BIM技術在超高層建筑深基坑施工中的應用

王志 于聰聰 陳國防

摘要：我國城市隨著現代社會經濟發展涌現出越來越多的工程，建筑業逐漸朝著高層、超高層的方向發展。此種施工項目會在一定程度上受到施工區域狹小、周邊建筑物復雜等外界因素的影響，這對現場施工組織管理工作的開展提出了更為苛刻的要求。例如：地鐵線路從工程旁邊經過可能會使得深基坑的支護結構體系變得更為繁雜。因此，工作人員一定要在具體工作的開展過程中對深基坑支護結構持有高度的重視和關注。高效應用BIM技術可以清晰地改善基坑支護體系和地下室主體結構之間的位置關系，有助于提升整體建筑結構的穩定性。

關鍵詞：BIM技術;超高層建筑;深基坑;施工技術;應用策略

隨著我國信息技術的不斷發展與進步，在當前時代背景下，諸多以信息技術為基礎的建筑工程施工技術逐漸地出現在了人們的視野當中，并且在建筑工程施工領域中得到了廣泛的應用，所取得的應用成效極為顯著，不僅極大地提升當前建筑工程施工成效，同時還有效地提升建筑工程施工精準性。而在眾多信息化建筑工程施工技術中，BIM技術就是其中的一種，該種技術屬于三維技術、數字技術以及智能技術融合后的產物，有效地將BIM技術應用到高層建筑深基坑施工工作中，不僅可以提升高層建筑深基坑施工設計的精準性，還可以強化項目工程的質量控制成效。此次研究主要就BIM技術在超高層建筑深基坑施工中的應用做了簡要的分析，目的在于進一步提升BIM技術的應用成效以及深基坑施工質量。

1深基坑工程的特點

1.1具有較強的個性化

在深基坑工程施工的過程中，相關人員需要做好完善的現場勘查工作，了解各個地區水文和地質的具體情況，進而選擇合適的支護方案。不同地區的地理條件不同，土質和水文情況也具有較強的差異。在施工之前還需要了解建筑周邊的道路通道、地下管網。深基坑工程施工的個性化因素比較多，在設計的過程中需要結合當地的特點來確定合適的標準，而不能直接復制其他工程的要求。

1.2具有較大的風險和較多的事故

與其他工程項目相比，深基坑工程施工過程更為復雜，其中需要運用多種技術手段。如果在開挖過程中土體長期暴露在外的話，發生安全事故的風險就會進一步提升。與此同時，在開挖、排降水操作中如果操作不當，也可能會引發各種嚴重的事故。除此之外，深基坑工程是一項臨時的工程，在完成地下結構的施工之后，工作人員就會將支護結構進行拆除。因此，在支護結構設計的過程中，很多施工單位為了節約成本會選擇低劣的材料，這也是安全事故頻發的一個重要原因。

2超高層建筑深基坑施工面臨的問題

超高層建筑深基坑施工中，面臨著諸多問題，存在著諸多隱患。首先，基坑深度較大，施工難度較大。近年來，深基坑指的是開挖深度大于5m的基坑，適用于大規模、大體量、高層及超高層建筑、復雜結構建筑、綜合體建筑等。深基坑的深度較大，因此開挖、支護等施工難度也比較大。其次，風險較高。深基坑施工中，面臨著較大的風險，若稍有不慎，或未根據實際情況全面考慮，則可能導致施工安全事故的發生。例如，基坑開挖過程中，若沒有全面了解現場實際情況、周圍環境情況，則容易出現滑坡、塌方等安全事故，不僅威脅施工人員的安全，還會給周圍環境造成不利影響。

3超高層建筑深基坑施工中BIM技術的應用思路

3.1 BIM技術在深基坑施工設計中的應用

在超高層建筑深基坑施工前期施工設計環節屬于極為關鍵的施工環節，相關的施工技術管理人員在實踐運用BIM技術的過程中，必須要有效的借助BIM技術來提升施工設計的質量。具體而言，需要從以下幾個方面來進行具體的應用工作。

首先，需要在前期勘察以及支護方案設計中運用BIM技術，具體而言，要充分的搜集地質信息、建筑結構信息以及施工現場信息和深基坑設計體系信息，然后將這些信息輸入到BIM系統中進行第一次的對比分析，并構建出與之相對應的環境模型，模型中要涉及到地形、特殊建筑物以及地下管線等要素，然后進行具體的計算，而在進行支護方案設計的過程中，要在確保信息搜集充分的基礎上有效構建出完善的三維實體模型，并科學地進行深基坑豎向和水平維護結構模型的設計，然后分析模型，找到一些與現實不相符的關鍵節點進行調整完善，從而確保三維立體模型的精準性，確保相關施工管理人員可以直觀地了解到施工要點。

其次，要運用BIM技術來進行協同設計，BIM技術可以為相關施工設計人員提供較為廣闊的信息搜集渠道以及設計平臺，相關的設計人員需要有效地運用BIM技術來設置項目中心文件集體共享系統確保各個部門能夠有效的共享各項關鍵施工信息，各個部門施工管理人員還可以在初始設計期間選擇不同的設計軟件進行建模，然后在中心文件系統中進行同步，以此來降低信息傳遞問題出現的概率，提升信息共享度，進而降低設計變更問題出現的概率。

3.2深基坑開挖中BIM技術的應用

深基坑開挖中，為保障開挖的精確性，應當對BIM技術進行有效應用，對建筑所在地的相關數據信息進行全面收集，并以此為根據，建立3D模型，從而為深基坑開挖提供有效的數據支持。在收集相關數據信息的時候，可以應用無人機傾斜攝影測量技術，借助無人機這種機動、易操作、靈活、便捷的航空攝影測量設備，來獲取高分辨率、高質量的影像數據，并借助具有高清晰、高精度、大范圍等優勢的傾斜攝影測量技術來對復雜場景進行全面感知，充分結合數據采集設備的高效性優勢以及數據處理流程的專業化優勢，來將地貌、地物的位置、外觀、高度等屬性直觀、全面地反映出來。獲得詳細、準確的航測數據之后，便可以以此為根據，建立3D GIS模型。深基坑施工過程中，借助這一3D模型，便可對開挖土方量進行準確計算，為深基坑開挖提供有效的數據支撐。同時，在深基坑開挖過程中，可以借助3D模型，來對開挖高程進行動態化分析，從而避免欠挖、超挖等問題的出現，保障深基坑開挖的施工質量。

3.3在進度管理中的應用

在BIM技術運用的背景下，通過使用特定的軟件可以制作施工模擬動畫，軟件會根據提前建立的模型，經過格式轉化，然后使用動畫制作工具完成特定場景的條件來完成動畫的制作和展示。在觀看動畫的過程中，人們可以根據實際情況將計劃進度表導入系統中，系統就會將進度任務與模型動畫建立起關聯，最終形成全過程的動畫模擬。除此之外，BIM技術的應用還可以將深基坑工程實際施工過程的實際進度實時錄入系統中，然后通過對比實際進度與計劃進度來發出預警，督促管理人員加強進度管理。當進度落后的時候，系統還可以通過對施工工序進行優化來節約施工時間，實現對進度的有效管理。

結語

當前施工單位在開展超高層建筑深基坑施工時，容易受到諸多方面因素的影響增加施工難度，在具體施工中，管理人員要嚴格要求施工過程，加強BIM技術、無人機測量技術等現代信息技術的應用，提高工程設計施工效果。管理人員要重點了解施工過程，全方位解決施工中的不足，這對于我國建筑行業的發展以及國民生活品質的提升有著關鍵的現實意義。

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