關于巖土工程勘察BIM 技術應用的分析

李永強

摘 要：BIM技術主要是通過建立信息化模型，在巖土工程勘查的過程中對施工和運營情況進行檢測，其可以有效地解決施工中存在的問題，確保施工順利。利用BIM技術可以最大程度上實現不同平臺之間的相互聯系，從而為巖土勘察工作奠定堅實的技術基礎，讓工作效率水平得到進一步提高。巖土工程勘察BIM技術相較于傳統工程勘察技術，優勢明顯。其不僅僅是將數字信息進行集成，更是數字信息的應用，并可應用于設計、建造、管理的數字化管理。BIM技術可以四維模擬實際施工，對工程建設具有不可估量的價值。

關鍵詞：巖土工程勘察;BIM技術;應用分析

巖土工程勘察信息模型的實際應用還存在一定的弊端，不利于整個工程的順利開展，但是，在BIM技術逐漸推廣和發展的過程中，BIM技術在巖土工程勘察的應用效果還需要為此進行深入性的分析，合理開發軟件、制定標準流程，優化數據接口等，能夠確保其與其他專業的協同合作，提高工作效率，提高信息資源的利用率，為整個巖土工程項目的順利開展奠定了良好的基礎。

1 BIM 技術在巖土工程勘察中的優勢

1.1 信息共享性

巖土工程勘察資料需要工程設計方、施工方、業主方之間的交流和輪轉查閱，這樣才能夠保障最終信息結果的準確性和可靠性。通過利用BIM 技術對三維模型進行構建，將整個工程的勘察結果集成為一個系統文件， 對各個專業協調配置，可以加強各個單位之間的交流，達到協同的工作效果，利于有效提高設計人員的工作效率，加強對設計信息的交流和傳遞， 利于實現資源共享。

1.2 BIM技術的協調性

BIM技術的協調性，顧名思義是為解決各類問題的協調工作，也是工程建筑行業的重點內容，以往為項目實施過程中為解決問題，往往通過組織多方人員召開協調會議，梳理和尋找解決辦法，然后出變更，做相應補救措施等。，通過BIM的協調性服務就可以避免這類情況，在建筑物建造前期對各專業的碰撞問題進行協調，生成協調數據，提供出來，避免了各專業間的溝通不到位或者空間運用不合理性，從而可以從總體上給出更加科學合理的解決方案，這樣最大程度上提高了設計、施工方案的準確性[1]，避免出現這樣或那樣的問題，確保項目可以順利開展。

1.3 三維可視化

通過利用BIM技術可視化的特點，應用在巖土工程勘察中，能夠使二維線條組合成三維模型，可以將工程地質的情況真實的展現出來，有效提高巖土工程勘察的效率，減少工程施工過程中的風險，實現資源利用的最大化。

2 巖土勘察 BIM 技術應用目標

2.1 創建三維場地模型

傳統地形地貌及工程環境等場地信息的載體通常為文本、表格、平面圖、剖面圖等，存在信息零散或冗余的狀況，不利于信息利用、信息管理及信息化建設;同時由于傳統方法缺乏形象立體的可視化表達效果且表達不充分，不利于多專業理解和溝通，增大溝通成本;另外由于傳統資料利用率低，不利于場地分析及協同設計。通過BIM技術創建三維場地模型， 通過一個模型承載相關信息，不僅解決信息零散和冗余問題，且能準確、直觀形象地反映和表達擬建場地地形地貌、管網分布及其埋深、建構筑物分布及其基礎形式、基礎埋深等工程環境條件，同時可根據模型進行總圖分析與布置以及施工場地分析與布置。

2.2 實現多專業模型整合

針對城市隧道、地下通道、城市軌道、綜合管廊等城市地下空間工程，場地工程環境及地質情況通常較為復雜，傳統資料紛繁復雜、信息零散或冗余、信息管理困難、常常導致勘測、設計、造價等多專業溝通不暢，勘測資料與設計成果常常出現矛盾，導致設計和造價等多次變更，工作強度及錯誤率大幅增加，不利于施工進度推進及資金使用計劃編制，同時十分不利于后期業主運維管理。實現多專業模型整合即實現BIM數據流通與交換是實現協同設計與管理的基礎，同時也是實現BIM價值的保障。

2.3 基坑邊坡開挖模型

基坑邊坡的項目傳統表達方式通常通過平面圖、立面圖及剖面圖表達基坑邊坡的形態、特征以及擬建物與基坑邊坡的位置關系，不能準確、清晰、完全、直觀地表達基坑邊坡（傳統剖面都是垂直切圖，不能表達斜坡上的巖土分布）巖土分布情況，應用BIM技術在場地及地質模型的基礎上創建開挖模型[2]，相關信息表達更直觀準確。

3 BIM 技術在巖土工程勘察的應用

3.1 地質體可視化

通過BIM技術創建三維地質模型實現地質體的可視化，將地質構造、巖土構成、巖土分布、地質體形態、基巖面起伏狀況等截圖插入勘察報告中，非常有利于報告閱讀者（尤其是非專業人士以及對場地不熟悉人員） 理解場地地質情況，也避免了文字描述不清的狀況，降低理解難度，同時非常有利于專業人員定性快速判斷土層的均勻性、基巖面的起伏狀況，為報告校審者節約時間。

3.2 對工程場地類型等進行判斷

在巖土勘察的實際操作中，必須按照地震設計代碼確定施工現場的類型。首先，執行鉆孔;然后，檢測鉆孔的速度。在判斷操作周期的過程中，施工現場分為兩類，并且使用相關方法來計算站點周期。在兩孔測量中采用地面脈動法。實測優勢周期與上述公式計算結果吻合。因此，利用波速檢測技術進行單孔地層檢測，在判斷工程場地和地層類型方面具有較高的精度。

3.3 勘察信息集成

通過應用BIM技術創建包含地質屬性信息的地質模型，初步實現勘察BIM模型鉆孔孔號、鉆孔類型、孔口高程、鉆孔坐標、勘探深度、勘探日期、地層類型、地質時代、地質成因、巖層產狀、填土密實度、巖石風化程度、巖石堅硬程度、巖石完整程度、巖石抗壓強度、抗剪指標等物理力學信息集成[3]，為項目信息查詢、信息管理提供便利，同時為三維計算奠定基礎。

3.4 勘察工作量統計

為達到BIM模型信息集成以及巖土三維計算的目的，在勘察BIM建模過程中將鉆孔信息、取樣信息、巖土試驗信息及巖土參數等信息錄入數據庫，經建模數檢校核修正數據庫后（對異常鉆探數據的調整），可通過數據庫直接生成鉆孔工作量（含鉆孔數量及鉆孔總進尺）、取樣工作量、原位測試工作量、水文試驗工作量、室內巖土試驗工作量，在報告編制過程中既可以直接利用數據[4]，同時也可以利用該數據與人為統計數據進行相互校核。

3.5 地質表層的應用

傳統的數學理論和建模技術難以模擬地層等不規則地質界面。在規劃項目時，可以將其作為一個整體進行共享規劃項目，在調查和設計過程中，應注意優化。通過使用BIM信息享受快速解決技術，可以解決后來建設中的問題。

綜上所述，勘察技術是通過應用地質學、工程地質學的理論和實踐經驗為巖土工程勘察工作提供支持的一門技術，同時為工程建設的實施提供科學依據?？辈旒夹g在巖土工程施工中同樣具有重要作用，其主要目的是查明工程地質條件，分析論證存在的工程地質問題，并對建筑場區做出工程地質評價。

參考文獻：

[1] 鄭豪，寧豪杰.BIM技術在巖土工程勘察中的應用[J].工程建設與設計， 2020，（21）：13.

[2] 王勇.BIM在巖土工程勘察成果三維可視化中的應用[J].工程技術研究， 2018，（15）：55-56.

[3] 李偉，王志遠，王曉初.基于BIM的巖土工程設計優化及應用[J].沈陽大學學報（自然科學版），2018，（6）：465-469.