国立庆1 张岩2 高洪远3 牟兰超4
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摘要：基坑工程属于集勘察、设计、施工及环境保护于一体的综合性工程，基坑支护作为基坑工程中最重要的一部分受地域及环境条件的影响很大。在进行基坑工程施工时，要能结合具体的地形、地貌及水文地质等情况，合理设计支护结构，以此保证基坑自身的稳定以及周边环境的安全。下面结合实际，就基于BIM技术的深基坑工程勘察与支护设计问题做具体分析。
关键词：BIM技术；深基坑工程；工程勘察；支护设计
引言
深基坑支护技术是现代建筑工艺技术当中的重要构成部分，随着我国建筑行业的快速发展，其所起到的作用也越发显著。当前该项技术在实际应用当中存在着较多的问题，大幅度降低了工程施工质量，甚至对工程造成了安全隐患。对此，在工程施工过程中，必须要严格做好深基坑支护工作，避免对周边环境造成影响，同时保证施工人员的生命安全。所以，围绕岩土工程勘察中深基坑支护问题与改进措施进行研究具有重要意义。
1深基坑支护设计需注意的事项
深基坑支护设计需要注意以下五点事项。（1）要根据需保护的目标的重要性以及破坏后造成的影响等级确定深基坑侧壁的安全等级。（2）在设计深基坑支护结构的平面布置时，需具体了解工程是否存在地下室及其基础环境与外墙尺寸，且将其变形范围与施工误差控制在安全规定允许的范围内。（3）需保证深基坑支护的安全性、稳定性取值符合相关规定要求。（4）在进行深基坑支护设计时，需针对可能出现的问题设计备选方案，以备不时之需。（5）设计深基坑支护前，相关工作人员需做好工程场地的监测，实时跟进场地监测数据，确保施工无误。
2BIM技术在深基坑工程勘察及支护设计中的具体运用
2.1BIM技术在深基坑施工设计中的应用
在建筑深基坑施工前期施工设计环节属于极为关键的施工环节，相关的施工技术管理人员在实践运用BIM技术的过程中，必须要有效的借助BIM技术来提升施工设计的质量。具体而言，需要从以下几个方面来进行具体的应用工作。首先，需要在前期勘察以及支护方案设计中运用BIM技术，具体而言，要充分的搜集地质信息、建筑结构信息以及施工现场信息和深基坑设计体系信息，然后将这些信息输入到BIM系统中进行第一次的对比分析，并构建出与之相对应的环境模型，模型中要涉及到地形、特殊建筑物以及地下管线等要素，然后进行具体的计算，而在进行支护方案设计的过程中，要在确保信息搜集充分的基础上有效构建出完善的三维实体模型，并科学地进行深基坑竖向和水平维护结构模型的设计，然后分析模型，找到一些与现实不相符的关键节点进行调整完善，从而确保三维立体模型的精准性，确保相关施工管理人员可以直观地了解到施工要点。其次，要运用BIM技术来进行协同设计，BIM技术可以为相关施工设计人员提供较为广阔的信息搜集渠道以及设计平台，相关的设计人员需要有效地运用BIM技术来设置项目中心文件集体共享系统确保各个部门能够有效的共享各项关键施工信息，各个部门施工管理人员还可以在初始设计期间选择不同的设计软件进行建模，然后在中心文件系统中进行同步，以此来降低信息传递问题出现的概率，提升信息共享度，进而降低设计变更问题出现的概率。
2.2BIM技术在深基坑工程勘察中的应用
BIM技术的出现与发展为深基坑工程的勘察带来了便利。结合以往的勘察以及研究结果可知，岩土体具有复杂性、非连续性等特征，采用传统的勘察技术难以获得全面、详细、直观的岩土信息，但如果采用计算机、BIM等技术将地质模型三维化，建立起三维实体，那么工程的地质、岩土信息将得到全面且清晰地展示。某深基坑工程施工区域地形地势复杂，勘察难度大。为降低勘察难度，提高勘察精度，在地质勘察过程中运用了BIM技术。勘察时将BIM技术与周边GIS数据相结合，以Autodesk软件技术平台为基础，以InventorProfessional和Civil3D为核心建模软件。在勘探过程中，发挥BIM数字化、可视化功能，向参建者通过web监测平台三维立体、高清、全面地呈现深基坑工程的地质信息，使设计人员与建设人员更准确地把握工程地质特征。同时为了进一步提高地质勘察精度，还将IDS套包和Inventor运用到其中，并在勘察过程中结合运用Civil3D进行详细勘察。在深基坑勘察作业中，运用Revit软件来进行建模。与传统的三维建模软件相比，Revit软件更便于操作且功能更为强大，因而能为深基坑的勘察带来很大帮助。如Revit软件具有强大的API接口，RevitAPI能将具有分析和可视化功能的软件与Revit对接，或者根据三维可视化和分析功能的要求对Revit进行二次开发，从而提高岩土工程地质勘察的建模效率。在勘察过程中，先将深基坑工程项目的二维勘察资料收集起来，对各段面的地质信息进行提取，获得地层厚度、类型等重要信息。完成上述操作后，基于以上信息进行建模，建模时将各勘探点准确布置在平面上并进行标号。在建立场地模型时，可采用导入文件或者放置点这两种方式在场地模型内输入各点的X/Y/Z坐标，经过软件与系统自动转换后，能得到所需的场地模型，深基坑工程的地层信息在三维地质模型中能清晰显示。在深基坑工程勘察阶段，也可利用CAD文件的等高线绘制地形图面。在CAD文件中，每一条等高线图形相当于很多个点组成的对象，若等高线是一条连接闭合的曲线就能生成一个曲面，当曲线数量越多时，形成的曲面也就越精细。在制图过程中施工区域内的山谷线、山脊线等地形特征线会以特殊的线段表示出来，对这些特殊线段运用三维多段线表示后，同样可以作为一条源数据生成曲面。研究与实践证明，将BIM技术运用在深基坑勘察工作中后，勘察图纸中的问题将更容易被查明。在传统的技术手段下，勘察资料是由多张剖面图、平面图构成，这些图纸各自独立，相互之间的联系性不强，不利于从整体上把握工程的特征。但是在运用BIM技术构建起三维立体模型后，以上问题都将得到有效解决。三维模型可以在BIM软件中任意转动，随意切剖，这样的直观优势便于工程师们交流沟通，从而提高工作效率。在深基坑勘察作业中合理运用BIM技术，可以获得工程所建区域的地质情况数据信息，从而使后续的支护设计更顺利、更科学有效地开展。
2.3创新深基坑支护设计结构
由于深基坑支护是岩土工程领域中的重中之重，我国对其重视程度随之不断提升，深基坑支护的广泛运用也使岩土工程发展水平不断提高。就目前工程建设过程来看，传统的深基坑支护建设已经无法满足工程建设的发展，因此工程团队需对深基坑支护设计结构进行创新，转变传统的设计理念并运用在实际建设中，减少实际操作结果与设计结果的差距。相关的设计人员需对工程施工过程中存在的差异变化进行全面的勘察、研究，充分运用现代科学技术，有效创新深基坑支护设计结构，从而促进岩土工程中深基坑支护设计工作的顺利进行。
结语
综上所述，我国极为重视岩土工程工作，深基坑支护设计工作也因为采用了先进技术与合理模式，没有呈现相对严重的不足之处。今后，应对深基坑支护设计方面做进一步研究和探讨，尽可能改进当中固有的不足与问题，从而推进建筑深基坑支护技术发展。
参考文献
[1]李宝仁，马乐民，李平虎，熊鑫，刘月辉，周泽兵.BIM技术在某深基坑项目勘察及支护设计中的应用[J].施工技术，2020，49(S1):483-486.
[2]王薇.BIM技术在深基坑支护结构设计中的应用研究[D].郑州：华北水利水电大学，2020.
[3]刘朋.基于BIM技术在长春某深基坑支护设计方案的优化研究[D].长春：长春工程学院，2020.