資料為基礎，采用GTP建模方法，通過分層鉆探資料確定由上至下從新到老的序貫沉積關系，進而建立地下空間的三維地層模型;

（1）創建地層界面。利用鉆孔資料提供的地層信息，進行巖性和地層構造分析，確定上下層的接觸關系，從而對地層進行劃分，地層劃分的結果影響地層模型建立的精度。在劃分的地層上提取采樣點信息生成Delaunay三角剖分，進而構建地層界面，為地質體模型GTP體素上下表面的建立奠定基礎。

（ 2 ）建立三維地層模型。利用GTP建模方法，根據構建的地層界面，沿鉆孔逐層向下延伸三角形生成GTP，建立三維地層模型。該方法建立的模型能夠反映地下地層形成的真實規律，保證拓撲一致性。

2結果分析

巖土工程項目在勘察，施工，運行，維護等方面存在一些問題，如工程要求勘察設計成果信息化，工程建筑物設計為超高層建筑，在基坑開挖過程中需要進行防墜排水工作，工程工期較窄。針對這些問題，可以在勘察施工過程中實時錄入已完成的鉆孔信息，生成施工現場實時模型，并對模型進行三維空間可視化分析，便于勘察方案的及時調整，提高工程完成率和精度。

結語：

綜上所述，科學技術不斷進步，各行各業不斷出現新技術，全國巖土工程行業也在迅速發展，逐步實現與新技術的融合。應用BIM技術結合三維地質建模方法促進行業信息化，也是巖土工程企業適應市場變化，促進企業發展的必然趨勢。通過技術研發，將BIM技術集成到三維地質建模中，一方面將技術實現巖土行業技術、管理、項目經營的信息化，另一方面也提高了項目風險預警能力，加快工作效率，減少施工過程中的失誤和經濟損失。

參考文獻

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