BIM技术在地质勘察中的应用研究论文_王晓华

黑龙江省嫩江县自然资源局 黑龙江嫩江 161499

摘要:随着信息化技术的飞速发展,工程行业也进一步迈向了数字化进程,BIM技术的运用成为了地质勘察等行业的颠覆性技术革新,实现了二维设计到三维立体化设计的巨大转变。本文重点讨论了BIM技术在地质勘察中的应用。

关键词:BIM技术;地质勘查;应用研究

BIM技术在数值模拟、空间分析及可视化表达方面有更为情绪的表达方式,地质勘察作为工程的重要一部分,采用BIM进行这类的工作对于有效传递和共享工程勘察信息有重要的作用。

一、BIM应用情况技术概述

BIM是Building Information Modeling的缩写,中文翻译是建筑信息模型,但是BIM技术并不是单纯的三维建模软件,而是一种更为快速、高效直观的工作方法,这种方法最早发源于美国,国内最早使用于香港,随着其自身特点的突出,BIM逐步在国内建筑、地质勘察等方面运用起来,我国各省对于BIM技术的运用都出台了一系列的激励政策,进一步推动力BIM技术在我国基础设计建设方面的运用程度[1]。

整个BIM模型具有可视化、可优化、可模拟的特点,可视化主要变现在BIM模型一方面可以生成效果图展示,另一方面可以进行一定的运算方面项目的进行过程中的沟通。同时,随着技术的发展,BIM技术利用相关的优化工具对复杂的项目进行数据优化,给出可行性更高的优化方案,不仅如此,BIM技术还进一步的对现场操作情况进行管理模拟,确保工程在运营阶段的安全性方案可行性高。

BIM技术最早运用于施工建设方面,在地质勘察等方面运用有限,大部分集中在地质的三维建模方面,经常运用在石油采矿等领域,缺乏完整的地质建模技术。所以要在地质勘察中更好的运用BIM技术,建立一个完整的BIM方案是亟待解决的问题之一。

二、地质勘察BIM架构方案及价值

BIM技术通过平台将基本的数字信息转化为三维可视模型,快速实现信息共享,可以贯穿于整个设计、施工的工程建筑阶段,有效提高设计效率,降低设计变更成本。地质勘察中要完整运用BIM技术,首先要完善整体方案,确定地质BIM建模软件,主要包括用三维造型软件和勘察报告软件编制完成的三维地层模型和BIM模型应用软件编制的地层属性信息,同时要准备通用的数据接口,方便为相关单位提供合理的地质BIM应用,补充相应的数据库,除此以外要准备二次开发的API确保地质模型在协同换剑侠展现优秀的运算能力,满足协同与应用的需求。

有了完整的解决方案后,首先需要进行的是三维地质建模,这部分要求将实地勘察的数据化成果转化为三维可视模型,其流程基本可分为地质资料入库,钻孔建模,勘探线建模,地层界面拟合等几大步骤来完成初步的三维地址建模。地质资料入库是指在指定地点的勘察作业结束后,对勘察结果进行收集整理,其重点在钻孔坐标、钻孔深度及场地的分层资料,将所整理好的数据录入可共享的数据库中,由软件实现钻孔自动化建模,钻孔生成后,勘探线将各个相应的地质剖面钻孔进行连接,完成勘探线建模,随后利用软件进行地层界面的拟合,根据测量数据手动添加部分辅助地层线,确保空间分布的合理,最终生成地质模型,地质模型生成后还要继续进行一定的模拟测试,确保模型与实地勘察情况相符。

模型确立后,可以利用BIM技术进行展示,完成对于地质模型的可视化解读,同时模型可以进行简单的地质运算,但是如果基于模型进行较为复杂的工程分析设计时,侧必须使用API二次开发的专用软件,确保运算结果符合实际要求。

地质建模的模型在建筑方面可以根据地质资料直观的给出基础持力层的位置,指出桩基入土层的深度,为建筑后续的基坑开挖提供模拟前提,避免了传统工程建筑中由于信息交互不及时导致的信息不对等情况的发生。不仅如此,传统地质勘察成果,表述主要依靠文字报告及图纸,导致非专业人员无法很好的理解相关地质问题,设计人员容易忽略部分地质问题,最终建筑物可能出现倾斜开裂等问题,但BIM模型可更立体的将地质的情况表达出来,让地质问题更易被非专业人员所理解,为相关工作人员的沟通提供了便利,在前期的设计及施工过程中有效的避免了由于当地的地质条件限制,可能出现的各类建筑问题。除此以外,地质建模可以协助土方开挖的工程量计算,同时对开挖基坑的支护提出合理方案,并进行施工工序的模拟分析,在一定程度上降低人工成本的投入,优化施工方案,缩减施工周期,降低施工成本。在后期的建筑物保护中,也可根据BIM来预先进行验算,确定出更为合理的测点布置,预测报警等。

在各类地质勘察中,BIM对于勘察的质量也有很大的帮助,比如,对于二维图纸错误的纠正,尤其是二维平面图为了更好的表达地址情况,往往统一地区有多副剖面图来表达,容易出现标高类的问题,BIM模型则很好的纠正了这一类问题,不仅如此,由于模型本身的可计算性,地质勘察中对于不良地质的专业判断也更具直观性,判断结果更准确。

三、BIM技术在地质勘察中的运用方向

BIM技术在地质勘查中的运用让实地的地质信息更加立体化,与二维图纸相比,其传达的信息更容易被非专业人员理解,为后期的工程施工提供了设计基础,除了工程地质勘察外,BIM技术也可以运用于野外地质勘察中,野外地质勘察工作较为辛苦,勘察区域内人迹罕至,有部分地区难以进行实地勘察导致地质信息难以确定,所以伴随着无人机事业的兴起,可以远程对工作人员难以到达的地区进行数据采集,利用BIM技术进行地质建模,提高野外勘察效率,补充完整野外勘察不足的数据,同时在一定程度上降低野外勘察带来的人员伤亡。

BIM技术随着科技的发展在建模过程中需要不断降低人工参与的内容,实现点成线及线成面的自动化进程,减少人工干预底稿工作效率,同时不断升级的各类辅助软件也让模型与现实更加近。

结语

BIM技术应用于地质勘察中让地质信息更加三维立体化,与传统的勘察结果相比其优点非常明显,在工程建设期间,地质模型可以提供更好的参考,知道施工作业,同时配合各类技术有效提高建筑工程质量。

参考文献

[1]陈诗艾.BIM技术在岩土工程中的应用[J].住宅与房地产,2018(18): 198+236.

论文作者:王晓华

论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期

论文发表时间:2019/9/22

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