BIM技术在岩土工程勘察的应用

发表时间:2021/7/15   来源:《城镇建设》2021年7期   作者:樊晶晶
[导读] 现阶段随着新时代的发展,BIM技术应用是未来工程勘察设计行业发展的方向,其集工程领域内各专业为一体。
        樊晶晶
        武汉市勘察设计有限公司,湖北 武汉  430000
        摘要:现阶段随着新时代的发展,BIM技术应用是未来工程勘察设计行业发展的方向,其集工程领域内各专业为一体,有效的指导项目规划、设计、施工及后期运营等,实现项目全生命周期管理。现阶段由于软件开发及应用条件等诸多限制,BIM技术发展有一定滞后。
        关键词:BIM技术;岩土工程勘察;应用
        引言
        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。国内外学者和工程技术人员也针对BIM技术在岩土工程勘察中的应用展开了部分研究。
        1 岩土工程勘察概述
        我国的岩土勘察工作已有多年的发展历史,当前的勘察体制也在逐渐完善。岩土勘察工作的内容主要是地质测绘、原位测试、现场检测检验、勘探取样以及室内试验、报告编写等。我国经济正在经历高速发展,全国范围内的工程项目也越来越多,但各种工程的建设面临着众多问题,导致工作难度在不断加大。其中,人员水平、现场管理、施工组织、地质构造、岩土结构及气候环境等因素均会对岩土勘察结果产生不同程度影响,岩土工程勘察对于工程设计和后期建设具有积极指导意义。
        2 BIM技术在岩土工程勘察的应用
        2.1应用目标
        因为该技术的目标就是可以在工程全生命周期中的各阶段实现单位信息的共享,最终达到协同工作的目的,因此在勘察过程中,也需要实现各个子专业的相互配合和信息共享,这就需要构建起专门的数据库,确保各个子专业能够在统一的平台上进行协同工作。在工程勘察当中,BIM系统架构包含了信息数据库层、内部专业层以及图形现实平台层等,其核心为BIM数据库。在构建数据库的过程中必须实现三点要求。第一,注重信息的完备性。数据库当中存储的信息要满足项目全生命周期中所需要和产生的全部勘察信息,所有专业都能够通过其信息完成自身工作,实现信息共享。第二,注重信息的统一性。其中数据的存储形式必须遵循相应的技术标准,如果其标准和数据格式不同,就会导致在传输当中产生错误或者丢失问题。第三,要将“互联网+”以及大数据理念应用进来,使其数据可以在项目之间相互传递。
        2.2应用BIM技术实现工程项目更好实施
        对于BIM技术而言,其在实际应用中表现出的最明显优点就是可以使可视化展示得以有效实现。在BIM模型实际构建过程中,作为技术人员对于类似项目可实行改造,也可以利用BIM技术实行新项目建设,这样也就能够使工程设计得以更有效落实。另外,在岩土工程设计实施过程中,技术人员可以解除BIM技术所具备的功能减少,重复性工作,使工作人员减少工作量,实现更有效率的设计。此外,利用BIM模型检查,对于工程项目设计中存在的一些缺陷及不足之处可以及时发现,以避免在后续施工中出现问题,这样一来,也就能够使整体设计得到理想的效果,实现设计目标。
        2.3地质模型建立
        将原始勘察数据导入理正勘察三维地质软件中,形成三维地质模型建模数据,然后采用AutodeskCivil3D形成三维地质模型,结合卫星地图,形成地表影像。建立块状三维地质模型,反映整体地质结构。根据不同钻孔的土层信息,建立层状三维地质模型,模型反映地层的层顶及层底变化,可直观看到地层起伏情况,同时为后期工程桩的设计长度提供准确参考。根据勘察钻孔中的地下水位数据,建立整个场区的地下水水位云图,反映场区整体地下水水位的变化。为更好反映三维地质模型、主体结构以及周边环境情况,明确三者之间的相对位置关系,可采用BIM软件将三者结合到一起,直观了解现场地面及地下情况。


        2.4 BIM建模软件选择
        在基于BIM技术进行岩土工程勘察建模时,首先要确定合适的建模软件。目前,国内外有很多公司参与了BIM软件的研发,成果较为突出的有Autodesk、Bentley等公司。大多数BIM建模软件都有配套的辅助插件,经过笔者深入调研:Autodesk平台软件操作界面较为友好、开放程度大(能用C#语言进行功能二次开发),且能够较好地适应国内的设计环境。Autodesk平台建模软件主要有Revit和Civil3D等,二者分别适用于建筑项目和交通、水利等基础设施建设。而岩土工程勘察工作较为特殊,既可以算作建筑物范畴,又属于道路工程范畴,笔者在查阅相关工程实例后,认为可采用Civil3D来开展岩土勘察设计中的三维建模工作。
        2.5提高勘察的专业技术性
        解决岩土工程勘察问题,必须提高勘察的专业技术性。勘察技术是解决岩土工程勘察问题的关键。勘察单位必须根据项目的实际情况,并结合本单位的情况,积极引进先进设备和技术,并将其应用到勘察项目中。勘察单位须紧跟时代发展,对自身的勘察设备和勘察技术不断进行优化和完善。如勘察单位可以加大引入力度,积极引进先进的勘测设备,如集硬件和软件为一体的探测设备,该设备可以有效提高分析速度、信息储存量、采样密度等,还能降低勘察成本;勘察单位还需加强对现代化勘察技术的应用力度,如遥感技术、工程生物探测技术等,这样在勘察过程中,可全面反映出各种地质体的地理学界面、特征以及形态等信息,同时还可以提高勘察精度,从而解决对岩土工程进行勘察过程中出现的各种质量技术问题。
        2.6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;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。
        2.7应用BIM技术提升设计效率
        在岩土工程设计过程中,设计人员可利用BIM技术有效应对各种工程信息,为工程项目的各个方面相互协同提供更好的基础与支持,这样一来,不但可使项目安全得到更好保证,并且能够使够工程效率实现有效提升,使工期有效缩短,使工程成本有效降低,也就可以使工程设计得到满意效果。对于这一方面,需要对BIM技术进行进一步的研究,从而使BIM技术的应用具有更好的理论支持及依据,以确保BIM技术的作用得以更好发挥,使岩土工程设计得到更理想的效果。
        2.8碰撞分析
        通过BIM模型,可有效解决支护锚索与地下工程桩的碰撞问题。锚索与桩基的碰撞分析模型,通过调整锚索位置及角度,可有效规避锚索与已建建筑基础下桩基的碰撞风险。
        结语
        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]罗霄.BIM技术在岩土勘察成果三维可视化的应用研究[J].工程建设与设计,2020(7):53-55.
        [2]于凤树,吕凤华,刘宝华,等.基于BIM技术地质体三维模型构建关键技术的研究[J].工程勘察,2018,46(8):37-40.
        [3]王志云,罗皓.BIM在建筑工程岩土勘察三维虚拟现实可视化中的应用[J].工程技术研究,2018(8):107-108.
        
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