某大型國(guó)家會(huì)展中心項(xiàng)目巖土工程BIM應(yīng)用

李智娟

摘要：隨著我國(guó)科技的發(fā)展，物聯(lián)網(wǎng)信息技術(shù)滲透在各個(gè)行業(yè)中，巖土工程行業(yè)的發(fā)展就逐步順應(yīng)了時(shí)代發(fā)展的需求，與BIM技術(shù)相結(jié)合，以三維建模的形式進(jìn)行集成，使巖土工程師能夠全面的對(duì)地質(zhì)的結(jié)構(gòu)以及數(shù)據(jù)進(jìn)行掌握，從而能夠在建立工程模型上有所依據(jù)，BIM技術(shù)的應(yīng)運(yùn)為巖土工程行業(yè)的發(fā)展技工的技術(shù)條件。本文以某會(huì)展中心的項(xiàng)目技術(shù)運(yùn)用為依據(jù)，對(duì)三維建模技術(shù)的行業(yè)應(yīng)用進(jìn)行了分析，對(duì)發(fā)展前景進(jìn)行了展望。

關(guān)鍵詞：BIM技術(shù);巖土工程;三維建模

中圖分類號(hào)：TU43 ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A12

引言

BIM就是對(duì)建筑信息進(jìn)行模型建立的技術(shù)，是對(duì)為未知筑物的特征以及數(shù)據(jù)進(jìn)行構(gòu)造，建立一個(gè)工程信息模型。三維地質(zhì)建模就是以原始偵查以及測(cè)量的數(shù)據(jù)為參考基礎(chǔ)，利用科學(xué)的理論對(duì)地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行調(diào)整，從而建立一個(gè)能夠充分體現(xiàn)地質(zhì)狀況的模型圖，在這個(gè)信息化快速發(fā)展的時(shí)代，BIM技術(shù)已經(jīng)在巖土工程領(lǐng)域中廣泛運(yùn)用，大大提高了巖土工程的集成效率?，F(xiàn)階段，三維地質(zhì)建模技術(shù)是當(dāng)今社會(huì)關(guān)注的焦點(diǎn)，但在巖土工程中的運(yùn)用還處于尚未成熟的階段，本文以某會(huì)展中心項(xiàng)目的檢測(cè)數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)條件，將BIM技術(shù)貫穿于整個(gè)巖土工程項(xiàng)目的各個(gè)階段，分析會(huì)展中心在進(jìn)行信息化管理過(guò)程中存在的問(wèn)題進(jìn)行技術(shù)性分析。

1研究區(qū)域與研究方法

1.1研究區(qū)概況

研究區(qū)會(huì)展中心是集多種綜合性能為一體的多功能會(huì)展中心，勘察深度范圍內(nèi)的底層結(jié)構(gòu)為第四系人工填筑層，雜填土層：填層的高度一般為20cm到10米之間不等，由磚塊、碎石塊、土塊等混合填充在一起。第四系的河道沖洪積層主要有細(xì)砂、粉質(zhì)粘土、砂礫、砂石、圓礫等組成，根據(jù)其埋藏的深度，可以對(duì)地下水樣的水質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，對(duì)鋼材料結(jié)構(gòu)具有一定的腐蝕性。

1.2數(shù)據(jù)來(lái)源與處理

本次研究的數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家會(huì)展中心勘察的數(shù)據(jù)，主要分為地下源和地上源兩種數(shù)據(jù)，地下源數(shù)據(jù)包括鉆孔數(shù)據(jù)、地下水資源的數(shù)據(jù)。地上源的數(shù)據(jù)包括建筑物的形式數(shù)據(jù)。本文研究的項(xiàng)目數(shù)據(jù)來(lái)源于多方面，而且數(shù)據(jù)具有一定的不準(zhǔn)確性，對(duì)這些分布不均勻的數(shù)據(jù)要及時(shí)進(jìn)行規(guī)則化處理，主要規(guī)范流程為：

（1）首先，最重要的一點(diǎn)是要先確定數(shù)據(jù)的類型。

（2）若為地下鉆孔數(shù)據(jù)，獲取主層數(shù)及各主層中亞層最大數(shù)和其包含信息;若為地上建筑物數(shù)據(jù)，提取建筑物所有平面坐標(biāo)，計(jì)算建筑物與巖土工程區(qū)域范圍并進(jìn)行位置關(guān)系對(duì)比。

（3）將鉆孔數(shù)據(jù)與步驟②中獲得信息進(jìn)行對(duì)比，判斷是否存在鉆孔數(shù)據(jù)缺失，若缺失數(shù)據(jù)便對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)充，否則直接保存數(shù)據(jù)，重復(fù)步驟②，③;對(duì)建筑物數(shù)據(jù)判斷其是否在巖土工程區(qū)域范圍的閾值內(nèi)，確定建筑物坐標(biāo)是否正確，若正確直接進(jìn)行保存，否則交換建筑物的x和y坐標(biāo)，將交換結(jié)果重復(fù)步驟②，再一次判斷建筑物坐標(biāo)是否正確，同樣，若正確直接進(jìn)行保存，若不正確，將建筑物坐標(biāo)進(jìn)行水平位移，重復(fù)步驟②，③。

（4）將處理后的數(shù)據(jù)進(jìn)行保存。對(duì)地下水?dāng)?shù)據(jù)可以進(jìn)行檢查，通常地下水水位面是位于一個(gè)平面上的 ，因此，可以通過(guò)設(shè)定一個(gè)閾值，地下水水位點(diǎn)的高程最高值和最低值之差應(yīng)在這個(gè)設(shè)定的閾值內(nèi)。若不在閾值內(nèi)，需要對(duì)存在誤差的點(diǎn)進(jìn)行檢查

1.3研究方法

三維地層建模地層是指長(zhǎng)期發(fā)育的層狀巖石或土體，發(fā)生一些大的地殼變化時(shí)會(huì)出現(xiàn)沉積間斷，地層分布較寬，各層厚度不同，在一些巖土工程施工開(kāi)挖工程中，可能會(huì)有一部分暴露于地表。以會(huì)展中心項(xiàng)目勘探資料為基礎(chǔ)，采用GTP建模方法，通過(guò)分層鉆探資料確定由上至下從新到老的序貫沉積關(guān)系，進(jìn)而建立地下空間的三維地層模型;

（1）創(chuàng)建地層界面。利用鉆孔資料提供的地層信息，進(jìn)行巖性和地層構(gòu)造分析，確定上下層的接觸關(guān)系，從而對(duì)地層進(jìn)行劃分，地層劃分的結(jié)果影響地層模型建立的精度。在劃分的地層上提取采樣點(diǎn)信息生成Delaunay三角剖分，進(jìn)而構(gòu)建地層界面，為地質(zhì)體模型GTP體素上下表面的建立奠定基礎(chǔ)。

（ 2 ）建立三維地層模型。利用GTP建模方法，根據(jù)構(gòu)建的地層界面，沿鉆孔逐層向下延伸三角形生成GTP，建立三維地層模型。該方法建立的模型能夠反映地下地層形成的真實(shí)規(guī)律，保證拓?fù)湟恢滦浴?/p>

2結(jié)果分析

巖土工程項(xiàng)目在勘察，施工，運(yùn)行，維護(hù)等方面存在一些問(wèn)題，如工程要求勘察設(shè)計(jì)成果信息化，工程建筑物設(shè)計(jì)為超高層建筑，在基坑開(kāi)挖過(guò)程中需要進(jìn)行防墜排水工作，工程工期較窄。針對(duì)這些問(wèn)題，可以在勘察施工過(guò)程中實(shí)時(shí)錄入已完成的鉆孔信息，生成施工現(xiàn)場(chǎng)實(shí)時(shí)模型，并對(duì)模型進(jìn)行三維空間可視化分析，便于勘察方案的及時(shí)調(diào)整，提高工程完成率和精度。

結(jié)語(yǔ)：

綜上所述，科學(xué)技術(shù)不斷進(jìn)步，各行各業(yè)不斷出現(xiàn)新技術(shù)，全國(guó)巖土工程行業(yè)也在迅速發(fā)展，逐步實(shí)現(xiàn)與新技術(shù)的融合。應(yīng)用BIM技術(shù)結(jié)合三維地質(zhì)建模方法促進(jìn)行業(yè)信息化，也是巖土工程企業(yè)適應(yīng)市場(chǎng)變化，促進(jìn)企業(yè)發(fā)展的必然趨勢(shì)。通過(guò)技術(shù)研發(fā)，將BIM技術(shù)集成到三維地質(zhì)建模中，一方面將技術(shù)實(shí)現(xiàn)巖土行業(yè)技術(shù)、管理、項(xiàng)目經(jīng)營(yíng)的信息化，另一方面也提高了項(xiàng)目風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警能力，加快工作效率，減少施工過(guò)程中的失誤和經(jīng)濟(jì)損失。

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