BIM技术在岩土工程中的应用研究 陈木源

发表时间:2020/11/2   来源:《基层建设》2020年第18期   作者:陈木源
[导读] 摘要:在现代岩土工程中,为了更好地加强岩土地质勘查,需要切实加强现代科技的应用。
        广东顺协工程勘察有限公司  528300
        摘要:在现代岩土工程中,为了更好地加强岩土地质勘查,需要切实加强现代科技的应用。本文分析的BIM技术在岩土工程中的应用,能有效地解决传统岩土工程中的诸多问题。所以为切实发挥BIM技术的作用,本文就岩土工程中的BIM技术应用要点进行了梳理。
        关键词:BIM技术;岩土工程;应用
        岩土工程的BIM技术,主要是利用BIM技术具有的可视化、模拟性和周密性等特点,为强化对其的应用,需要结合实际需要,切实掌握其应用要点,以更好地促进岩土工程项目顺利实施。BIM技术具有以下特征:可视化,BIM技术改变用施工图纸平面展示建筑设计的情况;协同化,参与方的协同,各个专业协同,全过程应用;模拟性,模拟所设计工程的3D效果模型;可协调性,提前模拟,及早地发现冲突、碰撞和存在的其他问题。
        1.在岩土工程勘察环节应用BIM技术
        传统的地质勘查主要是采用局部图将区域地貌和地势规则展示出来,但是由于是人工进行,其存在的差异和误差较大,即便是一些专业工程人员自身的工作经验较为丰富,也难以将区域地质情况进行深度还原和展示,所以传统技术具有较强的局限性,受人为因素影响较大。为切实强化对其的处理,需要借助BIM技术来优化其这一不足。BIM技术的应用,主要是模拟和创建多维度架构模型,相较于传统的局部图的展示方式,所表达的信息量更多,精准性更强。但是目前BIM技术应用在岩土工程时,由于应用的时间不长,在技术体系上尚未完善,目前主要是应用在场地区域小、地质结构简单的工程之中,当勘察范围较大时,应用这一技术还存在诸多技术壁垒。因此,在利用BIM技术进行岩土勘察时,应紧密结合工程的类型和实际需求,切实强化对其的应用,以切实提升其应用的针对性。而其应用的核心就是创建多维度的BIM模型,所创设的BIM模型应全面准确地展示勘察的对象,这样才能为后续的应用奠定基础。而在进行BIM模型应用时,主要是对所创建的BIM模型进行解析,从中得出地质剖面专业图,掌握被勘察区域的地质情况,得到更加科学精准地勘察数据信息。在BIM地质剖面图中,每个图形单元均包含了大量的数据信息,通过科学处理得到更准确的地质情况。
        BIM技术在岩土勘探中,所采用的方法主要有以下2种:一是采用CIVIL3D技术,这一技术主要是用于曲面建模,曲面建模的目的就是把具有地层顶层标高、方位坐标点的曲面数据生成,再利用计算机的数据运算而对开发过程进行模拟。二是采用REVIT平台,使得子图原有功能得到优化,并增加点位,采取地层模拟的方式来构造地质模型,并随时可以对地质模型进行模拟、分析和剖切,但是必须确保辅助图源得到应用。
        而在三维立体地质模型中对BIM技术的应用,因为利用BIM技术可以对所构建的三维立体模型实施任意剖切,从而得到相应的地质剖面图,并对地质情况进行分析,进而得到相应的勘探数据[1]。
        2.在岩土工程规划环节应用BIM技术
        岩土工程规划是确保岩土工程科学性的重要保障,为切实提升其规划的科学性,在进行岩土工程勘察的基础上,需要切实做好以下三个方面的工作,才能更好地进行规划。
        首先,切实做好碰撞检测。碰撞检测是BIM技术的最大优势,就岩土工程规划而言,对其实施碰撞检测时,就离不开BIM技术的支持,从而对规划方案科学规范与否进行全面检测,有效地减少错误的规划,在节约成本的同时提高工程效率。以常见的桩基础碰撞检测为例,因为桩基础在岩土工程中属于最为主要的内容之一,为了对桩基础设计的科学合理性进行检查,可以采取碰撞检测、全面调整桩体长度的方式,以更好地满足工程在造价和工程实际运行方面的需求,以确保所达到的方案更加经济合理性,有效地减少工程经费。因此,需要利用BIM技术作为岩土工程规划的碰撞检查,以切实提升规划的科学性。

由此可见,利用BIM技术进行碰撞检测时,应结合检测的结果,针对性地对方案进行优化与完善。例如在对桩基础和持力层模型中实施碰撞检测时,应进行反复碰撞的基础上,根据造价与工程要求,对桩长进行合理优化,确保得到的方式更加科学和完善。
        其次,在基坑规划方案设计中,应切实利用BIM技术来架构模型,从而将基坑支护平台以虚拟的方式模拟出来,得到虚拟化的模型,这样在确定方案时,就能根据模型来检测基坑规划方案的科学性,同时根据得到的问题,针对性地加强对其的改进和优化。这是因为在基坑设计方案中,BIM技术有着强大的建模能力,可以把整个基坑支护平台以虚拟模型的方式展示,并根据得到的模型对基坑设计方案的意图进行展示和检查。
        最后,为确保整个岩土工程顺利实施,还要利用BIM技术的综合协调和模拟规划作用,对整个岩土工程的规划方案的科学性进行模拟。因为在每个不同的子方案中,有着各自的子模型,不同的子模型之间也可能出现碰撞,此时就需要对这些可能存在碰撞的模型进行检测和整合,从而更好地对整个方案进行完善和优化。因为岩土工程实施中,往往需要与其他专业之间高效协调和配合,在尚未应用BIM技术时,每个施工专业都需要通过图纸来交流,但是效率较低,而利用BIM技术则能有效地促进沟通与和交流。比如,每个大模型中包含了诸多的模型,为促进规划方案的优化,减少设计方面的冲突,彰显方案设计的科学合理性,需要切实注重整合碰撞专业模型,这样当方案需要优化时,每个专业的施工人员都能利用BIM技术平台及时地掌握信息,并针对性的调节和优化[2]。
        3.在岩土工程建设环节应用BIM技术
        第一,利用BIM技术进行实时模拟建设,在BIM技术应用过程中,通过实施模拟来掌握工程的建设情况,结合模拟的情况,对工程建设过程进行优化和完善。因为在BIM模拟过程中,能直接将整个工程的建设过程展示出来,使得整个施工流程变得更加优化,建设资源变得更加合理,使得工程品质与效率提升的同时降低成本,使得工程的经济效益得到降低。
        第二,利用BIM模型直观地将复杂的施工过程展示出来,并针对施工中出现的偏差和误差及时地检查,使得整个岩土工程的建设在BIM的提前模拟和全程跟踪下变得更加顺畅。
        第三,在动态模拟施工方面,主要是利用BIM技术加5D技术,将三维立体BIM技术应用于施工成本反应之中,从而灵活地掌握施工过程,并结合实际对施工进程进行针对性的调整和优化,从而结合结果对施工资源进行合理地配置,使得施工工程质量与效率得到保障。
        第四,在利用BIM技术指导岩土工程施工时,主要是构建三维立体模型,将复杂的钢筋砼结构节点进行直观反映,在实际应用中,需要将其与三维激光扫描技术进行综合应用,从而对施工质量进行检查,具体的就的将BIM技术的三维立体模型与点云逆向模型进行对比之后,找到其误差[3]。
        4.结语
        综上所述,BIM技术在岩土工程中的应用较为复杂,在实际应用中,需要紧密结合岩土工程的实际,切实加强对其的应用,尤其是要切实掌握其技术要点,并结合工程实际,切实注重经验教训的总结,这样才能确保整个工程项目得以顺利实施,提高岩土工程的质量。
        参考文献
        [1]胡枫.BIM技术在岩土工程中的应用研究[J].低碳世界,2020,10(06): 85-86.
        [2]姚雷.BIM技术在岩土工程中的运用分析[J].住宅与房地产,2020(03): 223.
        [3]宋金龙,朱建才,陈赟,周群建,胡根兴,金小荣.BIM技术在岩土工程勘察中的应用研究[J].地基处理,2019,1(03):73-77.
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