杨兵 王锴 姚毓鹏 陈士宏
（中建四局第六建设有限公司华东分公司 上海）
摘要：本文利用BIM技术的可视化、协调性、模拟性、参数化等优势，将BIM技术应用于基坑工程，实现准确快速的基坑监测，直观的展示基坑变形的细微程度，保证基坑的安全性，实现基坑施工过程中现场堆场合理布置，相关工艺的择优选择。以实际项目的深基坑为例，结合该项目的工程特点，阐述BIM技术在深基坑中的应用。
关键词：建筑信息模型(BIM)； 深基坑； 三维模型；方案优化；施工模拟
1.概述
创建深基坑BIM 信息模型，直观体现项目全貌，打破基坑设计，施工和监测之间的传统隔阂，实现信息共享无障碍，可视化沟通，便于全面评估基坑工程。BIM技术在基坑工程中的应用内容，主要包含以下几个方面:地下基坑支护结构三维模型的建立;施工三维场布工况模型，基于BIM 的基坑信息化施工与检测，基坑开挖各工况施工顺序的模拟。
2.BIM技术基坑工程应用实例
2.1工程概况
中拓凌飞工程项目位于萧山区北干街道，东侧为博奥路；南侧为在建地块，西侧为公交停车场；北侧为建设三路，由2栋超高层及配套用房组成，建筑总用地面积约为15972㎡，总建筑面积约为96590㎡，三层地下室，基坑面积约为133600㎡，基坑周长470m。
根据基坑开挖深度、地质条件及基坑周边环境采用相应支护形式包含TRD、地下连续墙、三轴搅拌桩、高压旋喷桩、型钢组合支撑、钢筋混凝土支撑、围护桩基施工、降排水。
基坑平面大致呈四边形分布，场区地形较为平坦，场地主要自然标高-0.75m，场地基坑围护施工前，先行出土降低场地标高-1.75m，一层地下室开挖深度为：5.65m，三层地下室开挖深度为：13.81m/14.45m，土方分区分层开挖，总计开挖土方量约190000m3。
场地地层浅部为耕土，上部主要为冲海积的粉土，中部为海相沉积的淤泥质土，中下部为冲湖积的粘性土及砂土层，下部为河流相冲积的砾石层，下伏基岩为白垩系下统砂砾岩。
2.2 建立BIM模型
收集项目相关岩土工程地勘报告和设计资料，获取地形、地质数据，建立三维地质数据模型。通过所提供的信息获取周边建筑物、道路及地下管线等设施的数据，建立施工场地布置模型。通过导入提前建立的地形数据模型及施工场地模型数据，结合所提供的设计图纸及其相关资料，进行项目的基坑工程的支护体系模型建立，并针对模型的工程对象赋予相应的几何信息。
2.2 BIM技术应用
1.可视化施工方案优化
塔吊基础施工涉及众多复杂的施工工艺，为保证施工质量，对施工重要部位和关键工序采取基于BIM模型的可视化技术进行塔吊基础方案优化，本研究主要针对不同塔吊基础施工工艺建立精细化模型，用于展示施工细节和方案的必选。具体优缺点如下：
.png)
本工程采用的桩基础为灌注桩，为避免因不同的打桩机械进场造成成本增加，本工程塔吊桩基础同样采用灌注桩。通过上述优缺点分析，结合本项目工期紧、安全质量要求高等特点，并从经济型、安全性、施工便捷性等方面对比，本工程裙楼塔吊基础选择方案三（钢格构柱+矩形承台）
2.场地优化布置
由于该项目施工场地狭小，施工进度赶，现场的大型机械众多，利用BIM技术的可视化及模拟施工技术结合项目特点在桩基施工阶段和挖土施工阶段对现场的大型机械进行作业布置，对现场运输车辆、道路进行合理的规划布置，对场地大门设置进行推敲模拟，满足施工作业需求及施工进度。本工程的场地临设布置符合规划要求，做到一次布置到位，避免施工后续的二次搬运。
3.监测信息实时查看
利用BIM技术建立基坑场地模型和围护支撑结构模型，并将模型与周边环境及各类基坑监测点的监测数据结合，利用4D技术(三维模型+时间轴)+变形色谱云图的表现方式，以解决以往在基坑围护结构变形监测过程中不能直观表现其变形情况和变形趋势，方便工程师、管理人员、业主、施工人员等查看基坑围护结构的变形情况。
4.BIM施工模拟
目场地狭小，各项施工交替进行，利用BIM技术对基坑工程进行施工动画模拟，找出利于该项目最合适的施工方案。运用FUZOR软件实现对基坑工程的施工动画模拟，更加直观、形象的展示施工计划和实际进度之间的差异性，各个施工步骤之间的先后顺序以及工序之间的衔接关系，准确的掌握施工过程中的关键点和难点，将问题前置解决。通过4D施工模拟，施工单位可以直观了解施工情况，贴合实际施工进度调整施工计划，合理安排施工工序，避免因施工工序错误而导致的人、材、机等的浪费，保证工程高效率、高质量完成。
5.结束语
BIM 技术的发展已日趋成熟完善，本次基坑工程BIM应用涉及的应用较为基础性，不能全过程、全方位的展示BIM应用在基坑中的应用，需要后续进一步深化。随着基坑项目的不断出现以及BIM应用软件的不断完善，在点云、3D扫描、虚拟与现实技术、大数据、云平台等新兴技术的推动辅助下，相信在深基坑工程中的应用必将有广阔的前景。
参考文献
[1] 中拓凌飞项目基坑围护图纸
[2] 中拓凌飞项目结构建筑图纸及施组
[3]中华人民共和国住房和城乡建设部．建筑基坑工程监测技术规范：GB50497-2009[S]．中国标准出版社
作者简介：杨兵（1993-），男，江西，毕业于江西理工大学，本科，助理工程师，BIM高级工程师，专业：软件工程。