BIM信息技术在岩土工程勘测中的实际研究

崔宪丽

（青岛酒店管理职业技术学院 山东 青岛 266100）

1 引言

我国科学技术的快速发展，使得各个领域的人员都在加大对科学技术的利用，从而能够有效满足当前社会的稳步发展[1]。BIM信息技术（building information model），事实上指的是建筑信息模型，它能够通过建筑信息模型，使得工程建设过程中的各个环节连接起来，并且通过对电子信息技术的利用，能够利用数据库代替传统的纸质信息，从而能够为工程建设的信息管理奠定坚实基础。通过将BIM信息技术应用到岩土工程勘测之中，避免资源浪费，提升工程建设效率，促进工程建设朝着智能化方向发展。因此，在岩土工程勘测过程中融入BIM信息技术，能够有效地为工程建设带来全新的面貌。

2 BIM信息技术的发展现状及特征

BIM信息技术在我国发展时间较短，但是展现出了一定的特征，对于我国工程建设有着十分重要的意义。

2.1 BIM信息技术的发展现状

BIM最初是由乔治亚理工大学的一位教授提出来的，主要是帮助相关人员在建筑工程施工过程中，利用三维模型对周围环境进行量化分析，从而能够大大提升工程建设的效率，降低在工程建设过程中出现的失误情况，从而有效降低意外事故发生概率[2]。当前的BIM技术主要是运用在数据库中一些存储信息，帮助相关人员构建起三维模型，能够使得施工人员在工程建设过程中，根据实际需要，对有关数据信息统计分析。必要的时候，还能够利用电子信息技术实现各个部门的协同工作，从而能够在有限的时间内大大提升工程项目地施工效率。

国外的专家学者对于BIM技术的研发较早，并且随着国外的研发力度不断增加，使得BIM技术被广泛应用在各个领域之中。例如在美国，近十年来，超过70%的公司都采用BIM技术，并且成立了专门的BIM行业协会。而在澳大利亚、日本等国家，也在施工过程中大力推进BIM技术，使得很多发达国家都致力于BIM技术的推广。

然而在我国，BIM技术起步较晚，使得其在我国工程建设过程中存在较多的问题，但是由于BIM技术自身的优势，使得我国政府有关部门投入大量资金，推动BIM技术在我国工程建筑施工过程中的广泛应用。随着我国逐步推出b emBIM技术标准，使得BIM技术受到较大重视，尤其是在一些水电、建筑等行业的应用相对较为广泛[3]。

2.2 BIM信息技术的特征

BIM信息技术主要是以三维数字技术为基础的，通过将工程建筑施工过程中的各种信息结合起来，构成三维模型，从而能够使得相关人员以此模型为基础，为后续工程建设提供相应的数据。目前，BIM信息技术主要包括以下四个方面的特点：首先，BIM信息技术利用BIM信息技术构建出来的模型具有可视化的特征。也就是说，相关人员可以利用三维可视化模型来表现工程建筑的相关信息，不仅能够帮助有关人员以更加直观生动的方式了解工程建筑的信息，同时也便于各个部门进行讨论交流，促进工程建设的进一步发展。其次，利用BIM技术构建三维模型，能够使得工程建筑过程中的各个单位以及部门协同配合，通过专业人员的配合，能够及时发现工程施工过程中存在的问题，从而能够采取有效策略规避风险，提高工程建设的效率[4]。再者，BIM信息技术在工程建设过程中具有可优化性，也就是能够让专业人员利用自身的实践知识，对信息模型利用各种优化工具对复杂的项目进一步优化，从而能够方便相关人员理解。最后，BIM信息技术具有可出图性。也就是要求专业人员根据相关标准进行出图，从而能够将三维模型转化为二维图纸，在实际施工过程中，便于有关人员根据图纸进行操作，大大提升工程施工的效率。

3 BIM信息技术在岩土工程勘测中的实际应用

BIM信息技术已经成为当前各个领域发展的趋势之一，并且能够有助于各个企业之间进一步交流沟通，大大的缩短了工程周期，并且能够在工程施工过程中实现信息化管理。岩土工程勘测作为工程施工中的一个重要环节，必须要将BIM信息技术充分运用在岩土工程勘察之中，从而能够有效地提高岩土工程勘察的准确性，同时也能够为相关人员解决实际的地质问题提供一定的依据。目前在岩土工程勘测过程中，利用BIM信息技术主要是为了建立三维地质模型，并且将三维地质模型应用到岩土工程勘测之中，从而大大提升勘测效率，保障有关人员安全。

3.1 三维地质模型的建立

建立三维地质模型是将BIM信息技术应用到岩土工程勘察过程中的最为突出的方式之一。当前在岩土工程勘测过程中，相关人员需要对实地进行相应考察，从而给出勘察报告，并且根据自己勘测的结果，可以绘画出平面图、剖面图以及记录好相关的参数表等，因此在使用过程中，相关人员需要对大量的图表以及数据了解清楚，从而能够使得岩土工程勘察在工程建设中发挥其应有的作用。但是通过人为记忆图表，数据难免会出错，并且会影响到工程施工的顺利进行。严重的情况之下可能会引发意外事故。通过的BIM信息技术，建立三维地质模型，能够以直观的方式反馈现场的情况，同时，能够让各个部门的人员以更加直观生动的方式了解工程地质信息，大大提高后续施工环节中的施工效率，为相关人员的设计以及施工提供有效的参考。将所有的数据输入到三维地质模型之中，能够及时帮助有关人员分析存在的地质问题，从而能够降低工程施工过程中存在的风险，不断的优化有关人员的设计图，促进施工项目的顺利进行。

3.2 三维地质模型的运用

通过构建三维地质模型，能够大大提高工程施工的效率，减少人为出现了失误，从而能够降低工程施工中的意外事故发生。因此，当前在建立三维地质模型之后，相关人员必须要将该模型应用到岩土工程勘察过程中，在岩土工程勘测过程中，利用三维地质模型主要包括以下几个方面：首先，相关人员可以通过对三维地质模型的任意部分进行切割，从而能够直接生成地质剖面图，帮助相关人员了解该地区的地质情况。其次，相关人员可以通过三维地质模型对现有的图纸、数据、图表等进行相关分析，从而探讨是否出现数据错误[5]。再者，利用三维地质模型能够更加直观地为各个部门的人员展示现场的地质环境，同时，也便于和一些非专业的人员进行沟通交流，利用三维地质模型，让更多的人能够了解周围的地质情况。最后，相关人员可以利用三维地质模型随时查看施工过程中存在的问题，并且了解三维地质模型所反映出来的状况是否与实际相符合，便于相关施工人员能够及时发现施工过程中存在的风险，及时采取有效措施排除安全隐患，降低工程施工的风险。

4 基于BIM信息技术的三维地质建模

在工程施工过程中，必须要安排有关人员对岩土工程进行勘察，岩土工程勘察的数据主要来源于钻孔、探槽以及探井等方式，因此在利用BIM信息技术过程中，相关人员必须要基于岩土工程勘察的数据来源来开展三维地质建模。

首先，相关人员可以利用BIM信息技术提取钻孔得到的数据。在岩土工程勘测过程中，钻孔是最基础的手段之一，通过建构三维地质模型，能够对钻孔的位置深度以及周围的土体特征进行相应分析，并且根据钻孔的数据，能够利用BIM信息技术以数据格式进行存储，为后续建模奠定坚实的基础。同时也能够对于钻孔得到的数据直接建构钻孔信息模型。

其次，相关人员必须要建立场地标准地层，在构建三维地质模型之前，相关人员需要根据场地内所有的地层的统计结果，并且结合国家有关标准建立标准地层。标准地层需要将场地内的所有地层与之进行对应，可以不考虑层序。

第三，相关人员需要建立起关键层的层序以及钻孔地层层序。在标准地层的基础之上，根据不同地层之间的新旧关系，能够排好层序，从而能够为后续建模奠定坚实基础。同时，在建立地层层序的同时，需要明确关键层的程序以及钻孔地层层序。

第四，相关人员需要定义主TIN，TIN主要指的是项目工程的边界，有关人员可以利用孔口坐标作为基础，利用有关算法生成出三角网络，从而能够计算出项目工程边界范围，进而能够提高三维地质模型建构的准确性。

第五，相关人员可以利用插值计算生成层面模型，通过主TIN能够对每一层进行精密计算，从而能够得到初步的三维地质模型。

第六，相关人员需要处理好每一个层面的拓扑关系，在初次完成三维地质模型建构过程中，可能会出现一定的问题，例如层面与层面之间发生交切等，所以在进一步处理各个层面之间的关系的时候，相关人员必须要及时处理好层面拓扑关系。

最后，相关人员需要建立好三维地质模型，在前述流程的基础之上，利用层面之间的拓扑关系，构建起完整的三维地质模型。如果不能够达到相关要求，则需要从头重复每一个步骤，直至达到有关的标准，才算正式完成三维地质建模，并可以将其应用到实践中。

5 结语

综上所述，BIM信息技术有力促进了我国工程领域的进一步发展，促进了工程领域的改革创新，当前，岩土工程勘察作为工程建设的重要部分，将BIM信息技术融入到岩土工程勘察之中，具有十分重要的意义。当前，我国由于技术原因，将BIM信息技术应用到岩土工程勘察之中，仍然受到较大的阻碍，但是随着我国专家学者加大对BIM信息技术的研究，必然会使得BIM信息技术在我国发展过程中受到更大的重视，进而促使BIM信息技术与岩土工程勘察结合起来。通过构建三维地质模型，大大提升工程施工效率，为工程项目的顺利开展提供保障。