关于岩土工程勘察BIM 技术应用的分析

李永强

摘 要：BIM技术主要是通过建立信息化模型，在岩土工程勘查的过程中对施工和运营情况进行检测，其可以有效地解决施工中存在的问题，确保施工顺利。利用BIM技术可以最大程度上实现不同平台之间的相互联系，从而为岩土勘察工作奠定坚实的技术基础，让工作效率水平得到进一步提高。岩土工程勘察BIM技术相较于传统工程勘察技术，优势明显。其不仅仅是将数字信息进行集成，更是数字信息的应用，并可应用于设计、建造、管理的数字化管理。BIM技术可以四维模拟实际施工，对工程建设具有不可估量的价值。

关键词：岩土工程勘察;BIM技术;应用分析

岩土工程勘察信息模型的实际应用还存在一定的弊端，不利于整个工程的顺利开展，但是，在BIM技术逐渐推广和发展的过程中，BIM技术在岩土工程勘察的应用效果还需要为此进行深入性的分析，合理开发软件、制定标准流程，优化数据接口等，能够确保其与其他专业的协同合作，提高工作效率，提高信息资源的利用率，为整个岩土工程项目的顺利开展奠定了良好的基础。

1 BIM 技术在岩土工程勘察中的优势

1.1 信息共享性

岩土工程勘察资料需要工程设计方、施工方、业主方之间的交流和轮转查阅，这样才能够保障最终信息结果的准确性和可靠性。通过利用BIM 技术对三维模型进行构建，将整个工程的勘察结果集成为一个系统文件， 对各个专业协调配置，可以加强各个单位之间的交流，达到协同的工作效果，利于有效提高设計人员的工作效率，加强对设计信息的交流和传递， 利于实现资源共享。

1.2 BIM技术的协调性

BIM技术的协调性，顾名思义是为解决各类问题的协调工作，也是工程建筑行业的重点内容，以往为项目实施过程中为解决问题，往往通过组织多方人员召开协调会议，梳理和寻找解决办法，然后出变更，做相应补救措施等。，通过BIM的协调性服务就可以避免这类情况，在建筑物建造前期对各专业的碰撞问题进行协调，生成协调数据，提供出来，避免了各专业间的沟通不到位或者空间运用不合理性，从而可以从总体上给出更加科学合理的解决方案，这样最大程度上提高了设计、施工方案的准确性[1]，避免出现这样或那样的问题，确保项目可以顺利开展。

1.3 三维可视化

通过利用BIM技术可视化的特点，应用在岩土工程勘察中，能够使二维线条组合成三维模型，可以将工程地质的情况真实的展现出来，有效提高岩土工程勘察的效率，减少工程施工过程中的风险，实现资源利用的最大化。

2 岩土勘察 BIM 技术应用目标

2.1 创建三维场地模型

传统地形地貌及工程环境等场地信息的载体通常为文本、表格、平面图、剖面图等，存在信息零散或冗余的状况，不利于信息利用、信息管理及信息化建设;同时由于传统方法缺乏形象立体的可视化表达效果且表达不充分，不利于多专业理解和沟通，增大沟通成本;另外由于传统资料利用率低，不利于场地分析及协同设计。通过BIM技术创建三维场地模型， 通过一个模型承载相关信息，不仅解决信息零散和冗余问题，且能准确、直观形象地反映和表达拟建场地地形地貌、管网分布及其埋深、建构筑物分布及其基础形式、基础埋深等工程环境条件，同时可根据模型进行总图分析与布置以及施工场地分析与布置。

2.2 实现多专业模型整合

针对城市隧道、地下通道、城市轨道、综合管廊等城市地下空间工程，场地工程环境及地质情况通常较为复杂，传统资料纷繁复杂、信息零散或冗余、信息管理困难、常常导致勘测、设计、造价等多专业沟通不畅，勘测资料与设计成果常常出现矛盾，导致设计和造价等多次变更，工作强度及错误率大幅增加，不利于施工进度推进及资金使用计划编制，同时十分不利于后期业主运维管理。实现多专业模型整合即实现BIM数据流通与交换是实现协同设计与管理的基础，同时也是实现BIM价值的保障。

2.3 基坑边坡开挖模型

基坑边坡的项目传统表达方式通常通过平面图、立面图及剖面图表达基坑边坡的形态、特征以及拟建物与基坑边坡的位置关系，不能准确、清晰、完全、直观地表达基坑边坡（传统剖面都是垂直切图，不能表达斜坡上的岩土分布）岩土分布情况，应用BIM技术在场地及地质模型的基础上创建开挖模型[2]，相关信息表达更直观准确。

3 BIM 技术在岩土工程勘察的应用

3.1 地质体可视化

通过BIM技术创建三维地质模型实现地质体的可视化，将地质构造、岩土构成、岩土分布、地质体形态、基岩面起伏状况等截图插入勘察报告中，非常有利于报告阅读者（尤其是非专业人士以及对场地不熟悉人员） 理解场地地质情况，也避免了文字描述不清的状况，降低理解难度，同时非常有利于专业人员定性快速判断土层的均匀性、基岩面的起伏状况，为报告校审者节约时间。

3.2 对工程场地类型等进行判断

在岩土勘察的实际操作中，必须按照地震设计代码确定施工现场的类型。首先，执行钻孔;然后，检测钻孔的速度。在判断操作周期的过程中，施工现场分为两类，并且使用相关方法来计算站点周期。在两孔测量中采用地面脉动法。实测优势周期与上述公式计算结果吻合。因此，利用波速检测技术进行单孔地层检测，在判断工程场地和地层类型方面具有较高的精度。

3.3 勘察信息集成

通过应用BIM技术创建包含地质属性信息的地质模型，初步实现勘察BIM模型钻孔孔号、钻孔类型、孔口高程、钻孔坐标、勘探深度、勘探日期、地层类型、地质时代、地质成因、岩层产状、填土密实度、岩石风化程度、岩石坚硬程度、岩石完整程度、岩石抗压强度、抗剪指标等物理力学信息集成[3]，为项目信息查询、信息管理提供便利，同时为三维计算奠定基础。

3.4 勘察工作量统计

为达到BIM模型信息集成以及岩土三维计算的目的，在勘察BIM建模过程中将钻孔信息、取样信息、岩土试验信息及岩土参数等信息录入数据库，经建模数检校核修正数据库后（对异常钻探数据的调整），可通过数据库直接生成钻孔工作量（含钻孔数量及钻孔总进尺）、取样工作量、原位测试工作量、水文试验工作量、室内岩土试验工作量，在报告编制过程中既可以直接利用数据[4]，同时也可以利用该数据与人为统计数据进行相互校核。

3.5 地质表层的应用

传统的数学理论和建模技术难以模拟地层等不规则地质界面。在规划项目时，可以将其作为一个整体进行共享规划项目，在调查和设计过程中，应注意优化。通过使用BIM信息享受快速解决技术，可以解决后来建设中的问题。

综上所述，勘察技术是通过应用地质学、工程地质学的理论和实践经验为岩土工程勘察工作提供支持的一门技术，同时为工程建设的实施提供科学依据。勘察技术在岩土工程施工中同样具有重要作用，其主要目的是查明工程地质条件，分析论证存在的工程地质问题，并对建筑场区做出工程地质评价。

参考文献：

[1] 郑豪，宁豪杰.BIM技术在岩土工程勘察中的应用[J].工程建设与设计， 2020，（21）：13.

[2] 王勇.BIM在岩土工程勘察成果三维可视化中的应用[J].工程技术研究， 2018，（15）：55-56.

[3] 李伟，王志远，王晓初.基于BIM的岩土工程设计优化及应用[J].沈阳大学学报（自然科学版），2018，（6）：465-469.