基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型建模方法研究

鐘 宇， 陳 健， 丁烈云， 陳國良

(1. 華中科技大學(xué)， 湖北 武漢 430074； 2. 武漢地鐵集團(tuán)有限公司， 湖北 武漢 430030； 3. 中國科學(xué)院武漢巖土力學(xué)研究所巖土力學(xué)與工程國家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室， 湖北 武漢 430071)

0 引言

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)工程具有工程的隱蔽性、地質(zhì)條件的復(fù)雜多變性和巖土體性質(zhì)把握的不準(zhǔn)確性等特點(diǎn)[1]，在對各種數(shù)據(jù)和信息進(jìn)行綜合快速處理的同時(shí)，還需要時(shí)刻保持與其他參建單位的良好溝通[2]，保證數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性和信息更新的及時(shí)性。隨著巖土工程信息化[3- 4]和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，研究人員開發(fā)了許多二維數(shù)據(jù)處理軟件和三維建模與可視化系統(tǒng)[5-7]，但這些軟件系統(tǒng)大多針對某個(gè)專業(yè)領(lǐng)域，主要實(shí)現(xiàn)幾何可視化的功能，在實(shí)際工程應(yīng)用時(shí)，往往呈現(xiàn)出信息管理和利用效率低、信息共享手段片面、信息跨專業(yè)交流不暢等特點(diǎn)，已不能滿足基坑工程施工的需要[8]。

近年來在建筑行業(yè)發(fā)展迅猛的建筑信息模型BIM(building information modeling)[9]是一種創(chuàng)新的理念與方法，通過一個(gè)共同的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)(IFC，industry foundation classes)，集成整合工程項(xiàng)目各類信息，構(gòu)建智能化的建筑信息模型[10-12]，應(yīng)用于建設(shè)工程全生命周期的各個(gè)階段，有效實(shí)現(xiàn)不同專業(yè)和不同工種之間的協(xié)同作業(yè)[13]，提高建設(shè)質(zhì)量和效率。BIM理念與技術(shù)自提出以來已席卷歐美國家的工程建設(shè)行業(yè)，引發(fā)了建筑行業(yè)史無前例的變革，也已成為全球工程建設(shè)行業(yè)日益關(guān)注的焦點(diǎn)，其成功經(jīng)驗(yàn)帶給我們啟示，將BIM理念與技術(shù)引入到基坑工程、巖土工程建設(shè)有助于解決當(dāng)前巖土工程信息建設(shè)與管理中遇到的難題。

查閱大量的文獻(xiàn)資料可以發(fā)現(xiàn)，目前國內(nèi)外學(xué)者針對IFC標(biāo)準(zhǔn)和BIM技術(shù)的應(yīng)用研究對象大多集中于建筑工程領(lǐng)域[14-15]，在為數(shù)不多的地下工程應(yīng)用研究中[16-17]，缺乏基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的基坑工程數(shù)據(jù)模型及其建模方法研究。為彌補(bǔ)IFC標(biāo)準(zhǔn)和BIM技術(shù)在基坑工程信息模型應(yīng)用中的不足，本文在現(xiàn)有IFC數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，選取基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)作為研究對象，針對其各類構(gòu)件的特點(diǎn)，創(chuàng)建IFC描述實(shí)體、屬性集和實(shí)體間關(guān)系，建立基于IFC數(shù)據(jù)格式的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)體系，作為基坑工程IFC數(shù)據(jù)描述標(biāo)準(zhǔn)的重要組成部分。同時(shí)，研究形成基于BIM技術(shù)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型建模流程和方法。最后，通過在某地鐵車站基坑工程中的應(yīng)用驗(yàn)證本文方法的可行性。

1 建?？蚣?/h2>

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型建?？蚣苋鐖D1所示。整個(gè)模型框架主要分為以下2部分： 1)借鑒建筑工程領(lǐng)域的實(shí)體描述方法，在現(xiàn)有IFC標(biāo)準(zhǔn)的基礎(chǔ)上，根據(jù)IFC標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展機(jī)制，建立基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)各類構(gòu)件的信息描述，擴(kuò)展現(xiàn)有IFC標(biāo)準(zhǔn)，形成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息管理的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系，建立基坑工程信息在各階段交換與流動的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)； 2)根據(jù)IFC標(biāo)準(zhǔn)擴(kuò)展的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型，采用面向?qū)ο蟮膮?shù)化建模方法[18]，構(gòu)建參數(shù)化的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件模型和整體模型，形成基于BIM技術(shù)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型建模流程和方法。

2 基于IFC的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)體系

2.1 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)體系擴(kuò)展

為實(shí)現(xiàn)上述建模框架的第1部分，本文將主要研究基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)中排樁體系的主要組成構(gòu)件，為其設(shè)計(jì)和創(chuàng)建新的IFC描述實(shí)體。這樣可以避免構(gòu)建的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型存在冗余或超出范圍的類，甚至形成過于龐大、現(xiàn)階段難以控制和實(shí)施的模型。

對于圍護(hù)樁+內(nèi)支撐的結(jié)構(gòu)體系來說，主要組成部分有鉆孔灌注樁、冠梁、混凝土支撐、鋼支撐、鋼圍檁、錨桿(索)等?；贗FC標(biāo)準(zhǔn)，進(jìn)行基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)描述相關(guān)的擴(kuò)展，設(shè)計(jì)了包括基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)物理、空間信息、相應(yīng)的屬性集合及其之間的關(guān)系，如圖2所示。擴(kuò)展的部分使用默認(rèn)的IFC框架機(jī)制，最大限度地保證模型的兼容性與一致性。

圖1 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型框架

Fig. 1 Framework of information model of retaining structure of foundation pit

2.2 基于IFC的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)表達(dá)

IfcSpatialStructureElement是IFC中所有空間結(jié)構(gòu)的超類，將項(xiàng)目模型根據(jù)空間布置分解為各個(gè)易于操作的子集合。盡管IFC標(biāo)準(zhǔn)中已有IfcBuilding、IfcBuildingStorey、IfcSite和IfcSpace等空間描述類，但均針對建筑工程而設(shè)，因此本文添加IfcPit和IfcPitStorey類，用以專門描述基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)。

IfcPit類用于提供基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)本身的特征數(shù)據(jù)，包括位置、空間幾何形狀、深度等信息?；訃o(hù)結(jié)構(gòu)體系類型、基坑相對標(biāo)高等基本特征則通過PitType、ElevationOfPit屬性表達(dá)。其中PitType的類型為IfcPitTypeEnum，其定義如下： TYPE IfcPitTypeEnum=ENUMERATION OF (ROW_PILE，DIAPHRAGM_WALL，SHEET_PILE，SMW，USERDEFINED，NOTDEFINED)； END_TYPE。

IfcPitStorey是對應(yīng)基坑每一個(gè)分層對應(yīng)的空間部分，描述了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)根據(jù)各層支撐所在位置而劃分的各層空間的位置、空間幾何等信息。

基坑圍護(hù)空間結(jié)構(gòu)元素之間的層次關(guān)系通過關(guān)系實(shí)體IfcRelAggregates聯(lián)系起來。IfcProject、IfcSite、IfcPit和IfcPitStorey等實(shí)體的實(shí)例通過IfcRelAggregates關(guān)聯(lián)到同一個(gè)層次結(jié)構(gòu)中?；訃o(hù)空間結(jié)構(gòu)的橫向和縱向?qū)哟侮P(guān)系如圖3所示，場地(IfcSite)位于項(xiàng)目(IfcProject)的全局坐標(biāo)系下，基坑(IfcPit)工程位于場地內(nèi)，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)分層類(IfcPitStorey)可能作為復(fù)合體包含多個(gè)相鄰的分層空間，形成復(fù)合類型(complex type)，也可能只包含單個(gè)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)分層空間，形成單個(gè)元素類型(element type)。

圖2 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)IFC模型

圖3 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)空間結(jié)構(gòu)的層次關(guān)系

Fig. 3 Hierarchical relationships of spatial structure of retaining structure of foundation pit

2.3 基于IFC的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)物理結(jié)構(gòu)表達(dá)

IfcElement是IFC標(biāo)準(zhǔn)中表示物理結(jié)構(gòu)元素的超類，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)物理元素集中在IfcElement的子類IfcCivilElement下。IfcPitElement是所有基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的抽象超類，主要包含圍護(hù)樁(IfcPitPile)、冠梁(IfcPitBeam)、混凝土支撐(IfcConcreteSupport)、鋼支撐(IfcSteelSupport)、圍檁(IfcPitPurlin)、圍護(hù)墻(IfcPitWall)、錨桿(IfcRockBolt)、錨索(IfcPitAnchor)等構(gòu)成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要組件的物理元素。其他物理元素(如降水井、圍檁支架等)并不是能夠表征基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)特征的構(gòu)件，使用已有的IFC實(shí)體表達(dá)即可。

在IFC標(biāo)準(zhǔn)中，實(shí)體除了本身擁有部分靜態(tài)屬性外，對不同工程的具體要求可以通過動態(tài)可擴(kuò)展屬性及其集合IfcPropertySet來補(bǔ)充和完善。屬性集合通過關(guān)系實(shí)體IfcRelDefinedByProperties與主體實(shí)體關(guān)聯(lián)起來。擴(kuò)展的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)主要組成部分的IFC表達(dá)方式如表1所示，其中，圍護(hù)樁的屬性集合Pset_PitPile如表2所示，鋼支撐是由多個(gè)部分組合形成的構(gòu)件，表1中鋼支撐的截面和形狀是指鋼支撐中間節(jié)，鋼支撐的兩端未包含在內(nèi)。限于篇幅，擴(kuò)展的其他IFC實(shí)體的屬性集合未全部列出。

關(guān)系實(shí)體IfcRelContainedInSpatialStructure用于將物理結(jié)構(gòu)元素與所屬的空間結(jié)構(gòu)元素之間建立聯(lián)系，一個(gè)物理元素只能被包含于一個(gè)空間元素中。此外，物理元素的位置屬性IfcLocalPlacement參照包含該物理元素的空間元素的位置屬性，而空間元素的位置屬性總是參照其上層空間元素的位置屬性，直到擁有全局絕對坐標(biāo)的空間結(jié)構(gòu)元素為止。通過這種層層坐標(biāo)轉(zhuǎn)換，使得物理元素的位置屬性表達(dá)更加簡明和精細(xì)。

表1 主要基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的IFC表達(dá)

表2 基坑圍護(hù)樁的屬性集合

由上述討論可知，通過擴(kuò)展的IFC標(biāo)準(zhǔn)，創(chuàng)建了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件的數(shù)據(jù)表達(dá)，建立了基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系，為構(gòu)建基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)三維模型提供了統(tǒng)一的數(shù)據(jù)組織結(jié)構(gòu)和數(shù)據(jù)模型基礎(chǔ)。

3 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型建模

按照建?？蚣艿牡?部分，根據(jù)上述擴(kuò)展的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)IFC標(biāo)準(zhǔn)中有關(guān)各空間、物理結(jié)構(gòu)元素的定義，構(gòu)建基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)三維模型，利用構(gòu)件的幾何外形、位置屬性等信息創(chuàng)建對應(yīng)的IFC實(shí)體，形成能夠準(zhǔn)確描述和展現(xiàn)構(gòu)件信息的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型。

通過對擴(kuò)展的IFC標(biāo)準(zhǔn)編譯，得到描述每類構(gòu)件所需的參數(shù)，一般是標(biāo)識號、名稱、描述、幾何外形表達(dá)、類別、所關(guān)聯(lián)的空間(物理)結(jié)構(gòu)和屬性集合等。在創(chuàng)建各構(gòu)件模型的時(shí)候，利用建模軟件API讀取并輸出這些參數(shù)，調(diào)用IFC解析和輸出模塊創(chuàng)建相應(yīng)構(gòu)件實(shí)例的IFC類并賦予(關(guān)聯(lián))這些參數(shù)。這樣，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)三維模型所輸出的IFC信息模型中各構(gòu)件就可以按照本文所擴(kuò)展的數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)來組織，從而實(shí)現(xiàn)基于IFC的信息共享。下面將對各類構(gòu)件的參數(shù)化建模方法進(jìn)行詳細(xì)介紹。

基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)類型較多，針對不同類別的圍護(hù)結(jié)構(gòu)構(gòu)件需要采用不同的建模方法。為減少建模工作量，縮短建模周期，本文提出構(gòu)建“基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型庫”的方法，即： 采用參數(shù)化建模技術(shù)，為基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)體系的不同構(gòu)件分門別類地建立BIM模板庫，形成通用的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型庫。主要建模流程如下。

1)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)整理。整理和讀取基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)基本信息、設(shè)計(jì)資料及其他文檔，從中獲取有助于確定構(gòu)件三維模型表達(dá)的重點(diǎn)信息。

2)分析構(gòu)件屬性參數(shù)。描述構(gòu)件屬性的參數(shù)一般有2種類型： ①確定性的，較為統(tǒng)一、使用率較高的參數(shù)，如混凝土支撐的截面尺寸，一般只有2～3種變化情況； ②無確定性的，變化過多且無規(guī)律，無法利用參數(shù)化統(tǒng)一表達(dá)的參數(shù)，需要在模型使用時(shí)由建模人員根據(jù)實(shí)際情況確定，例如混凝土支撐的長度，每根支撐可能都不一樣。對于復(fù)雜構(gòu)件可以將其分成若干子構(gòu)件，分別建立子模型并有機(jī)地組裝起來，建立嵌套模型。

3)生成參數(shù)化模型。參數(shù)設(shè)計(jì)完成后，模型的框架基本確定，生成參數(shù)化模型的步驟如圖4所示。

圖4 構(gòu)件建模步驟圖

4)建立基礎(chǔ)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型。在這個(gè)過程中，擴(kuò)展的IFC標(biāo)準(zhǔn)中各類描述基坑空間、物理結(jié)構(gòu)的實(shí)體所需要的幾何信息被完整地記錄并輸出，為創(chuàng)建對應(yīng)的IFC模型文件提供數(shù)據(jù)支持。所需要的各個(gè)構(gòu)件模型被加載到項(xiàng)目文件中，模型組裝的步驟如圖5所示。

圖5 構(gòu)件組裝步驟圖

4 工程實(shí)例

如上所述，本文提出和形成了擴(kuò)展IFC標(biāo)準(zhǔn)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型與基于BIM技術(shù)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模方法，為驗(yàn)證該數(shù)據(jù)模型與建模方法的有效性和可行性，在visual studio 2010平臺下，利用Autodesk Revit軟件，進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)基于IFC標(biāo)準(zhǔn)和BIM技術(shù)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模模塊。其基本邏輯結(jié)構(gòu)與圖1中構(gòu)建模型建模程序的思路保持一致?？紤]到建模的效率和方便性，參考IFC標(biāo)準(zhǔn)模型的邏輯結(jié)構(gòu)，建立本文程序的組織結(jié)構(gòu)，如圖6所示。

模塊主要包括構(gòu)件建模參數(shù)管理、結(jié)構(gòu)構(gòu)件建模、屬性定義3部分和IFC實(shí)體讀寫子模塊，如圖7—9所示。其中： 建模參數(shù)管理部分主要是將輸入的構(gòu)件參數(shù)根據(jù)IFC數(shù)據(jù)模型的要求建立專門的數(shù)據(jù)管理類，以方便調(diào)用； 結(jié)構(gòu)構(gòu)件建模部分中所有的構(gòu)件類(圍護(hù)樁、支撐、冠梁等)均派生于基坑構(gòu)件類(PitElement)，且均包含調(diào)用相應(yīng)的數(shù)據(jù)管理類，創(chuàng)建構(gòu)件模型的方法函數(shù)，通過構(gòu)件關(guān)聯(lián)類(RelConnectsElement)建立構(gòu)件之間的關(guān)系； 屬性定義類通過屬性定義關(guān)聯(lián)類(RelDefinesByProperties)，實(shí)現(xiàn)基坑構(gòu)件動態(tài)屬性的定義。IFC實(shí)體讀寫子模塊主要是根據(jù)描述各構(gòu)件的IFC實(shí)體所需的參數(shù)，將各構(gòu)件類轉(zhuǎn)換為對應(yīng)的IFC實(shí)體，形成IFC文件，或者讀取IFC文件并解析獲得構(gòu)件建模所需的參數(shù)，形成構(gòu)件模型。

圖6 基于IFC的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模邏輯結(jié)構(gòu)圖

(a)結(jié)構(gòu)信息定義窗口(b)屬性集合定義窗口

圖7 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模屬性定義窗口

圖8 IFC文件讀取與輸出窗口

Fig. 8 Input and output windows of IFC files

圖9 構(gòu)件信息查詢及構(gòu)件庫調(diào)用

以某市軌道交通1號線車站基坑工程為具體工程實(shí)例，對上述方法和插件程序進(jìn)行驗(yàn)證。車站總長182.712 m，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)埋深16.5～18.8 m，基坑寬20.9～25.6 m。采用鉆孔樁加內(nèi)支撐圍護(hù)形式，鉆孔樁直徑1 000 mm、間距1 200 mm。支撐體系第1道橫撐采用截面為700 mm×1 000 mm的鋼筋混凝土支撐，水平間距為6 m； 第2及第3道橫撐采用φ609 mm鋼管撐、壁厚16 mm，水平間距為3 m。端頭井設(shè)置混凝土斜撐和鋼管斜撐，內(nèi)支撐與圍護(hù)樁之間設(shè)置雙I45組合型鋼的圍檁，圍檁由角鋼支架托住。

在Revit建模軟件中，加載上述插件，輸入相關(guān)建模信息建立該車站的鉆孔樁、混凝土支撐、鋼支撐、冠梁、圍檁等主要圍護(hù)結(jié)構(gòu)和鋼圍檁支架、鋼支撐斜撐轉(zhuǎn)角、混凝土斜撐轉(zhuǎn)角等附屬配件的三維模型。各主要構(gòu)件模型設(shè)計(jì)參數(shù)如表3和表4所示，構(gòu)件參數(shù)屬性設(shè)置遵循的一般原則是： 1)從幾何外形、物理屬性等方面描述該構(gòu)件所需的最基本、通用的信息； 2)與構(gòu)件相關(guān)的基本施工信息。通過以上2方面的屬性設(shè)置，能夠滿足該構(gòu)件在施工周期的信息的流動需要。此外，基于IFC標(biāo)準(zhǔn)的構(gòu)件模型可以根據(jù)需要?jiǎng)討B(tài)添加所需的構(gòu)件屬性，為該構(gòu)件在不同軟件之間的信息流動創(chuàng)造良好的基礎(chǔ)，信息完整度符合使用要求。以此建立的鉆孔灌注樁模型參數(shù)如圖10所示。圍護(hù)樁、冠梁、混凝土支撐、鋼支撐、圍檁的模型如圖11所示，整體模型如圖12所示，圍護(hù)結(jié)構(gòu)現(xiàn)場實(shí)際施工情況與模型對比如圖13所示。

表3 主要構(gòu)件特有參數(shù)設(shè)計(jì)表

表4主要構(gòu)件共有參數(shù)設(shè)計(jì)表

Table 4 Common parameters of main retaining structure components

名稱 類型 形式結(jié)構(gòu)材料確定值材質(zhì)計(jì)劃施工時(shí)間無確定值文本實(shí)際施工時(shí)間無確定值文本混凝土單價(jià)確定值貨幣混凝土用量確定值體積備注無確定值文本

(a)模型參數(shù)(b)三維模型

圖10圍護(hù)樁模型及參數(shù)

Fig. 10 Parameters and model of retaining pile

(a)冠梁(b)圍護(hù)樁(c)鋼支撐(d)混凝土支撐(e)圍檁(f)圍檁支架

圖11主要基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型

Fig. 11 Models of main retaining structure components

圖12 基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)三維BIM模型

Fig. 12 3D BIM model of retaining structure of foundation pit

5 結(jié)論與討論

為提高基坑工程信息傳遞和共享水平，提升施工管理的質(zhì)量與效率，本文借鑒BIM理念，在引進(jìn)、消化和吸收BIM技術(shù)的基礎(chǔ)上，結(jié)合基坑工程圍護(hù)結(jié)構(gòu)特點(diǎn)，開展了針對性的擴(kuò)展開發(fā)研究。

(a) 現(xiàn)場實(shí)拍圖

(b) 模型截圖

Fig. 13 Comparison between actual structure and BIM model of retaining structure of foundation pit

1)基于IFC數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，從基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的空間結(jié)構(gòu)、物理結(jié)構(gòu)及兩者之間的關(guān)系等方面出發(fā)，創(chuàng)建各類構(gòu)件的IFC描述實(shí)體、屬性集和實(shí)體間關(guān)系，對現(xiàn)有IFC標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行了針對基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的擴(kuò)展，實(shí)現(xiàn)基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型的IFC表達(dá)，形成基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息流動的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系，擴(kuò)展了IFC標(biāo)準(zhǔn)的數(shù)據(jù)描述領(lǐng)域。

2)基于基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)信息模型的IFC擴(kuò)展表達(dá)，提出構(gòu)建“基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型庫”的思路，從參數(shù)設(shè)計(jì)、單個(gè)構(gòu)件建模和模型組裝等方面進(jìn)行細(xì)致研究，形成基于BIM技術(shù)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)模型建模流程和方法。

3)采用Autodesk Revit軟件，進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)基于BIM技術(shù)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模插件，并應(yīng)用于某市地鐵車站基坑工程中，驗(yàn)證了本文所提方法的有效性和實(shí)用性。本文提出的基于BIM技術(shù)的基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)建模方法，可為構(gòu)建集三維地質(zhì)、基坑工程結(jié)構(gòu)、隧道工程結(jié)構(gòu)、地面建筑結(jié)構(gòu)于一體的巖土工程信息模型提供有益參考與技術(shù)支撐，有助于實(shí)現(xiàn)巖土工程數(shù)字化、信息化。

4)目前在地鐵工程建設(shè)過程中，基坑工程常用的圍護(hù)型式有地下連續(xù)墻、鋼板樁、排樁、土釘墻、SWM工法等，本文僅選取排樁支護(hù)體系作為研究對象，未涉及其他圍護(hù)型式。在基坑工程基礎(chǔ)數(shù)據(jù)體系中補(bǔ)充這些圍護(hù)結(jié)構(gòu)型式對應(yīng)的描述實(shí)體，并建立標(biāo)準(zhǔn)化的建模流程和方法，是后續(xù)研究的重點(diǎn)。

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