BlM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用實(shí)踐

包 鑫

（北京城建勘測設(shè)計(jì)研究院有限責(zé)任公司昆明分公司，云南 昆明 650100）

在運(yùn)用BIM相關(guān)技術(shù)手段的時(shí)候，應(yīng)該對這一項(xiàng)目工程的現(xiàn)實(shí)創(chuàng)建情況實(shí)施解析，按照其所采集歸納的各種數(shù)據(jù)信息創(chuàng)建出與之相對的現(xiàn)實(shí)模型，歸納數(shù)據(jù)信息的內(nèi)容，讓其所創(chuàng)建的項(xiàng)目工程實(shí)際模型更為準(zhǔn)確化。如果要恰當(dāng)?shù)剡\(yùn)用BIM相關(guān)技術(shù)手段，就應(yīng)該持續(xù)地完善工程構(gòu)架，對巖土項(xiàng)目工程本身特性實(shí)施解析，找到BIM相關(guān)技術(shù)手段在其工程項(xiàng)目中運(yùn)用的前景。

1 BIM技術(shù)簡單介紹

BIM技術(shù)是基于CAD等多種技術(shù)發(fā)展而來的，對于工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)、建設(shè)以及管理都具有比較明顯的積極作用。BIM技術(shù)的出現(xiàn)為工程建設(shè)的可視化表達(dá)的實(shí)現(xiàn)具有較大的促進(jìn)作用，它是一種多維模型信息集成技術(shù)。BIM技術(shù)一個(gè)比較典型的特征就是模型的可視化，這一技術(shù)在工程當(dāng)中的應(yīng)用，可以將工程信息利用三維可視化模型表達(dá)出來。BIM技術(shù)還具有極強(qiáng)的協(xié)調(diào)配合特征，因?yàn)檫@一技術(shù)可以貫穿工程建設(shè)的各個(gè)環(huán)節(jié)，這對于工程項(xiàng)目當(dāng)中不同部門之間的相互溝通以及協(xié)調(diào)配合具有積極作用。并且，該技術(shù)的應(yīng)用還有利于工程管理人員及時(shí)發(fā)現(xiàn)建設(shè)過程存在的主要問題，能夠有效提升工程整體的建設(shè)效率。BIM技術(shù)還具有明顯的可優(yōu)化性，工程建設(shè)人員可以通過BIM技術(shù)提供的建設(shè)模型利用不同種類的優(yōu)化工具對較為復(fù)雜的工程項(xiàng)目進(jìn)行科學(xué)的優(yōu)化。除此之外，BIM技術(shù)還具有可出圖性和可模擬性，這對于具體施工方案的改進(jìn)以及施工方案的最合理化都具有重要影響，并且還能夠有效控制工程項(xiàng)目的施工成本。

2 BIM技術(shù)應(yīng)用特點(diǎn)和目標(biāo)

BIM技術(shù)在應(yīng)用過程中具有十分明顯的特點(diǎn)，包括信息化、協(xié)同性以及高效性等。BIM技術(shù)將多種現(xiàn)代化的信息技術(shù)集于一身，并且還繼承了這些技術(shù)的各種功能。所以，BIM技術(shù)即使面對數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)信息也能夠高效進(jìn)行分析管理以及分類儲存，所以才能夠快速準(zhǔn)確的建立相關(guān)的信息模型。將BIM技術(shù)應(yīng)用至工程項(xiàng)目建設(shè)當(dāng)中，可以為整體建設(shè)提供較好的基礎(chǔ)。并且工程項(xiàng)目的設(shè)計(jì)人員也可以利用BIM技術(shù)建設(shè)的模型對設(shè)計(jì)方案進(jìn)行優(yōu)化，提高方案中不同參數(shù)的準(zhǔn)確性。另外，BIM技術(shù)還能夠通過建立專門的信息平臺，以促進(jìn)工程項(xiàng)目勘察設(shè)計(jì)的一體化發(fā)展。并且，在這一過程，BIM技術(shù)建立的信息模型還能夠有效記錄勘察結(jié)構(gòu)信息以及勘察構(gòu)件信息等，這對于設(shè)計(jì)人員設(shè)計(jì)效率的提高具有極強(qiáng)的促進(jìn)作用。BIM技術(shù)具有極強(qiáng)的應(yīng)用價(jià)值，在工程項(xiàng)目設(shè)計(jì)人員、施工方以及業(yè)主方進(jìn)行溝通時(shí)也能夠起到促進(jìn)作用，可以為多方溝通提供交流平臺，也就是實(shí)現(xiàn)了不同單位之間的信息連接。工程設(shè)計(jì)人員可以及時(shí)將設(shè)計(jì)之后的信息模型傳給業(yè)主，當(dāng)?shù)玫綐I(yè)主的認(rèn)可之后再開展施工。施工方還可以利用BIM技術(shù)提供的信息模型檢測勘察結(jié)構(gòu)，以此來減少外部因素對于施工的影響。另外，當(dāng)勘察結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)發(fā)生變化之后，BIM技術(shù)還能夠及時(shí)作出調(diào)整和修改。除此之外，將BIM技術(shù)應(yīng)用至工程項(xiàng)目當(dāng)中，還能夠利用模擬施工目標(biāo)實(shí)現(xiàn)對勘察場景的還原。BIM技術(shù)可以實(shí)現(xiàn)工程各個(gè)建設(shè)環(huán)節(jié)之間不同單位的信息共享，這有利于工程建設(shè)協(xié)同工作目標(biāo)的實(shí)現(xiàn)。在項(xiàng)目勘察過程應(yīng)用BIM技術(shù)時(shí)，也應(yīng)將不同子專業(yè)之間的配合和信息共享作為首要的應(yīng)用目標(biāo)。BIM數(shù)據(jù)庫屬于BIM系統(tǒng)構(gòu)架當(dāng)中的核心部分，在構(gòu)建BIM數(shù)據(jù)庫時(shí)一定要確保數(shù)據(jù)信息的完備性、信息的統(tǒng)一性以及大數(shù)據(jù)理念的應(yīng)用，以此來逐漸實(shí)現(xiàn)信息共享，避免信息錯誤和丟失問題的出現(xiàn)，提高不同項(xiàng)目之間的數(shù)據(jù)傳遞速率。

3 BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用分析

BIM技術(shù)在工程項(xiàng)目當(dāng)中的廣泛應(yīng)用屬于未來的發(fā)展趨勢，這對于工程建設(shè)集成化的提高具有極大的促進(jìn)作用。巖土工程勘察屬于工程建設(shè)過程的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，在這一環(huán)節(jié)應(yīng)用信息模型技術(shù)具有較高的價(jià)值。依靠BIM技術(shù)提供的三維地質(zhì)模型，工作人員可以有效整合地層信息和地質(zhì)信息，然后將其生成為剖面圖，以此來加深對于地質(zhì)情況和結(jié)構(gòu)信息的了解。

3.1 三維地質(zhì)模型建立思路

BIM技術(shù)在巖土工程勘察當(dāng)中比較突出的應(yīng)用就是建立三維地質(zhì)模型。目前，將BIM技術(shù)應(yīng)用后的勘察結(jié)果主要有勘察孔平面布置圖、勘察報(bào)告以及工程地質(zhì)剖面圖等等。巖土工程勘察中對于BIM技術(shù)實(shí)際應(yīng)用當(dāng)中，如果僅僅依靠數(shù)量龐大的數(shù)據(jù)以及表格圖紙等，是無法清楚的了解完整的地質(zhì)情況的。并且在這一過程還會出現(xiàn)較多的遺漏或者人為錯誤，這對于工程項(xiàng)目質(zhì)量的提升形成了較強(qiáng)的限制作用。將BIM技術(shù)應(yīng)用至巖土工程勘察環(huán)節(jié)之后，工作人員可以更加直觀的了解到勘察場地的地質(zhì)信息，這對于接下來的工程設(shè)計(jì)以及建設(shè)都打下了良好的基礎(chǔ)。另外，在巖土工程勘察當(dāng)中應(yīng)用三維地質(zhì)模型，可以實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)信息以及參數(shù)的動態(tài)化展示，這有利于工作人員準(zhǔn)確的分析工程地質(zhì)問題，然后對設(shè)計(jì)工作和建設(shè)工作進(jìn)行進(jìn)一步的優(yōu)化，能夠有效降低工程風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生。

3.2 三維地質(zhì)模型建立流程

在三維地質(zhì)模型建立的過程，其基本數(shù)據(jù)主要來源于場所鉆孔、挖槽以及探井等多方面數(shù)據(jù)。在建立三維地質(zhì)模型時(shí)一般要經(jīng)歷如下環(huán)節(jié)，首先是要提取相關(guān)的鉆孔數(shù)據(jù)，一般都是采用鉆探的手段取得需要的鉆孔數(shù)據(jù)。只有在擁有足夠的鉆孔數(shù)據(jù)的基礎(chǔ)上，才能夠開展建模工作，在鉆探過程一定要記錄好鉆孔坐標(biāo)位置、分層特性以及層位深度等數(shù)據(jù)，在存儲這些數(shù)據(jù)信息時(shí)應(yīng)采用統(tǒng)一的標(biāo)準(zhǔn)化的格式進(jìn)行存儲。在提取完鉆孔數(shù)據(jù)之后，接下來要開展場地標(biāo)準(zhǔn)地層的構(gòu)建工作。在場地標(biāo)準(zhǔn)地層構(gòu)建之前，必須要先統(tǒng)計(jì)場地當(dāng)中所有地層的基本信息，然后按照相關(guān)規(guī)范開展標(biāo)準(zhǔn)地層構(gòu)建工作，在構(gòu)建過程可以忽略地層的基本層序，但是要做到全部地層的一一對應(yīng)。然后再根據(jù)地層的新老關(guān)系來分配地層層序，這一部分的工作屬于建模工作中極為關(guān)鍵性的環(huán)節(jié)，因此必須要確保其準(zhǔn)確性，以確保后續(xù)模型分析的準(zhǔn)確性。其次，還要進(jìn)行主“TIN”定義、確定出層面模型、處理層面拓?fù)潢P(guān)系以及最后的構(gòu)建地質(zhì)模型工作。

3.3 三維地質(zhì)模型應(yīng)用

當(dāng)完成三維地質(zhì)模型的建立工作之后，就是三維地質(zhì)模型的實(shí)際應(yīng)用環(huán)節(jié)。巖土工程勘察可以從三方面來對構(gòu)建的三維地質(zhì)模型進(jìn)行應(yīng)用，首先是利用三維地質(zhì)模型對其進(jìn)行任意的切剖，然后再根據(jù)切剖結(jié)果進(jìn)一步生成相關(guān)的工程地質(zhì)剖面圖。第二個(gè)應(yīng)用方面就是，依靠三維地質(zhì)模型及時(shí)發(fā)現(xiàn)原有的平面圖紙中存在問題的部分，然后再以三維地質(zhì)模型作為依據(jù)來對錯誤進(jìn)行修改。其次，巖土工程勘察部門還能夠根據(jù)三維地質(zhì)模型來分析場地的具體地質(zhì)特性，這樣可以為專業(yè)人員和非專業(yè)人員之間的交流提供交流平臺。最后，還可以在實(shí)際的施工過程根據(jù)施工狀況的變化來了解不同施工環(huán)節(jié)的地層情況，然后再將其與勘察資料進(jìn)行核對，這樣可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過程的問題，有效規(guī)避施工過程風(fēng)險(xiǎn)的發(fā)生，為順利施工和安全施工提供保障。

4 展望

現(xiàn)階段，巖土工程勘察過程可以利用勘察輔助軟件去完成數(shù)據(jù)處理、繪制圖件以及分析評價(jià)等工作，Word文件、Excel表格以及CAD文件都是應(yīng)用較為頻繁和廣泛的勘察輔助軟件。三維地質(zhì)建模軟件在錄入數(shù)據(jù)時(shí)主要是依靠Excel表格以及CAD文件，可是能夠直接將勘察數(shù)據(jù)錄入三維地質(zhì)建模軟件的相關(guān)輔助軟件數(shù)量還比較少。因此，在接下來的工作中可以投入部分精力和時(shí)間用以相關(guān)數(shù)據(jù)錄入輔助軟件的開發(fā)。另外，自然巖土層的分布并沒有什么規(guī)則性，這極大的增加了三維地質(zhì)模型的建模難度，目前雖有建模軟件可以有效解決這一問題，可是其中會需要依靠人工力量來批改作業(yè)，這嚴(yán)重拖慢了整體的工作效率。所以，可以將今后的研究重點(diǎn)放在利用現(xiàn)有的勘察資料完成三維地質(zhì)模型的完整構(gòu)建上面。

5 結(jié)語

綜上所述，BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用具有重要價(jià)值，可以明顯提高工程整體質(zhì)量以及施工效率，并且還能夠有效避免施工過程的風(fēng)險(xiǎn)性。目前，BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用主要是進(jìn)行三維地質(zhì)信息建模。工作人員可以依靠三維地質(zhì)模型提前檢測施工過程可能出現(xiàn)的問題，然后提早做出問題應(yīng)對方案。BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用還需要工作人員投入更多的精力進(jìn)行不斷地研究和完善。