BIM技术在岩土工程勘察中的应用

发表时间:2020/12/21   来源:《科学与技术》2020年8月22期   作者:谢雄
[导读] 传统的岩土工程勘察往往是通过坑探、钻探等方式得到基本数据,
        谢雄
        江西省地质矿产勘查开发局赣南地质调查大队  江西省赣州市  341000
        摘要:传统的岩土工程勘察往往是通过坑探、钻探等方式得到基本数据,并采用钻孔柱状图、剖面图等二维图纸来展示勘察成果,往往不够直观。随着计算机技术的飞速发展,BIM技术作为一种新的工程建设理念,在岩土工程勘察中的应用日益广泛,可以在很大程度上提高勘察项目的集成化程度。
        关键词:BIM技术;岩土工程;勘察应用
引言
        BIM技术诞生以来,民用建筑率先进行了深入地应用,当前已经影响到了公路、铁路等工程建设。该技术的出现是自CAD之后的又一次设计革命,是对传统设计、建设与管理模式的颠覆。当前关于该技术应用的大部分研究都集中在上部建筑结构和设施上,整体比较成熟,至于下部内容的研究还比较少,尤其是在岩土工程勘察方面。作为工程建设周期最关键的环节,直接将BIM技术应用在岩土工程勘察上对于工程建设的各个阶段而言都具有着重要的意义,因此重点探究其应用具有着极大的现实意义。
1 BIM概念
        BIM技术指的是“建筑信息模型”,最早由美国查克·伊士曼教授提出。但是,随着BIM技术的不断发展创新,国内外对于BIM技术仍然没有一个完全统一的定义,如莫特森公司认为,BIM是对建筑结构物的一种智能化模拟,具有空间化、定量化、全面化等特点;麦格劳-希尔建筑公司认为,BIM技术就是通过建立三维模型来实现对工程项目的设计、施工、养护、运营等工作的协同化管理。笔者认为,BIM技术不仅仅是某一款软件能够实现的,而是利用多款软件将工程项目的各参建单位的信息集合在一起协同工作的综合化平台。
2 BIM特征
        一是模型的可视化。该技术最关键的属性就是模型三维可视化,即能够通过三维可视化模型去表达工程信息,不但在显示方面比较直观,还能便于各个专业之间针对工程情况进行讨论和交流。二是协调配合。该特点贯穿整个工程建设,能够促使各个专业以及各个部门之间相互进行协同合作,以便及时发现其中存在的各种碰撞问题,降低方案的变更率,保证工程建设效率。三是可优化性。也就是可以直接在模型之中通过各类优化工具对于比较复杂的工作项目实施有效优化。四是可出图性。即能够依照相关标准和要求及时进行出图,例如输出碰撞检测报告,从而有针对性地确定具体的改进方案。五是可模拟性。即能够直接实现3D、4D和5D模拟,找到最合理的施工方案,以此实现有效的成本控制。
3当前岩土工程勘察中常见的质量技术问题
        3.1对勘察市场的管理不够规范严谨
        工程勘察单位资质分甲、乙、丙3个等级,而每一等级的勘察单位所承接的勘察工程任务也存在差异。现行的市场管理还存在不规范之处,导致勘察市场参差不齐,如部分岩土工程勘察单位的能力较小,没有固定办公地点,无论是在硬件还是软件方面都不适合勘察活动,甚至还存在部分挂靠的情况,对于岩土工程勘察质量产生不良影响。
        3.2技术问题
        作为为建筑工程施工方案制定过程提供基础依据的重要工作内容,岩土工程勘察的重要性毋庸置疑,所产生的勘察结果的可靠性甚至影响着结构稳定性与工程的使用寿命,其工作效果与施工质量有着密切联系。勘察技术应用环节是问题集中出现的重要环节,应保证问题定位的及时性与针对性解决措施的落实效果,以免影响整体工程进度。伴随着城市建设范围的不断扩大,岩土勘察工作需要涉及到的岩土地质结构情况也变得越来越复杂,地质形态、界面划分以及取样等均可能影响到勘察技术的应用效果,与勘察报告数据结果的准确性以及实际应用价值息息相关。

但从当前的勘察技术应用情况来看,勘察团队所选择的勘察技术大多较为传统且种类单一,这就使得针对于现代化工程建设所获得的勘察数据结果难以保证其准确性与专业性,尤其是在设计阶段其产生的各类数据信息有效性处于严重缺乏状态。再加上部分勘察人员为了缩减工作流程擅自将勘察报告制作流程简化,在缺乏所获得勘察数据结果深入分析环节,以及无完整勘察资料与精密测量仪器的辅助下,岩土工程勘察工作的最终完成质量将受到极大影响。
        3.3勘察方法单一
        岩土工程勘察过程中需使用众多技术,并且程序复杂,特别是不同项目、地质均需使用不同的勘察技术、方法、设备及手段。虽然从总体上来看,当前的岩土工程勘察呈现出多元化的发挥趋势,但仍存在勘察方法单一的问题,受市场和勘察成本方面的限制,也使得整体勘察工作的质量提升受到了相应的限制。
4 BIM技术在岩土勘察中的应用分析
        4.1三维地质模型建立思路
        该模型是BIM技术应用在岩土工程勘察之中最突出的表现之一,当前其勘察成果基本体现为勘察孔平面布置图、勘察报告、工程地质剖面图以及钻孔柱状图等。在实际应用的过程中,仅通过简单分析海量数据、表格和图纸是无法将全部的地质情况都掌握清楚的,极易产生遗漏或者人为性的错误,给项目质量的强化带来阻碍。但通过得到的数据、表格及图纸建立三维地质模型之后则能够直观地看到场地的地质信息,给后续的设计环节、建设环节等带来一定促进作用,另外该模式当中的数据信息及参数都能够实现动态化展示,保证了工程地质问题的准确分析,对于优化设计和建设,降低工程风险而言具有重大意义[5]。在实际建立过程中首先应该通过航拍图像记录地面高程数据,使探测数据构成的三维地质模型能够得到进一步深化。其次进行模拟和分析,主要就是应用三维地质切割及设计方案,然后再通过岩土实验室得到的数据计算二维剖面和数据模拟,以实现地质情况的分析和评价。最后就是进行信息共享和传递。结束语
        4.2信息关联性
        BIM技术在创建地质模型构件时能够赋予构件相关联参数,如建立钻孔模型时可输入其深度、单价等信息。这样能够很大程度上减少项目信息的重复输入,减小了信息输入错误的可能性。同时,在BIM模型中,某一项信息因存在问题需要修改,则与之相关联的信息就会自动更新,大大提高了岩土勘察人员的工作效率及准确性。
        4.3模型应用
        在应用该模型的过程中需要从以下几个方面着手。一是对其模型的任意切剖能够直接生成相应的工程地质剖面图;二是可以直接分析二维图纸等相关数据的错误;三是在直观的三维展示之下能够有效分析场地的地质特性,实现与非专业人员的交流与沟通;四是通过施工状况能够随时找寻建设过程中所揭露的地层情况和勘察资料之间的吻合度,从而及时发现问题,降低工程建设风险。
结束语
        总的来说,BIM技术应用在岩土勘察中主要是对其进行信息化建模,通过该模型不断检测未来施工及运营过程中可能会出现的问题,并给出相应的解决措施。虽然从当前的行业特点来看,该技术在这一方面的应用及推广还需要走很长一段路,但随着各方面技术的不断深入发展其势必会找到适合自身发展的道路。因此相关人员就需要及时了解该技术的最新研究情况,不断探索新的应用方式,最终给项目建设创造更多效益。
参考文献
[1]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.
[2]时艳.工程勘察技术在岩土工程勘察中的应用分析[J].建材与装饰,2019(34):241-242.
[3]梁海军.综合勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].城市建设理论研究(电子版),2019(31):44.
[4]王凡莉.勘察技术在岩土工程勘察中的应用研究[J].中国住宅设施,2019(06):72-73.
[5]徐耘野.BIM技术在岩土工程勘察的应用研究[J].居舍,2019(06):36.
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