摘要:建筑行业是国民经济的重要支柱,对国家经济的发展至关重要。最早应用BIM技术的领域就是建筑领域,但随着科学技术的不断发展,现已将BIM技术应用到岩土工程中。由于岩土工程自身的特点,BIM技术的应用尚且处于不成熟、不完善阶段,虽然在岩土工程的领域中的应用体现出了一定的优势和价值,但其应用水平还需进一步提升。可这并不代表着BIM技术不适用于岩土工程,恰恰相反应用BIM技术可在一定程度上提高岩土工程的施工效率、节省岩土工程的成本和资源,与当今社会的绿色发展相吻合,是促进我国岩土工程的现代化发展的必然途径。
关键词:BIM技术;岩土工程;设计优化
1 BIM概述
BIM技術也被人们称为建筑信息模型,是基于建筑工程项目数据信息创建的三维建筑模型,该技术可模拟建筑设计师的设计过程,准确展现建筑信息及物理功能属性。基于技术视角,BIM技术是现代计算机技术和互联网技术与建筑工程规划设计高度融合所形成的新技术,该技术在工程建设中具有先进性与实用性。在我国,仅有部分大型设计院和少数工程咨询企业能够熟练应用BIM技术,这种情况阻碍了我国工程建设事业的发展。与传统的建筑技术相比,BIM技术具有三维可视化、参数模型化、信息完备性、信息关联性、协调性、可优化性以及可出图性等特点,不仅可以对工程项目的各项参数信息加以整合,还可以在工程项目的全生命周期内实现资源共享与高效传递,极大提升工程建设中的信息交流效率。
2 BIM技术在岩土工程当中的应用现状
岩土工程在落实过程中必然需要面对求解地基,以及基础、边坡等相关问题,这些问题在BIM技术投入行业使用之后,解决效率都有明显提升。众所周知,BIM技术是在三维技术的基础上,与各类工程数据模型结合产生的新技术,其在岩土工程设计、施工以及运营方面都能够提供相应的协调计算信息,同时能够贯穿整个工程落实的全过程当中。该技术的应用和实践对建筑工程来讲,其优势更明确的体现在缩短工期以及节约成本等理念的实现上。当下该技术在建筑、桥梁以及隧道等相关工程当中的应用都已经基本普及,但在岩土工程当中的应用还有待优化。主要原因在于岩土工程本身和其他工程之间的差异比较明显,针对该工程与地质条件之间密切的关系,技术人员难以将在其他工程类型当中已经能够熟练应用的技术直接投入到岩土工程当中使用。但经过对BIM技术以及岩土工程的综合分析,又能够发现两者之间的结合对双方来讲都是比较优质的升级和发展机遇。当前需要注意的主要问题就是软件系统本身不够成熟,同时相关的宣传力度也有所欠缺,很多的建设团队已经尝试过BIM技术在岩土工程当中的推广,对其中遇到的问题和难点也有针对性地寻找了解决方案。在当下时代快速发展的背景下,设计工作当中的可视化和信息化程度提升效果都十分明显,BIM技术更是能够在三维模拟以及施工模拟等细节功能的辅助下实现工程设计的最高优化。
34BIM技术在岩土工程中的应用
3.1BIM技术在岩土工程勘探上的应用
其一,利用BIM技术构建三维立体结构。传统的地质勘探技术是使用剖面图的形式来进行地质构造。这种方式下,同一种剖面图经不同的人进行构造会产生不同的地质状况。即便是经验十分丰富的工程师也没有十足的把握构造出真实的地质状况,因此说传统的地质勘探技术受人为因素的影响较大。而BIM技术可以有效的解决这一问题,它采用三维立体结构模型可以直观的、完整的将地质状况展现出来。应用BIM技术探测岩土时,会根据工程的不同选择不同的建模方式。例如:Civil3D技术适用于曲面建模。其二,利用BIM技术运用三维立体地质模型。
BIM技术可以对构建出来的三维立体模型进行任意剖切,从中得到地质剖面图,分析地质状况,得出精确的勘探数据,为进一步的行动奠定基础。BIM技术下的地质剖面图每个图元上都带有土石方填方量的数据信息,通过剪切或整平三维立体地质模型,可以清晰直观地预算土石方量,将土石方量与岩土价格相结合,能够精准地计算土石方工程造价。
3.2 BIM技术在岩土工程设计中的应用
(1)碰撞检测中的应用:BIM平台中碰撞检测得到广泛应用,能够测试设计方案的水平,优化设计质量,降低生产成本。如在碰撞检测桩基础和持力层模型中,可在多次碰撞和调整桩长的过程中,选择最具经济性和实用性的方案,最大程度的规避浪费现象。(2)三维立体可视化和快速出图:BIM技术应用在基坑设计方案中,能够充分发挥其建模能力,模拟基坑支护平台模型。专家和技术人员也应以此为基础掌握设计方案的意图。三维立体模型也可与游戏设计深度融合,在游戏引擎中应用三维立体模型,以第一视角观测游戏引擎加工后的三维立体模型,增强视觉冲击,可全方位观察三维立体模型。(3)BIM技术与其他专业共同设计:若想推动岩土工程施工的有序开展,务必坚持多个施工专业共同协作的机制。应用BIM技术前,不同施工专业组均采用图纸交流协调,尽管直观性较强,但是工作效率并不理想。BIM技术的应用颠覆了传统的合作模式,也可形成更加行之有效且更加便捷的交流平台。若想不断提高设计方案的科学性与合理性,就需有效控制由此产生的设计冲突,维护工程设计方案水平,积极整合碰撞专业模型。若想调整专业方案的内容,则要及时优化和完善专业方案。不同施工专业均可利用BIM平台了解并掌握信息,结合实际,调整和优化设计方案。
3.3 BIM技术在岩土工程监测中的运用
传统的岩土工程监测是以监测简报数据图表形式进行汇报,在应用BIM技术之后,可直观地呈现出基坑的变形情况。在监测过程中应用BIM技术,能够获取准确的监测数据,并通过数据的分析和计算,从而获得准确无误的基坑沉降变形量。其次,利用三维立体建模、插值法和监测点的位置信息就可以计算和输出沉降云图,对沉降云图进行分析就可以掌握监测点的沉降情况。工作人员利用BIM三维可视化技术、检测数据自动处理系统、自动监测系统,就可对场地进行实时监测,通过及时了解和分析沉降情况,然后对工作方案进行及时调整,以保证高效完成工作。
4结语
BIM技术能够有效解决传统岩土工程设计中存在的各项问题,应用BIM技术能够在岩土工程施工中获取有价值的信息。BIM技术和互联网技术能够最大限度地规避工程安全隐患,建构立体可视化三维模型,方便及时解决设计中的问题,在降低工程成本的同时,提升工程设计水平,最终促进我国岩土工程的全面发展。
参考文献
[1]张振波.浅析BIM技术在岩土工程勘察中的应用[J].建筑工程技术与设计,2017(14)
[2]汤勇.基于BIM的岩土工程设计优化及应用[J].工程技术研究,2019,4(17)