BIM 技术在岩石工程中的应用研究

曾贤春

（核工业华东建设工程集团有限公司，江西南昌 330096）

0.引言

我国领土面积位居全球第二，拥有世界上最多的自然气候划分区域，与此同时，复杂的气候条件给我国的岩石工程发展带来诸多困难，因此相关部门一直在寻求能够有效加快行业发展的途径。因为岩石工程施工过程具有不确定性、隐匿性和不稳定性等特点，因此对于施工技术要求是比较高的，我国这些基本技术大都得到了长足发展，且一直在创新和更上一层楼的路上，因此将现代化技术和传统施工技术进行有机结合是相关部门寻求解决方法的有效途径，目前应用于岩石工程的现代化技术有BIM 技术、虚拟现实系统技术和遥感技术等多种，本文着重分析BIM 技术在岩石工程中的应用[1-2]。

BIM 技术，全称为Building Information Modeling（建筑信息化模型），在建筑业和岩石工程迅速发展的过程中，BIM 技术也随之得到长足发展。Autodesk 公司于2002 年由此提出BIM 技术概念，自该技术产生就得到建筑、土木工程和岩石工程等行业的广泛关注。BIM 技术总体概括来说是以网络技术为基础，通过构建可视化和信息化的模型，模型中清晰显示有关施工的各项参数，可以提高建筑的透明程度，即提高可视化程度，并且集成化处理这些参数，大量处理参数的同时继续完善所构建的可视化信息化模型[3-4]，总结来说，BIM 技术即是数字技术以来的对建筑的生命周期管理。本文对BIM 技术的应用进行研讨研究。

1. BIM 技术在岩石工程应用的主要特点

1.1 BIM 技术的可视性

该技术以三维立体形式呈现建筑设计形象，且设计中显示各个具体参数，且能对大量数据进行集成处理，展示设计的效果更直观，数据也更加清晰，增加设计的可视程度。

1.2 BIM 技术的模拟性

该技术运用在岩石工程的主要功能就是对实物的模拟，比如复杂的地层地质条件等，还可以模拟建筑施工计划和动态检测施工进度和施工成本，进一步提高方案的可行性和客观合理性。

1.3 BIM 技术的优化性

该技术对建筑模型进行优化主要体现在：首先是信息方面，提供的是实物的客观数据，再次是时间方面，可以随着时间的变化动态优化建筑设计模型，最后是复杂程度方面，当建筑设计方案复杂程度不断提高到一定程度后，BIM 技术仍然可以进行较为轻松的分析。

1.4 BIM 技术的协调性

该技术可以提前发现设计方案中不合理的地方，减少施工过程中变更设计方案的次数，及时修正碰撞点，既可以控制工程量，又可以降低建筑成本。

2. BIM 技术在岩石工程中的具体应用

2.1 BIM 技术在岩石工程设计环节中的应用

设计是后期建筑成功与否的关键，其完善程度和科学合理程度直接关系到后期完工建筑质量水平的高低，因此设计环节对整个岩石工程的重要性是不言而喻的。因为后期建筑直接反映的是设计师设计图纸的主观意图，而BIM技术可以模拟多种不同的设计方案，并且可以模拟和后期监测不同设计方案带来的不同建筑完工效果，而这是传统的二维设计图纸无法体现的。Autodesk Navisworks 软件是BIM 技术主要特点之一，可以通过碰撞检测找出不同设计方案中的碰撞点，以便于及时对设计方案中的不合理的地方进行调整，从而减少后期施工中更改设计方案的次数，降低工程量的同时也减少施工成本。为达到这种效果，加强前期设计环节和后期施工环节的联系是十分重要的，而正确运用BIM 技术可以做到这点，该技术可以准确协调设计方案，加强设计和施工的联系，保证施工图纸在实际岩石地层中的完美呈现，还可以保障设计图纸的科学合理性，及时规避可能发生的现实问题，保障整个岩石工程施工过程的顺利实施。

2.2 BIM 技术在岩石工程基坑测量环节中的应用

基坑测量和支撑保护是岩石工程建设中的重要环节，因为现今岩石工程中为了保证上层结构保持稳定，所以需要测量深度基坑结构，利用结构特定完善岩石工程作业，来保障工程的顺利实施。运用BIM 技术可以全面客观测量基坑结构，三维展示基坑完整状况，且提供各种真实客观的数据作为参考，为后期施工提供数据依据，并不断提高数据精准性，从而提高勘探精准度，也帮助了工作人员运用这些精准数据调整施工方案，针对性开展建设活动，对于传统基坑测量方法，BIM 技术的运用提高了测量精确度，扩大了可测量范围，减少了建筑工程量，降低了建筑成本。

2.3 BIM 技术在岩石工程其他测量方面的应用

因为传统测量方法很有可能出现数据不够精确和部分数据无法测量等问题，后期就有可能出现要调整设计方案等问题，BIM 技术的应用可以大大提高测量数据的精确性，因为其本质上为一种可视化技术，可以使该地岩石工程的特点直观地展示在图纸上，工作人员可以通过图纸上的数据及时发现工程存在的问题并及时解决，大大减少工程成本，这对于承办的企业的经济效益也是一种有效保护。在后期施工过程中，施工进度和耗费的成本也可以动态展示在模型上，专业工作人员可以通过模型及时掌握和分析现行施工状态，及时反映施工现场真实情况，发现问题及时解决，保障后期施工顺利进行。

2.4 BIM 技术在岩石工程管理方面的应用

工程管理包括的内容十分繁多，相关工作人员需要做好相关监管工作，同时需要协调进度、成本和安全问题。BIM技术可以进行实际造价估算和展示潜在的安全隐患，从而有利于管理人员保障施工安全，提高建筑效率和施工安全性，也可以通过动态监测实时调整施工进度，由于该技术对实际施工情景的模拟性，是对工作人员进行工程管理很有帮助的。

3. BIM 技术应用对于岩石工程的有利影响

3.1 BIM 技术的应用提高数据测量精准度

运用现代化测量技术和可视化模型，既可以达到传统技术无法到达的高度，又可以达到传统技术无法达到的精准度，数据的客观可信在前期图纸设计和后期施工过程中发挥关键作用。

3.2 BIM 技术的应用提高工程施工效率

因为客观合理的设计方案的存在，和动态及时监测施工效果的运行，既可以前期规避掉一些设计上的碰撞点，后期施工根据模型反映可以提前发现问题并解决问题，减少了因为错误修改设计方案和重新施工的时间，工期缩短，整个施工过程的效率大大提高。

3.3 BIM 技术的应用减少岩石工程建筑量

因为设计不合理处得到了及时规避，和错误及时改正，降低了返工率，也就是减少了因为设计方案改动而产生施工方面变动的工程量，从而减少总工程量。

3.4 BIM 技术的应用降低岩石工程建筑成本

BIM 技术的运用使岩石工程工期缩短，工程量大大减少，设计更为合理科学，施工方案也更为客观可行，设计方案变更次数的减少和岩石工程建筑返工率的降低，以及施工过程中对成本的动态监测，都有利于建筑成本方面的管控。

4.结语

对于实现岩石工程技术现代化，必须要运用大量现代化技术，其中BIM 技术的运用是很重要的一方面，它的可视性、模拟性、优化性和协调性都帮助我国岩石工程技术长足发展，在深度基坑测量、科学化设计方案和其他测量方面都有很广泛的应用，合理运用BIM 技术，可以缩短工期，减少工程量和降低工程成本，对岩石工程建设来说十分有利。