BIM在基坑工程中應(yīng)用

1、第1章基坑工程BIM應(yīng)用簡要：為保證下穿鐵路頂進(jìn)框構(gòu)基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境不受 損害而采取的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、降水和土方開挖與回填，稱為基坑工程。我國鐵路建設(shè) 的發(fā)展涉及到大量下穿鐵路為保證下穿鐵路頂進(jìn)框構(gòu)基坑施工、主體地下結(jié)構(gòu)的安全和周圍環(huán)境不受損害而采取的圍護(hù)結(jié)構(gòu)、降水和土方開挖與回填，稱為基坑工程。我國鐵路建設(shè)的 發(fā)展涉及到大量下穿鐵路，因此，基坑工程是我國地基基礎(chǔ)領(lǐng)域的重要研究方向。(1) BIM在基坑工程的應(yīng)用目標(biāo)通過創(chuàng)建基坑BIM模型，打破基坑設(shè)計(jì)、施工和監(jiān)測間的隔閡，直觀體現(xiàn)項(xiàng) 目全貌，實(shí)現(xiàn)多方無障礙信息共享，讓不同團(tuán)隊(duì)在同一環(huán)境下工作。通過三維可 視化溝通，全面評估基坑

2、工程，使管理更科學(xué)、措施更有效，提高工作效率，節(jié) 約投資。(2) BIM在基坑工程的應(yīng)用內(nèi)容地下基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)三維模型的建立； 項(xiàng)目所在環(huán)境三維地質(zhì)模型的建立； 基 坑開挖各工況施工順序的模擬；自動(dòng)統(tǒng)計(jì)支護(hù)結(jié)構(gòu)各部分的工程數(shù)量； 三維模型 轉(zhuǎn)二維的自動(dòng)成圖；基于BIM的基坑信息化施工與檢測。(3) 應(yīng)用業(yè)務(wù)流程(1) 收集項(xiàng)目相關(guān)巖土工程地勘報(bào)告和設(shè)計(jì)資料，獲取地形、地質(zhì)數(shù)據(jù)， 建立三維地質(zhì)數(shù)據(jù)模型。所謂三維地質(zhì)建模，是以原始數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，建立反映地質(zhì)構(gòu)造形態(tài)、構(gòu)造關(guān) 系及地質(zhì)體內(nèi)部屬性變化規(guī)律的數(shù)字化模型。（2）獲取周邊建筑物、道路及地下管線等設(shè)施的數(shù)據(jù)，建立施工場地布置 模型。（3）導(dǎo)入地形數(shù)

3、據(jù)模型及施工場地模型數(shù)據(jù)，進(jìn)行基坑工程的支護(hù)體系模 型建立。（4）土方開挖施工方案設(shè)計(jì)及施工模擬。（5）根據(jù)土方開挖設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)及地形數(shù)據(jù)進(jìn)行土方算量。（6）導(dǎo)入基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)。該數(shù)據(jù)存放在Excel中，通過讀取數(shù)據(jù)生成基坑邊形形狀，可查看臨界區(qū)域 和超限危險(xiǎn)點(diǎn)，還可將某時(shí)間點(diǎn)的變形模型與初始模型疊合并進(jìn)行誤差檢驗(yàn)。（7）基坑監(jiān)測人員及管理人員確定危險(xiǎn)點(diǎn)后調(diào)取基坑監(jiān)測報(bào)表，確認(rèn)危險(xiǎn) 點(diǎn)是否屬實(shí)并及時(shí)啟動(dòng)應(yīng)急預(yù)案。H-糾il *H切H*申上方開wVTfilt*fiti-L企總楓甲Tf/1 格* MttIK附池!L, HI；苫苫吉Hk1i | I B!fl聲析cut 菱頼HR ffift rtifi

4、 M.LHttl-基境工糧曰IM應(yīng)用泯?。?）應(yīng)用軟件方案基坑工程BIM應(yīng)用軟件有多種選擇，常用的有Civil3D、Revit、Navisworks、 An sys 等。地質(zhì)登模Civil 3D支護(hù)結(jié)構(gòu)模型RevitRVTDWGRVT基坑工程模型Revi tNWCRVTV _1NWC!V碰撞檢査“Nav i sworks；土方計(jì)算Revit廣施工模擬、 isworks基坑工程日應(yīng)用軼件方案(5) 基于Autodesk軟件利用AutoCAD Civil3D 建立地質(zhì)模型，Autodesk Revit 建立支護(hù)結(jié)構(gòu)模型 及施工場地模型，三者在Revit中整合形成基坑工程模型。在Revit進(jìn)行基坑工

5、 程施工流水段劃分及土方算量，Navisworks進(jìn)行土方開挖及支護(hù)結(jié)構(gòu)施工模擬。 Ansys獲取基坑變形監(jiān)測數(shù)據(jù)，該數(shù)據(jù)存放在Excel表格中，Revit通過讀取該數(shù)據(jù)生成基坑變形形狀。(6) 其他軟件對于特殊基坑工程，如崖壁類基坑，軟件難以建模，可借助三維激光掃描儀, 通過點(diǎn)云數(shù)據(jù)處理逆向建模，然后在 Revit中進(jìn)行模型整合及相關(guān)應(yīng)用。（7）建模方法地形模型建模法常規(guī)地形建模方法，可通過勘察獲取的高程點(diǎn)或等高線為基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，導(dǎo)入BIM軟件自動(dòng)生成三維地形模型。對模型精度要求高，現(xiàn)場環(huán)境比較復(fù)雜的地形， 可以采用三維激光掃描方式，獲取現(xiàn)場點(diǎn)云數(shù)據(jù)形成三維 BIM模型，實(shí)現(xiàn)逆向建 模。地質(zhì)模型

6、建模法利用Civil3D、Revit等將巖土工程勘察成果建立三維可視化地質(zhì)模型并與 其他專業(yè)進(jìn)行協(xié)同工作，是將 BIM技術(shù)應(yīng)用于巖土工程勘察領(lǐng)域的一條途徑。三維地質(zhì)模型支護(hù)結(jié)構(gòu)建模法基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)、支撐體系或錨固體系模型，可直接用BIM軟件（如Revit ）建模，并與地質(zhì)模型在同一軟件平臺(tái)進(jìn)行整合?；又ёo(hù)模型施工場地建模法施工環(huán)境及場地布置模型，可直接用現(xiàn)有的BIM軟件（如Autodesk Revit） 對施工現(xiàn)場進(jìn)行規(guī)劃布置并建模，并與基坑模型在同一軟件平臺(tái)進(jìn)行整合。（8）應(yīng)用成果三維可視化BIM模型基坑施工BIM模型包括：地質(zhì)結(jié)構(gòu)模型、支護(hù)結(jié)構(gòu)模型和施工場地模型。墓坑工程慢型以地勘報(bào)告為初

7、始數(shù)據(jù)，將二維地勘資料轉(zhuǎn)換成三維地勘模型，在Revit中與基坑結(jié)構(gòu)模型合并，可實(shí)時(shí)、任意視角查看地下室結(jié)構(gòu)構(gòu)件與不同深度土層 之間的關(guān)系，快速查看土層屬性信息，指導(dǎo)設(shè)計(jì)、施工。施工模擬在輸入相關(guān)信息后，可直觀地看到土方開挖和支護(hù)施工過程、周邊環(huán)境變化、 建成后的運(yùn)營效果等。同時(shí)可以科學(xué)指導(dǎo)方案優(yōu)化和現(xiàn)場施工， 方便業(yè)主和監(jiān)理 及時(shí)了解工程進(jìn)展?fàn)顩r，讓更多非專業(yè)領(lǐng)域人員參與進(jìn)來。根據(jù)支護(hù)結(jié)構(gòu)各構(gòu)件定義對應(yīng)的屬性、 名稱，在視圖區(qū)可自動(dòng)生成工程明細(xì)表，明細(xì)表中可根據(jù)需求查看任意命名構(gòu)件的工程數(shù)量信息化施工利用信息模型，有效地避開地下管線，協(xié)同各施工作業(yè)安全施工。將地勘模 型集成到Revit中，并賦予土層屬性，使監(jiān)理、設(shè)計(jì)、施工人員能在平臺(tái)上進(jìn)行 設(shè)計(jì)、校核工作。信息化監(jiān)測將BIM技術(shù)引入基坑工程監(jiān)測工作，以解決以往在基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)變形監(jiān)測過 程中不能直觀表現(xiàn)其變形情況和變形趨勢的缺點(diǎn)。I Mi “I 血 * 業(yè) * A * iBriL 4* 0 : I 孚：二4哮 F、 F,止*. .基于BIKI基炕監(jiān)側(cè)I通過BIM技術(shù)將基坑的形狀、圍護(hù)結(jié)構(gòu)、周邊環(huán)境以及各類監(jiān)測點(diǎn)建立模型，在模型中導(dǎo)入每天的監(jiān)測數(shù)據(jù)并采用4D技術(shù)+變形色譜云圖的表現(xiàn)方式方