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摘要：BIM技术已经广泛地应用于建筑行业。对建设工程中的岩土工程勘察而言，BIM技术也有很大的应用价值。BIM技术具有三维可视化、协同性强、可模拟性的特点。特别是利用BIM技术构建三维地质模型，使复杂的地质状况可以直观、形象地体现出来，使设计和施工人员能清晰地了解和判断地质情况，采取合理的设计和施工方案，降低工程风险，提高建筑效益。
关键词：BIM技术；岩土工程勘察；应用
前言
BIM技术即建筑信息模型，在工程项目中应用的作用是根据相关的信息数据等，构造多维数字模型，通过仿真方法实现对建筑工程等的场景情景模拟。在传统的工程建设中，建设各单位是无法做到充分地共享资源、及时同步信息的。因此往往在协调和沟通上需要花费很多时间。以往的工程建设只能依靠绘制图纸和建筑师的经验建造施工，时常会出现施工过程中出现当初没有预计到问题的情况。BIM技术的出现颠覆了传统的设计和建设管理模式。BIM的技术使得施工流程可视化，更有利于建筑施工和管理。目前对BIM的研究大多是针对建筑结构方面，这方面的应用也比较成熟，但关于BIM在岩土工程勘察中的研究和应用还不够深入。岩土工程勘察是工程建设中必不可少的一环，是保障工程建设施工的前提，还需继续研究BIM技术在岩土工程勘察中的应用价值。
一、BIM技术特点分析
（一）三维可视化
以往岩土勘测的结果都是由二维平面的形式表现出来的，视觉表达上不够直观，只有经验丰富的专业技术工程人员才能看懂，而且因为二维平面的原因有的地方的实际情况无法体现出来，即便是专业技术人员往往也会存在错误理解的情况，对后续的工程进行造成很大的困扰。BIM的出现改善了这一情况，利用BIM的建模可以地层、地质结构三维可视化，一些复杂的地质情况也能直观形象地展现出来，使相关人员更容易了解实际的地质情况，对岩土勘测工作的进行有着很大的帮助。
（二）协同性
BIM优越的协同性不只体现在勘察设计阶段，在整个工程建设的流程中都能发挥重要的作用。由于上述的可视化特点，各个部门以及不同专业的人员都能及时地了解和发现存在的问题，以及可能造成的影响，进而能使相关人员及时提出合适的解决方案，避免后续设计的重复变更以及对后续工程的影响，提高工程建设效率。
（三）模拟性
在建筑前期就可以利用BIM进行3D、4D、5D模型构建，并进行各专业碰撞问题的情景模拟，以便找出最佳的施工方案，避免后续施工出现状况重复拆建，有利于成本的控制。
BIM的三维可视化、协同性强、可模拟的特点使得应用BIM具有高效性。BIM为建筑各方提供了一个可以互相沟通交流的一个平台，可以实现多方的综合信息处理，节省了沟通成本，使得工程建设更高效。
二、BIM技术在岩土勘察中的应用优势
（一）可以发现二维图纸中的错误
建筑工程人员在检查剖面图、地质平面图设计时，一般都会格外注意一些在实际工程时可能会相交的地方，与设计人员进行沟通和确认。一些特殊情况二维图纸往往无法直观地体现，容易让相关人员产生误解，而通过BIM技术构建三维地质模型的形式，则能比较容易发现错误，避免一些问题。
（二）更容易判别不良地质
不良地质在二维图纸上无法直观地体现出来，建筑人员只能凭借以往的经验去判别，但实际中很有可能出现与过往不同的情况。而三维地质模型则可以直观地表现出不良地质的情况，比如说地层中包含透镜体、夹层、暗浜等不良地质体，还有是否容易产生滑坡现象等，通过对三维地质模型的分析比较容易判别。
三、BIM技术在岩土工程勘察中的应用
目前BIM技术在工程建设中已经得到了广泛地应用。岩土工程勘察是工程建设的最基础环节。在工程建设的设计前期必须做好对岩土工程勘察的数据收集和处理等信息管理工作。目前我国在岩土工程勘察设计方面，大部分建筑企业和单位采用的都是CAD的二维模型进行地质信息管理。CAD的缺点是无法直观地体现地质的结构和特点。相比CAD，BIM不仅能存储和处理数据信息，并且可以将这些数据经过处理转化为可视化强的三维地质模型，可以更好地为相关勘察设计人员提供参考。目前一些研究和实践表明，无论是上层建筑信息还是下部地质信息，利用BIM技术使勘察设计信息三维可视化具有可行性。
在岩土工程勘察中可以应用BIM技术构建三维地质模型。利用BIM技术，可以将水文监测数据、钻孔、物探等信息数据输入构建三维地质模型，可以直观地展现水文地质的实际分布情况，相关人员可以根据三维模型，分析地质的特点和规律，对地质和地下环境有个全面整体的了解。
还可以生成剖面图，结合其他相关模型详细了解地质结构情况，使建筑设计人员能做出准确的判断并采取相应的措施。
（一）三维地质模型的建立
在上文已经提过，目前地质勘察结果大多还是采取二维平面的形式。比如常用的地质剖面图、岩土工程勘察报告（大多是CAD图）和钻孔柱状图等。但由于岩土工程自身的特点和复杂性，仅仅只看数据和图纸，难以分析出整体的地质状况，容易出现信息遗漏、分析错误的情况，给后续工程建设工作带来很大的困扰。利用BIM技术建立地质三维模型则能很好地改善这一情况。专业人员将现场勘察和测量得到的数据信息构建地质三维模型，经过参数的调整还可以实现动态演示，相比二维平面图更直观、清晰明了，有利于设计师和建筑施工人员了解真实的地质情况，给后续的设计和优化都带来很大的便利。从这也可以看出，在岩土工程勘察中应用BIM技术，对提高地质勘察的全面性、整体性和准确性具有十分重要的意义。
在岩土工程勘察设计的实践中，这一模型的建立思路和流程主要是以下三步：第一步是要收集完整的数据信息，除了地下探测的数据还可以通过航拍等措施得到高程数据，从而得到全面的地质数据信息，构建比较准确的三维地质模型。第二步是根据数据和三维地质模型进行模拟分析，应用不同的方案进行切割、设计和数据分析，分析和评价地质状况。第三部将处理后的相关信息传递通过BIM的平台传递给相关的专业和部门，给后续的设计和施工作参考，并交流可能存在的问题，沟通解决的方案，降低工程建设的风险。
（二）三维地质模型的具体应用
在岩土工程勘测设计中应用BIM技术有很大的优势。在BIM构建的三维地质模型中可以随意切开剖面得到星耀的地质剖面图；在对二维设计图纸的判别有困难时可以用三维地质模型分析是否存在错误和设计冲突；可以根据实际的施工状况对模型进行参数修改、调整和优化，实时动态模拟，降低工程建设的风险。
1.在开挖之前，通过三维地质模型进行模拟开挖，模拟场地平整和基坑开挖。通过将地质模型和支护模型的结合，对基坑支护结构有了更清晰的认识，并可以模拟开挖时的情境，充分分析真正施工开挖时可能出现的情形。
2.BIM的图元包含详细的体积数据信息，所以可以利用三维地质模型准确地计算土石方开挖和回填的数量，有利于控制土石方工程的造价预算。通过三维地质模型，根据建筑设计的实际情况和需求，进行剪切等处理，场地地形较低的地方进行回填、平整，以达到建设工程的需要。在对BIM中的信息进行查看和计算，可以得到开挖和回填的土石方数量。
3.在岩土工程勘察设计时，可以利用BIM三维模型进行碰撞模拟检测。通过建构模型，模拟设计方案的真实场景，避免在实际施工中遇到状况要返工的情况，减少建筑企业和单位的损失。比如在桩基方面，可以在模型中调整合适的桩长，来通过碰撞测试，从而实现工程的实际需要。
4.三维BIM模型可以结合施工情况实时动态地进行模拟，对整个工程流程实现全生命周期进行模拟，对建设工程进行多角度的模拟和观察，有利于建筑施工企业合理的控制施工进度以及对资源进行控制，优化施工方案，保障施工进度和施工质量。
四、BIM技术在岩土工程勘察应用中还需解决的问题
（一）数据录入方面的问题
许多软件缺乏对三维地质模型的支持，没有三维地质模型输入的数据接口，无法直接导入原始数据。很多时候需要技术人员将勘察和测量的数据通过一些其他的软件转化为三维建模数据。尽管有一些企业也开始了针对三维地质建模软件的开发，希望能实现三维建模数据的快速录入，但并没有达到预期的效果。一方面是技术本身不稳定、不成熟，另一方面是无法让各行业通用。因此，在数据录入方面依然是一个问题，在构建三维地质建模时，在数据录入上需要花费大量的时间。
（二）岩土工程自身的复杂性导致建模效率很低
实际的地质环境往往要比我们想象的复杂，岩土层分布大多不规则，一个区域可能就有好几种不同的地质体，分布也不均匀，这就加大了三维建模的困难。建模中一些繁琐的细节、都需要人工去修改，一些原始数据导入后还需要人工去转换、运算和修改，导致建模效率很低。
五、结语
综上所述，BIM的技术在岩土工程勘察中的应用主要是在三维地质建模方面。通过BIM技术构建三维地质模型可以模拟开挖、场地平整等情景，并且对整个建设工程的施工过程进行动态模拟以及碰撞检测，可以及时发现可能出现的问题，并提出解决方案，具有一定的应用意义。未来希望能进一步地开发BIM技术在行业中的应用，解决应用中存在的问题，给岩土勘测带来更大的帮助。
参考文献
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