BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在巖土工程勘察中的應(yīng)用摘要：工程施工過(guò)程中，巖土的性質(zhì)勘測(cè)十分重要，一定程度上制約著工程施工的整體性質(zhì)量。目前，BIM技術(shù)已經(jīng)在巖土工程勘察中深入應(yīng)用。本文主要以巖土工程勘察的概況、收集資料、BIM技術(shù)在巖土工程的勘察過(guò)程中的應(yīng)用及其實(shí)現(xiàn)的相關(guān)問(wèn)題進(jìn)行了探討，為建筑行業(yè)產(chǎn)業(yè)規(guī)模的逐漸擴(kuò)大提供必要地保障。關(guān)鍵詞：BIM技術(shù)；巖土工程；勘察一、 巖土工程勘察概述巖土工程勘察是指按照具體的勘察要求，對(duì)工程所處的地質(zhì)條件以及巖土體的性質(zhì)進(jìn)行正確反映，同時(shí)將其與工程設(shè)計(jì)、施工以及地基處理等具體要求相結(jié)合，進(jìn)行技術(shù)性的論證和評(píng)價(jià)，并提交巖土工程存在的問(wèn)題、具體的解決方法等，為巖土工程施工提供指導(dǎo)性意見(jiàn)，并為設(shè)計(jì)和施工提供依據(jù)、服務(wù)于工程建設(shè)全過(guò)程的勘察過(guò)程。巖土工程的勘查過(guò)程，分為三個(gè)步驟，依次是可行性研究勘察（選址）階段，以具體方案為依據(jù)；初步勘察階段，須遵照初步的設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)；詳細(xì)勘察階段，踐行施工設(shè)計(jì)要求。按照勘察的不同對(duì)象，可將巖土工程勘察分為鐵路、公路、水利水電、民用建筑等工程項(xiàng)目。二、 勘察所需資料的收集1、 對(duì)勘測(cè)的深度和間距進(jìn)行確定依據(jù)地區(qū)范圍、地質(zhì)土層的不同距離，其中的土性參數(shù)也趨近于圖層間的相關(guān)距離（m），如表1為例?？辈斓耐翆娱g距、具體深度是勘察前必須確定的。巖土的基本結(jié)構(gòu)、基礎(chǔ)形式各不相同，要確定的勘測(cè)深度也就不盡相同。針對(duì)5層的磚混結(jié)構(gòu)，勘探孔深必須保持在15m左右。而針對(duì)5層結(jié)構(gòu)的商場(chǎng)類施工勘探深度也并不同。原因是柱網(wǎng)的柱荷載較大、基礎(chǔ)面積較大，所以勘探操作人員可以使用樁基。而如果深度只有15m，則達(dá)不到使用樁基的標(biāo)準(zhǔn)。一般情況下，勘測(cè)深度要達(dá)到能夠?qū)χ饕芰舆M(jìn)行控制的深度，也就是說(shuō)在5m以上。如果工程為高層建筑，則要保證勘察孔達(dá)到基底0.5倍到1倍的基礎(chǔ)寬度。當(dāng)然，必須以工程的具體要求為準(zhǔn)，使勘探深度達(dá)到控制性鉆孔的深度。換句話說(shuō)，就是超過(guò)地基變形的計(jì)算深度，以便能夠達(dá)到勘察的需要。表1不同土層的相關(guān)距離2、 對(duì)野外地層進(jìn)行劃分野外地層劃分的正確與否對(duì)檔案資料的整理有很大影響。通常，大型施工采用鉆進(jìn)平行的作業(yè)方式，依賴于一批可靠的技術(shù)型人才。但在實(shí)際施工中，不同的勘探組各自獨(dú)立，再最終匯總所有的資料，這種資料的分散性匯集，增加了整理的難度。為此，將多個(gè)技術(shù)人員以1-2個(gè)鉆孔為一組合理分配到勘探，將所的資料編輯匯錄，并委派專業(yè)人員實(shí)行野外的分層連線式的勘測(cè)方式，將發(fā)現(xiàn)的問(wèn)題歸類匯總，并及時(shí)采取針對(duì)性措施不斷完善。3、 對(duì)地下水位進(jìn)行觀測(cè)第一，將地下水位的不同點(diǎn)同時(shí)實(shí)行勘測(cè)工作，以最后一個(gè)鉆孔工作結(jié)束為準(zhǔn)，24h后開(kāi)始測(cè)量。第二，深入探析地下水的具體開(kāi)采位置等實(shí)際情況。若該地點(diǎn)位于抽水井的下井漏斗附近，獲取的勘測(cè)數(shù)據(jù)將會(huì)略大于實(shí)際水位數(shù)。綜合勘測(cè)鉆孔的具體坐標(biāo)位置、標(biāo)高，同時(shí)不能忽略水位在埋深時(shí)產(chǎn)生的誤差，也就是說(shuō)地下水水位測(cè)量數(shù)據(jù)也會(huì)存在誤差，這有可能會(huì)對(duì)判斷地下水的流向造成干擾。而且要有效利用準(zhǔn)確的空口坐標(biāo)位置，以標(biāo)高回測(cè)過(guò)程中的實(shí)際空口位置為標(biāo)準(zhǔn)，測(cè)量地下水位的實(shí)際數(shù)據(jù)。三、 BIM技術(shù)的相關(guān)內(nèi)容1、 BIM的基本含義BIM也稱為建筑信息模型，在實(shí)際的應(yīng)用中結(jié)合了多種信息化技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，可以滿足建筑施工的多樣化需求。這種信息模型主要是指建筑工程在設(shè)計(jì)與制造的過(guò)程中，在計(jì)算機(jī)系統(tǒng)的支持下產(chǎn)生各種有效的計(jì)算數(shù)碼信息。這些信息在傳遞的過(guò)程中可以被相關(guān)的系統(tǒng)進(jìn)行有效地管理，促使經(jīng)過(guò)數(shù)碼信息計(jì)算得出的文件能夠保持一致性，滿足建筑施工的各種要求。建筑信息模型結(jié)合了多種學(xué)科，是一種應(yīng)用范圍廣、適用性較強(qiáng)的工具，在三維空間內(nèi)處理建筑施工中的相關(guān)問(wèn)題有著良好的作用效果。BIM技術(shù)必須滲透在整個(gè)建筑周期，不只是上層建筑這一部分，如圖2，巖土工程的勘查過(guò)程中采用BIM技術(shù)是BIM應(yīng)用的重要方面，具有一定的研究意義。圖2巖土工程的勘查過(guò)程中的BIM技術(shù)2、 建筑信息模型（BIM）的相關(guān)特征結(jié)合現(xiàn)階段建筑信息模型的實(shí)際應(yīng)用現(xiàn)狀，可知這種信息模型有著自身獨(dú)特的特點(diǎn)。具體表現(xiàn)在：（1）優(yōu)化性。建筑工程的整體規(guī)劃、施工方案確定、施工成本控制等，都需要在不斷的優(yōu)化過(guò)程中實(shí)現(xiàn)工程既定的發(fā)展目標(biāo)。在實(shí)際的操作中，由于某些工程的計(jì)算與設(shè)計(jì)非常復(fù)雜，需要在專業(yè)技術(shù)手段的支持下提高整個(gè)流程的工作效率。建筑信息模型的出現(xiàn)，為這些復(fù)雜的建筑問(wèn)題解決帶來(lái)了重要的參考依據(jù)。通過(guò)對(duì)項(xiàng)目設(shè)計(jì)與施工的優(yōu)化，有利于降低工程造價(jià)，實(shí)現(xiàn)建筑施工效益最大化的發(fā)展目標(biāo)；（2）可視化。在建筑信息模型的支持下，可以將建筑工程中的所有構(gòu)件信息準(zhǔn)確地表達(dá)出來(lái)，確保施工方案的順利實(shí)施；（3）協(xié)調(diào)性。由于建筑施工中需要涉及到不同的專業(yè)，可能會(huì)產(chǎn)生一系列的問(wèn)題，影響著工程的施工進(jìn)度。而合理地使用建筑信息模型，有利于協(xié)調(diào)施工過(guò)程中的不同工種，解決其中可能存在的問(wèn)題，優(yōu)化建筑空間結(jié)構(gòu)；（4）模擬性。合理地使用建筑信息模型，可以對(duì)建筑工程不同施工階段的實(shí)際概況進(jìn)行有效地模擬，為工程施工方案的不斷完善提供有效的數(shù)據(jù)信息。四、 巖土工程勘察中BIM技術(shù)的發(fā)展巖土工程勘察中BIM技術(shù)在應(yīng)用領(lǐng)域的不斷拓寬中體現(xiàn)出更多的應(yīng)用價(jià)值，對(duì)勘察、施工方面具有很大的影響作用。但在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，卻因?yàn)閯趧?dòng)力資源缺乏、商用軟件不匹配，BIM技術(shù)的效用大大受到限制。1、勘查方面巖土工程的勘察目標(biāo)必須以工程建設(shè)的目標(biāo)為依據(jù)，地質(zhì)環(huán)境、剖面圖屬于專業(yè)表達(dá)形式中的一種。但是，剖面圖屬于二維圖紙，在技術(shù)層面不成熟，而三維地質(zhì)模型的優(yōu)勢(shì)突出，主要包含以下內(nèi)容：（1） 二維圖紙呈現(xiàn)的錯(cuò)誤之處更易被發(fā)現(xiàn)。利用一定量的剖面圖等反映出某一場(chǎng)區(qū)的地質(zhì)條件，雖然圖與圖之間有一定聯(lián)系，但各個(gè)圖層的具體標(biāo)高常常會(huì)因?yàn)楠?dú)立繪制特點(diǎn)而存在差距，而三維地質(zhì)能夠有效規(guī)避這些問(wèn)題。（2） 對(duì)滑坡不良地質(zhì)等判斷增強(qiáng)了專業(yè)性。三維地質(zhì)模型具有直觀性特點(diǎn)，更好地反映出對(duì)滑坡不良地質(zhì)等。（3） 三維地質(zhì)模型進(jìn)行剖切后，會(huì)因?yàn)榕R時(shí)的設(shè)計(jì)變化、位置移動(dòng)更換新的剖面圖，程序繁雜，不利于后期的設(shè)計(jì)優(yōu)化，如果能夠提升這種出圖方式的任意性，從設(shè)計(jì)到勘察的效率會(huì)大大提升。（4）形象更加生動(dòng)、效果更易接受，降低專業(yè)化交流的困難。三維模型的直觀性特點(diǎn)，有助于專業(yè)技術(shù)人員的圖示介紹和不同人員間的交流。2、施工方面巖土工程勘察中BIM技術(shù)在應(yīng)用過(guò)程中主要體現(xiàn)在確定施工方案、工程檢測(cè)等方面。確定具體的技術(shù)方案必須以其三維地表為基礎(chǔ)展開(kāi)平面布局，提供一個(gè)直觀有效的施工項(xiàng)目交流，使地質(zhì)環(huán)境條件更加直觀、形象，利于實(shí)際工藝的確定。施工模擬必須有土方開(kāi)挖、填筑兩方面的模擬，確定工程總量，有助于在具體模擬過(guò)程中確定運(yùn)輸方式、貯存位置、貯存總量等，以及模擬中采用的工藝、工序。通過(guò)這樣的對(duì)比分析，選擇一種最為適合、科學(xué)的施工方案。巖土工程勘察中的BIM技術(shù)是對(duì)施工中的實(shí)際檢測(cè)信息，利用可視化特點(diǎn)表現(xiàn)出來(lái)，而基坑的檢測(cè)信息更是對(duì)土體變形的整個(gè)變化過(guò)程做到及時(shí)性的監(jiān)測(cè)，提升可能性事故發(fā)生的預(yù)測(cè)能力。利用信息監(jiān)測(cè)做出的施工方案和施工作業(yè)，是演練與施工實(shí)踐的結(jié)合，有助于凸顯巖土工程勘察中BIM技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)，簡(jiǎn)化了過(guò)程。結(jié)束語(yǔ)綜上所述，在巖土工程勘察中BIM技術(shù)的使用已經(jīng)較為普遍。工程施工過(guò)程中，巖土的性質(zhì)勘測(cè)十分重要，制約著工程施工的整體性質(zhì)量，而B(niǎo)IM技術(shù)已經(jīng)在巖土工程勘察中深入應(yīng)用。BIM技術(shù)