BIM技术在基坑开挖施工安全管理中的应用研究

李国君

（中铁城建集团第二工程有限公司,广东广州510600）

建筑业是我国的支柱产业，关乎人们的物质生活水平及生命安全，而预提升高层建筑的安全性和稳定性，则必须从基坑工程的施工管理着手。因此，在二十一世纪背景下，建筑企业应当与时俱进，摒弃传统的二维设计技术，应用科学、先进的BIM信息可视化技术，把设计图稿的文字和图片部分转化为立体三维模型，如此既直观又生动，可以进一步优化建筑工程的设计水平，有效确保基坑施工工程的质量安全。现就BIM技术在我国基坑开挖施工安全管理中的具体应用展开探讨。

1 B I M技术概述

现阶段，人们普遍称BIM技术为建筑信息模型亦或是建筑信息管理。BIM技术是在建筑工程项目的基础上，应用现代信息技术、数字化手段展开设计的一种三维设计模型。一般来说，BIM技术主要有以下特征：一是可视化功能。与以往的CAD图纸比较，BIM技术设计出的三维模型更为直观化、立体化，即便是未经专业培训的人员也可清楚明白模型内容，从而获知材料、构造、造价等方面的信息。二是协调性功能。建筑施工涉及领域众多，若设计人员未将图纸设计工作与其他方面进行协调和沟通，容易导致图纸设计在细节方面的缺陷问题。而将BIM技术引进建筑工程中可以很好地解决此类问题，例如在管线与墙面严重碰撞问题中，应用BIM技术将所有设计环节进行归纳分析，便很容易查找出易发生冲突的工程环节，从而进行三维模型和图纸的修改和补充。三是模拟性功能，除模拟建筑工程的构造、环境以及施工等方面的设计环节外，BIM技术还可以从节能、人流等角度进行模拟设计，从而进一步优化整个施工图纸的安全性、科学性。四是可出图性功能。由于BIM信息可视化技术具有信息一致性特征，所以，只要工作人员对某一楼层的平面图进行修改和设计，整个建筑工程的视图信息也随之修改优化，有效避免了因设计内容重复修改而导致的工程信息不匹配问题。

2 B I M技术在基坑工程中的应用分析

2.1 在进度管理中的应用

BIM技术可以利用3D模型技术将整个基坑施工工程的设计图纸转化为直观、形象的3D可视化建筑信息模型，工作人员可以从3D建筑设计模型中获知基坑工程的施工进度、施工情况、关键工序、隐患问题以及各个环节的衔接等情况，进而提高工程项目的施工效率，预防并解决施工安全问题，确保工程的施工质量安全。此外，在基坑工程项目的设计阶段，工作人员还可以采用BIM技术对基坑工程的全部施工信息进行统筹规划，例如工程的支护、施工现场环境等信息，同时再结合工程的平面图、剖面图等三维模型，对接下来的施工工序进行指导建设。另外，BIM信息可视化技术还能够针对基坑工程施工现场的机械设备存放地区、场地的划分等内容，展开科学的模拟及分析工作，通过可视化环境方式查找出最合适的施工作业区，可以有效避免各个施工环节的矛盾冲突问题，同时，也解决了施工物料存放混乱、废弃材料大型堆积等问题。总之，将BIM技术引进我国基坑工程施工进度管理中,不但可以有效提高工程的施工效率，还能减少因废料乱堆而引起的环境污染问题。

2.2 在质量管理中的应用

通过创建直观化、可视化的BIM三维设计模型，工作人员可以快速查出施工工程设计图纸存在的隐患问题，从而进一步优化图纸设计环节的合理性与科学性，有效避免因设计不合理而导致安全事故的发生。对此，在应用BIM技术的过程中，工作人员应针对平面图、剖面图以及立面图等内容独立、繁琐的设计图纸进行统筹规划与分析，提高设计图纸的安全性和合理性。现阶段3D设计技术的应用优势愈发明显，所以，工作人员可以在3D技术的辅助下把重要的施工图纸进行整合并自动生成，减少人工设计出现的质量问题。同时，随着我国信息科学技术的飞速发展，基坑建筑工程的施工技术及施工工艺也随之发生变化，因此，如何把新技术、新工艺以及新材料应用到工程施工中，以此提升工程的安全管理水平值得认真思考。BIM技术让人们看到了希望，可以把这些新技术所导致的工程信息变化内容都引进BIM系统中，促使工作人员实时了解施工变化情况，调整后期施工进度、施工工序等，确保工程的施工质量。

2.3 在成本管理中的应用

据调查，我国许多基坑工程在成本管理环节普遍存在成本控制不精细等问题，例如只保留成本的预算数据和结算数据，没有完全统计相关的成本控制费用明细，导致成本上涨乃至亏损等成本管理问题。对此，工作人员可以把BIM技术引进基坑工程的成本管理环节，通过系统中的全部构件成本信息内容计算工程的成本费用，确保工程的成本控制水平。此外，由于基坑工程常常出现各个施工环节交叉、冲击、碰撞等问题，导致必须进行的返工作业而引起成本上调问题，只需要通过BIM技术进行信息模拟，推演出合理的各个工序施工步骤，便可避免返工作业，有效控制工程成本费用，杜绝建筑资源浪费。

2.4 在安全管理中的应用

基坑工程开挖施工安全管理工作水平直接影响工程施工质量和施工安全。对此，工作人员需要借助BIM信息可视化技术提前模拟推演可能发生的安全事故、隐患问题，进一步明确各种安全问题的危险程度、发生特征、造成后果，从而依据模拟结果设计出最佳的解决方案。例如逃生路线等措施，有效避免人员伤亡、工程塌方等情况。BIM技术不仅可以进行安全事故的模拟推演设计工作，还可以利用模拟影像技术直观展示基坑开挖施工工程的安全生产和现场逃生情况，培养施工人员的逃生意识和逃生技能，提高建筑施工工程的安全性。

综上所述，BIM技术是通过应用三维数字表达技术进行设计的一种建筑信息模型，具有可视性、协调性、模拟化等特点，将其应用到我国基坑开挖施工工程的进度管理、质量管理、成本管理、安全管理等环节，可以帮助工作人员进一步协调各道工序，避免因工序冲突而产生的成本上涨问题；还可以通过三维模型的模拟影功能，提早发现施工工程设计图纸存在的隐患问题，有效优化和完善设计图纸的科学性和合理性，确保基坑建筑工程的安全管理水平。