丁科翔

（沈陽城市學(xué)院）

1 引言

應(yīng)用BIM 技術(shù)能夠顯著提高巖土工程施工效率，降低設(shè)計(jì)成本，提高資源利用率，滿足社會(huì)綠色發(fā)展的總體要求。在巖土工程中，必須積極創(chuàng)新設(shè)計(jì)理念，改善巖土工程設(shè)計(jì)，推動(dòng)整體工程的開展。

2 BIM概述

BIM 技術(shù)也被人們稱為建筑信息模型，是基于建筑工程項(xiàng)目數(shù)據(jù)信息創(chuàng)建的三維建筑模型，該技術(shù)可模擬建筑設(shè)計(jì)師的設(shè)計(jì)過程，準(zhǔn)確展現(xiàn)建筑信息及物理功能屬性?；诩夹g(shù)視角，BIM技術(shù)是現(xiàn)代計(jì)算機(jī)技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)與建筑工程規(guī)劃設(shè)計(jì)高度融合所形成的新技術(shù)，該技術(shù)在工程建設(shè)中具有先進(jìn)性與實(shí)用性[1]。

在我國(guó)，僅有部分大型設(shè)計(jì)院和少數(shù)工程咨詢企業(yè)能夠熟練應(yīng)用BIM技術(shù)，這種情況阻礙了我國(guó)工程建設(shè)事業(yè)的發(fā)展。

與傳統(tǒng)的建筑技術(shù)相比，BIM技術(shù)具有三維可視化、參數(shù)模型化、信息完備性、信息關(guān)聯(lián)性、協(xié)調(diào)性、可優(yōu)化性以及可出圖性等特點(diǎn)，不僅可以對(duì)工程項(xiàng)目的各項(xiàng)參數(shù)信息加以整合，還可以在工程項(xiàng)目的全生命周期內(nèi)實(shí)現(xiàn)資源共享與高效傳遞，極大提升工程建設(shè)中的信息交流效率[2]。

3 BIM 技術(shù)在完善巖土工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用（見圖1）

圖1 BIM技術(shù)在巖土工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.1 巖土工程勘探中的應(yīng)用

3.1.1 基于BIM技術(shù)創(chuàng)建三維立體結(jié)構(gòu)

傳統(tǒng)的地質(zhì)勘探技術(shù)可以剖面圖的形式展現(xiàn)地質(zhì)構(gòu)造。盡管為同一種剖面圖，不同群體也會(huì)構(gòu)造出完全不同的地質(zhì)概況，經(jīng)驗(yàn)豐富的工程師也不能完全了解和掌握地質(zhì)情況。技術(shù)人員容易受到多種內(nèi)外部因素的影響，發(fā)生人為失誤，降低工程質(zhì)量。BIM 技術(shù)能夠有效彌補(bǔ)這些問題，可模擬三維立體結(jié)構(gòu)模型，以生動(dòng)直觀的方式展現(xiàn)工程地質(zhì)概況[3]。

BIM 技術(shù)在巖土工程中應(yīng)用的時(shí)間較短，技術(shù)存在不足。當(dāng)前，BIM 技術(shù)被更多地應(yīng)用在地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單且地層數(shù)量較少的民用建筑中，對(duì)勘探量較大的山區(qū)和巖層相對(duì)復(fù)雜的地區(qū)，BIM應(yīng)用有限，仍需相關(guān)部門采取有效優(yōu)化措施。

BIM 技術(shù)應(yīng)用于巖土工程勘探的過程中，需要根據(jù)實(shí)際情況應(yīng)用不同建設(shè)方式。如今，獨(dú)具特色的三維立體構(gòu)造模型較多，可滿足不同工程的建設(shè)需求。筆者主要分析Civil 3D 技術(shù)和Revit 平臺(tái)。Civil 3D 技術(shù)的主要作用是曲面建模，能夠?qū)в械貙禹攲訕?biāo)高及方位的坐標(biāo)點(diǎn)曲面數(shù)據(jù)建成實(shí)體，在計(jì)算機(jī)數(shù)據(jù)計(jì)算的基礎(chǔ)上，生動(dòng)和全面地模擬開發(fā)過程。Revit 平臺(tái)能夠改變子圖原有功能，同時(shí)也可以此為基礎(chǔ)，合理增加點(diǎn)位，基于地層模擬創(chuàng)建地質(zhì)模型，能夠隨意分析和剖切地質(zhì)模型。但是該技術(shù)也存在明顯不足，分析和剖切地質(zhì)模型時(shí)，需要全面保留輔助圖源，防止發(fā)生混淆，且操作流程也更加復(fù)雜[4]。

3.1.2 三維立體地質(zhì)模型中的應(yīng)用

BIM 技術(shù)可以對(duì)構(gòu)建出來的三維立體模型進(jìn)行任意剖切，從中得到地質(zhì)剖面圖，分析地質(zhì)狀況，得出精確的勘探數(shù)據(jù)，為進(jìn)一步的行動(dòng)奠定基礎(chǔ)。BIM 技術(shù)下的地質(zhì)剖面圖每個(gè)圖元上都帶有土石方填方量的數(shù)據(jù)信息，通過剪切或整平三維立體地質(zhì)模型，可以清晰直觀地預(yù)算土石方量，將土石方量與巖土價(jià)格相結(jié)合，能夠精準(zhǔn)地計(jì)算土石方工程造價(jià)。

3.2 BIM 技術(shù)在巖土工程設(shè)計(jì)中的應(yīng)用

3.2.1 碰撞檢測(cè)中的應(yīng)用

BIM平臺(tái)中碰撞檢測(cè)得到廣泛應(yīng)用，能夠測(cè)試設(shè)計(jì)方案的水平，優(yōu)化設(shè)計(jì)質(zhì)量，降低生產(chǎn)成本。如在碰撞檢測(cè)樁基礎(chǔ)和持力層模型中，可在多次碰撞和調(diào)整樁長(zhǎng)的過程中，選擇最具經(jīng)濟(jì)性和實(shí)用性的方案，最大程度的規(guī)避浪費(fèi)現(xiàn)象。

3.2.2 三維立體可視化和快速出圖

BIM技術(shù)應(yīng)用在基坑設(shè)計(jì)方案中，能夠充分發(fā)揮其建模能力，模擬基坑支護(hù)平臺(tái)模型。專家和技術(shù)人員也應(yīng)以此為基礎(chǔ)掌握設(shè)計(jì)方案的意圖。三維立體模型也可與游戲設(shè)計(jì)深度融合，在游戲引擎中應(yīng)用三維立體模型，以第一視角觀測(cè)游戲引擎加工后的三維立體模型，增強(qiáng)視覺沖擊，可全方位觀察三維立體模型[5]。

3.2.3 BIM技術(shù)與其他專業(yè)共同設(shè)計(jì)

若想推動(dòng)巖土工程施工的有序開展，務(wù)必堅(jiān)持多個(gè)施工專業(yè)共同協(xié)作的機(jī)制。應(yīng)用BIM技術(shù)前，不同施工專業(yè)組均采用圖紙交流協(xié)調(diào)，盡管直觀性較強(qiáng)，但是工作效率并不理想。BIM 技術(shù)的應(yīng)用顛覆了傳統(tǒng)的合作模式，也可形成更加行之有效且更加便捷的交流平臺(tái)。若想不斷提高設(shè)計(jì)方案的科學(xué)性與合理性，就需有效控制由此產(chǎn)生的設(shè)計(jì)沖突，維護(hù)工程設(shè)計(jì)方案水平，積極整合碰撞專業(yè)模型。若想調(diào)整專業(yè)方案的內(nèi)容，則要及時(shí)優(yōu)化和完善專業(yè)方案。不同施工專業(yè)均可利用BIM 平臺(tái)了解并掌握信息，結(jié)合實(shí)際，調(diào)整和優(yōu)化設(shè)計(jì)方案。

4 巖土工程設(shè)計(jì)中BlM 技術(shù)的應(yīng)用

4.1 保障項(xiàng)目有序開展

BIM 技術(shù)能夠以生動(dòng)形象的方式展示模型。在創(chuàng)建BIM模型時(shí)，技術(shù)人員也可改造相似的工程，建設(shè)新項(xiàng)目。BIM功能十分豐富，可實(shí)現(xiàn)3D空間設(shè)計(jì)，且不同屬性的建筑工程也需要采用不同的建設(shè)模式。優(yōu)良的技術(shù)能夠讓技術(shù)人員規(guī)避大量重復(fù)性工作，降低工作量。在檢查BIM模型時(shí)，技術(shù)人員能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)當(dāng)前存在的問題，有效規(guī)避工程施工中的不規(guī)范現(xiàn)象，促進(jìn)工程施工的有序開展。為充分發(fā)揮BIM技術(shù)在工程中的作用，要利用先進(jìn)技術(shù)做好前期準(zhǔn)備工作。工程施工前，開展施工圖紙和施工材料的準(zhǔn)備工作，并制定切實(shí)可行的監(jiān)管機(jī)制和監(jiān)管體系。同時(shí)，技術(shù)人員也必須全方位掌控施工圖紙，在了解施工圖紙中的所有內(nèi)容后，促進(jìn)各施工項(xiàng)目的有序開展，最大限度地減少突發(fā)問題引發(fā)的施工風(fēng)險(xiǎn)[6]。

4.2 切實(shí)保障項(xiàng)目安全性

對(duì)施工段的風(fēng)險(xiǎn)加以檢測(cè)，據(jù)此制定安全管理規(guī)章制度，著重關(guān)注施工人員的人身安全，深化施工人員的安全意識(shí)，定期開展安全教育培訓(xùn)，保證安全設(shè)施投入到位、安全措施做到位，防止發(fā)生安全事故。同時(shí)，也可檢測(cè)施工段風(fēng)險(xiǎn)。制定切實(shí)可行的管理制度，高度重視施工人員的人身及財(cái)產(chǎn)安全，不斷深化施工人員的安全意識(shí)?；蛘咭部啥ㄆ诮M織安全教育，確保安全設(shè)施配備齊全，以期最大限度地規(guī)避安全事故，確定安全指標(biāo)[7]。

4.3 提升工作效率

BIM 技術(shù)的出現(xiàn)與廣泛應(yīng)用能使工程技術(shù)人員更加客觀全面地看待建筑信息，也可為工程施工、設(shè)計(jì)及建筑主體施工協(xié)調(diào)配合創(chuàng)造有利條件。在保障項(xiàng)目穩(wěn)定性和安全性的基礎(chǔ)上，全面優(yōu)化工程作業(yè)質(zhì)量，在縮短工程工期的同時(shí)，降低成本投入。我國(guó)BIM 技術(shù)發(fā)展的時(shí)間較短，與發(fā)達(dá)國(guó)家依然存在較大的差距?，F(xiàn)階段，軟硬件技術(shù)飛速發(fā)展，技術(shù)人員的工作能力也得到顯著提升，在巖土工程設(shè)計(jì)中合理應(yīng)用BIM施工技術(shù)，能夠有效提高工程作業(yè)效率，保證整體作業(yè)的先進(jìn)性與安全性。

5 結(jié)語

BIM 技術(shù)能夠有效解決傳統(tǒng)巖土工程設(shè)計(jì)中存在的各項(xiàng)問題，應(yīng)用BIM技術(shù)能夠在巖土工程施工中獲取有價(jià)值的信息。BIM 技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠最大限度地規(guī)避工程安全隱患，建構(gòu)立體可視化三維模型，方便及時(shí)解決設(shè)計(jì)中的問題，在降低工程成本的同時(shí)，提升工程設(shè)計(jì)水平，最終促進(jìn)我國(guó)巖土工程的全面發(fā)展。