基于Revit软件的基坑数字模型应用研究

刘 猛

(江苏省泰兴中等专业学校，江苏 泰兴 225400)

1 Revit在基坑模型建设中的应用优势

操作便捷高效。Revit作为一款可跟踪工程全生命周期状态的BIM软件，主要被应用于设备领域、结构领域及建筑领域。相比其他软件，Revit功能多样，本地化程度高，应用稳定性强，操作便捷，利于工程人员迅速根据工程要求建立模型。应用Revit软件创建基坑模型高效、便捷、稳定性强。

信息协同力强。Revit软件贯穿基坑工程的各环节，可深度分析基坑建筑信息，将基坑构件与其他专业协同起来，实现模型的兼容与可扩展，确保基坑模型高度适用，以指导工程实际建设。

数据交互多样。Revit软件源于BIM技术，适用于多个不同专业领域，能与其他领域的软件格式进行数据交换。目前，Revit主要通过IFC数据格式进行数据交互，任何以IFC为基础的数据格式都能置入Revit以应用，防止单一数据格式对建模的阻碍。

配置专业性高。Revit功能配置专业化程度高，对于基坑信息的收集、整合、应用及基坑模型建设相对友好，利于建模师和基坑工程师快速根据基坑工程建设实时调整优化模型，使工程建设保持稳定，不拖延工程进度。

配合定制开发。不同环境下的基坑工程不同，特别是大型基坑工程，其模型建设指标相对复杂。这就要求对基坑建模软件进行二次开发。对比其他建模平台，Revit软件可对接已开放的API接口，通过计算机语言访问兼容软件的数据库、操作界面和业务流程，实现软件的二次开发，确保复杂基坑工程能定制化建模。

2 Revit 在基坑数字模型中的应用

以某市地铁上方的叠合区域(以下简称“A基坑”)为例进行分析。

2.1 案例工程A基坑概况

A基坑整体长度约65 m，宽度为27～43 m，深度为8～8.5 m。整个基坑支护结构由三部分构成，东侧是钢管桩直接进行垂直支护，西侧是钻孔桩、锚索与旋喷止水帷幕支护，中部因恰巧位于地铁隧道正上方，适用放坡、锚喷形成支护。A基坑周边林立建筑物，南部、北部均有刚建不久的新高楼，水电管线、热力管线及通信管线都已部署完毕。针对A基坑实际，拟采用Revit软件创建基坑模型，具体步骤为导入图纸，绘制基坑标高与轴网，建立基坑地形表面，创建构件族与模型，整合模型。

2.2 案例工程A基坑数字模型建设

2.2.1 导入图纸

创建A基坑模型前，先打开Revit软件并导入A基坑的CAD图纸，形成三维建模底图。相比重新建底图，减少了建模时间浪费。因A基坑深度大，CAD图纸复杂，相关构件、尺寸数据、文字说明易互相干扰，用计算机运算时速度慢，导致模型建设效率低。导入A基坑的CAD图纸后，用软件简单处理建模不需要的文字、符号及辅助线段(因A基坑设计图纸交付完毕，不得再进行调整，采用直接导入操作。若基坑图纸尚未交付，可随时调整改动，不能进行直接导入操作，宜用链接导入)。CAD图纸导入后，逐一设置具体的导入单位、标高参数及定位方式。

2.2.2 绘制基坑标高与轴线

基坑模型建设准确性与标高参数准确性、轴网放置准确性紧密相关。利用Revit软件创建基坑模型时，后台会依照基坑支护形式重新安排并绘制基坑的立面图，同时去除辅助线(有时绘制标高会因无法准确把握相应距离而设置辅助线)。辅助线的去除一般不会影响基坑模型建设，甚至能增强标高参数查看，修改的便利性，规避构筑物遮挡，防止需修改视图被遗漏。轴网绘制主要在平面图上操作，其设置点不仅限于关键节点，绘制时既可采用逐根绘制法，亦可拾取连接图纸中线进行。前者操作简单，速度快，但易出错，建议采用中线连接法，提高轴网绘制准确性。标高、轴网逐一绘制完毕，对其进行锁定，避免后续操作不慎引起其移动，降低A基坑模型的准确性。

2.2.3 建立基坑地形表面

利用Revit软件创建基坑地形表面时可采用两种方法：一是放置高程点，即输入关键点的具体高程参数；二是导入创建，即在Revit软件种导入DWG格式的基坑表面三维等高线数据(若数据文件的格式是TXT，亦可直接导入)。考虑到A基坑深度大，地势相对平坦，支护形式较为复杂，采用放置高程点方法进行创建。此方法应用会形成多个不同的基坑地形表面，建立后要对其进行组合，形成整体系统的A基坑地形表面(图1)。

图1 绘制完成的基坑地形表面Fig.1 Drawn foundation pit surface

2.2.4 创建构件族与数字模型

应用Revit软件创建基坑模型时，主要利用“族”来创建基坑构件。Revit模型中，构件族有三种：系统族、载入族和内建族。所有构件族操作中，难度最大，耗时最长的是自建族。因A基坑工程设计图纸内没有满足要求的锚杆族，所以创建模型前要自建锚杆。从“基于面的公制常规模型”中挑选族样板以绘制基坑的锚杆族。绘制时，先确定锚杆长度、角度、直径等各种必要的参数，再确定锚杆是否具有等距离、分层特点。若有，点击“复制”命令或“阵列”命令逐步建模，提高基坑构件族的建设效率。

A基坑的冠梁族、腰梁族均属于内建族，从“公制结构框架一梁和支撑”中选择合适的族样板进行建模。考虑到基坑腰梁截面具有明显的不规则性，无法将其参数化，参考工程设计图纸给出的草图尺寸，操作放样命令创建构腰梁族。先确定标高、偏移的具体参照数值，再通过“线”或“拾取线”操作。这一过程中要着重关注Z轴对正，包括原点、中心线、顶部与底部对正。

混凝土层方面，因A基坑深度大，引入Revit系统族中的“基本墙”命令创建其混凝土层模型，并引入族库大师中的公共族库，根据钻孔灌注桩特性、钢管桩特性及高压旋喷桩特性，分别为其选择了可直接载入的族。

2.2.5 整合数字模型

A基坑的标高与轴网、地形表面、构件族等都创建完成后，点击Revit软件中的“链接Revit”命令，将已建成的部分模型全部链接到同一项目文件内，使之整合为A基坑完整的建筑信息模型，方便查看。若要精准定位以快速查找组合完整的A基坑模型，需在基坑模型建设之初设置公共项目文件存放点，届时，直接点击软件的“管理链接”指令，即能迅速链接进入文件查看。

3 展望

应用Revit建模软件采集、整合基坑所有关键数据，创建数字化、信息化、参数化的基坑三维模型，对基坑建设查缺补漏，必然将成为基坑工程建设监测的发展趋势。