BIM技术在岩土工程中的应用

于亨达

摘要：在我国社会经济以及科技快速发展的今天，BIM技术也取得了较快发展，由于BIM技术具有可视化、协调性、可出图性、模拟性等优势，所以，BIM技术被广泛应用于岩土工程的整个周期中，本文从勘察、设计、施工、监测等阶段分析了BIM技术在岩土工程中的应用。

关键词：BIM技术;岩土工程;应用

1.    BIM技术概述

在岩土工程中应用BIM技术，可利用其可视化特性，构建岩土工程三维模型，技术人员以及施工人员可通过该三维模型直观、全面的了解工程施工现场的地质情况。BIM技术还具有处理参数的作用，在岩土工程中，应用BIM技术则可有效提升设计、施工的针对性。BIM技术在岩土工程中的应用还能够有效调控工程施工的整个过程的协调性，为参与工程建设的工作人员提供项目建设方面的信息，以确保各施工单位能够及时了解、掌握项目建设的各个方面的信息，进而则会大大降低施工矛盾以及工程缺陷的出现。其次，将BIM技术应用到岩土工程建设的仿真处理工序中，在工程施工前期，可通过BIM技术模拟工程施工方案，以便施工人员能够及时发现工程施工中可能出现的问题，进而提前制定相关预防措施，以防问题发生无计可施，而影响工程施工，延误工程施工周期。

2.    BIM技术在岩土工程中的应用现状

在岩土工程中，BIM技术的发展存在许多障碍，主要原因归结如下：

2.1  推广的局限性

由于岩土工程与其他上部工程不同，BIM技术的价值在岩土工程中根本无法得到充分体现，加之相关设计人员尚未认识到BIM技术的价值，所以绝大多数人都不愿意深入了解BIM技术，除此之外，应用BIM技术需要投入大量的资金、人员还有相关软硬件，这是短时间内根本无法实现的，所以多数企业都不愿意推广该技术。

2.2  存在应用缺陷

与岩土工程有关的土方工程通常都比较粗糙，实际施工与模型之间存在较大差异;其次，岩土工程的绝大多数施工材料都放置于施工现场，只有极少的预制件，但是BIM信息却不能充分体现;最后，由于多数岩土工程的施工单位不能熟练使用BIM技术，进而导致BIM技术无法很好地服务于工程施工，正因为上述问题的存在，所以绝大多数施工单位都不愿意深入了解、学习BIM技术。

3.    BIM技术在岩土工程中的应用

3.1  BIM技术在岩土工程勘察中的应用

在岩土工程勘察中，勘察工作的质量直接影响着后期施工方案的设计以及施工活动的开展。在此过程中，应用BIM技术，可有效保证勘察工作的科学性，同时也可以使勘查工作具有更高的可操作性。比如，技术人员可通过创建的三维模型，科学分析、判断岩土工程施工现场的具体情况，并根据工程实际施工需求，清楚、直观展现勘察结果，这样不但能够充分展现勘察数据自身的应用价值，同时也能显著提升勘察结果的可用性。在岩土工程勘察中，应用BIM技术，不但能够有效保证勘察工作的全面性，也能大大降低故障、缺陷的出现概率。从信息技术的应用来看，BIM技术可实现整个施工过程中相关数据信息的有效共享，这有助于后期工程施工方案的设计。

3.2  BIM技术在岩土工程设计中的应用

碰撞检测功能在使用BIM技术的整个过程中有着较为广泛的应用，所以，可以利用碰撞检测功能来检验工程设计方案的可行性、合理性，使用该功能可大大降低设计失误问题，同时也可有效降低生产成本。在岩土工程设计中，使用碰撞检测功能，方可准确检测桩基础模型以及承载层，从而可以计算出承载层中桩的实际深度，根据计算结果可适当调整桩的长度，但是桩的最终长度还是由工程设计方案来决定，重点需注意的是，在整个设计阶段，必须将每一环节的生产成本控制在预算范围内，尽量减少一切不必要的开销，以确保设计方案的经济性、可靠性。

BIM技术具有强大的模型构建功能，所以在进行基坑方案设计时，可应用此功能构建直观而详细的三维立体模型。在技术人员或者业主单位想要了解基坑设计方案时，其则可以通过三维立体模型直观了解、掌握设计方案的总体规划、设计意图，工程项目竣工后工程的整体样貌;其次，岩土工程建设，通常需要多个施工专业人员，但由于各施工专业人员所发挥的作用都是不同的，为确保工程施工的顺利进行，这就要求各施工专业人员之间相互协调、配合。早期阶段，由于没有BIM技术，各施工人员间的协调、配合都是通过平面图纸来体现的，在BIM技术出现之后，各不同专业的施工人员则可使用BIM技术同时开展设计工作，进而再通过碰撞、整合不同施工专业，进一步优化岩土工程设计方案。

3.3  BIM技术在岩土工程施工中的应用

在国际上的建筑工程建设中，BIM5D技术早已得到了广泛使用，在建筑工程施工中，该技术的动态模拟功能对建筑工程施工产生了重要影响。在我国科学技术快速发展的今天，我国也进一步研究、探索出了具有该功能的技术，在岩土工程建设当中，其也得到了广泛应用。动态建模功能的实现是基于工程施工周期的變化情况、工程成本支出以及三维立体模型来进行的，其可以直观、详细的展现岩土工程的整个施工过程，这样以来，工程施工单位就可通过该模型实时掌握工程的施工进度，并根据其展现的内容及时对部分存在缺陷的施工环节进行合理调整;其次，其还能够实时监督工程的实际质量，保证工程施工的各项资源的配置更加合理化。钢筋混凝土是所有的工程项目建设都要使用的材料，但是钢筋混凝土的结构接点较为复杂，然而利用BIM技术所构建的三维立体模型则可直观展现出钢筋混凝土的结构节点，通过此模型，技术人员以及施工人员可通过不同角度观察钢筋混凝土的结构节点，为其指导工程施工提供了诸多便利，进而进一步加快工程施工进度，有效缩减工程施工周期。

3.4  BIM技术在岩土工程监测中的应用

过去，監测数据基本上都是通过图表形式呈现的，但是现阶段的监测工作基本上都是通过BIM技术来实现的，使用BIM技术的三维技术形式可直观展现基坑的变形情况。例如，在进行基坑沉降变形监测的过程中，可使用软件分析所有的监测数据，计算施工现场的监测数据，通过监测数据计算基坑的具体变形量。通过所构建的三维立体模型和插值法的引用，根据监测点所在位置的信息，计算并输出整个施工现场的沉降云图，施工人员可通过沉降云图详细了解每一个监测点所监测的变形数据，从而及时掌握施工现场的变形情况，根据其变形情况制定相应的对策。其次，通过BIM技术的三维可视化功能，将数据监测、自动处理、自动监测系统精准结合在一起，就可以实时展现工程施工现场的沉降变形情况，以方便技术人员、施工人员及时根据变形情况制定相应的措施。

4.    BIM技术的重要性

在工程项目的规划、勘察、设计、施工、运行维护等环节中应用BIM技术，可以为建筑工程建设中的所有参与者提供同一多维建筑信息模型中的数据，实现数据共享，这样一来，工程建设就有了技术支撑，同时，BIM技术还具有优化工程设计方案的功能，除此之外，也可通过BIM技术建造虚拟工程，进行精细化管理，以有效降低工程施工质量不达标问题。现阶段，在工程项目建设中，BIM技术已得到了广泛应用，随着我国科学技术的快速发展，BIM技术必将取得更快发展，在此过程中，其也会推动岩土工程的快速发展。当前BIM技术所面临的新一轮挑战是如何通过其特征突显我国建筑业的特色，为了能够应对更多的挑战，只有通过实践不断创新，不断研究、探索，才能确保BIM技术的广泛应用。

结束语

综上所述，BIM技术在岩土工程中的应用可更好的管控工程项目的建设，其对后期勘察、设计、施工、监测等活动的顺利开展具有极其重要的影响，同时BIM技术的应用也能够有效保证岩土工程的施工质量，在BIM技术的支持下也能确保岩土工程建设单位的持续发展。

参考文献：

[1]徐允业.浅析岩土工程勘察过程中BIM技术的应用[J]舍，2019（6）36.

[2]李伟，王志远，王小初.BIM技术在岩土工程设计中的应用分析[J].沈阳大学学报：自然科学版，2018，30（6）：465-469.