BIM技术在岩土工程中应用研究论文_周鹏

BIM技术在岩土工程中应用研究论文_周鹏

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【摘 要】岩土工程对工程现场地质条件分析结果准确性的要求较高。结合我国以往的岩土工程可知,传统方法的应用无法保证岩土工程各项勘察数据的准确性。对此,可以将BIM技术这种新型技术应用在岩土工程中,使得岩土工程的实施变得更加顺利。本文从BIM技术的概念及特点入手,对BIM技术在岩土工程中的应用进行分析和研究。

【关键词】BIM技术;岩土工程;应用

【中图分类号】TU191 【文献标识码】A 【文章编号】1002-8544(2017)08-0078-02

前言

就我国目前情况而言,BIM技术在水电、建筑等领域已经取得了良好的应用成果。为了改善岩土工程现状,可以将这种具有可视化、仿真性等优点的新型技术应用在岩土工程中,通过三维建模、施工模拟等作用的发挥,不断提升岩土功臣的质量,促进岩土工程的良性发展。

1.BIM技术

1.1 BIM技术的概念

BIM技术是指通过对项目相关原始数据的收集和整合,构建出契合项目特征的三维模型,利用该模型进行仿真分析,将模型中存在的不合理部分识别出来,进而实现对项目的优化[1]。

1.2 BIM技术的特点

从整体角度来讲,BIM技术的特点主要包含以下几种:第一,可出图性特点。传统分析方法的分析过程较为抽象。对于人们而言,这种形式的分析过程很容易出现一些问题。BIM技术则可以结合先关原始数据获得预埋套管图、碰撞检查侦错报告等图纸,避免不合理问题的出现。第二,协调性特点。BIM技术的应用有效促进了不同工种、专业之间协调性水平的提升。

2.BIM技术在岩土工程中的应用

这里主要从以下几方面入手,对BIM技术在岩土工程中的应用进行分析:

2.1 岩土工程勘察方面

BIM技术在岩土工程勘察方面的应用主要包含以下几个步骤:

(1)BIM模型构建步骤

在岩土工程勘察阶段中,可以利用岩土工程的相关地层信息构建出一个完善的岩土工程BIM三维地质模型。常用的建模方法主要包含以下几种:第一,Revit建模法。在Revit平台中,人们可以利用Revit的修改子图元功能适当增加岩土工程钻孔点位的数量,同时利用工程各层土的分界面标高参数获得岩土工程的体模型,使得人们可以通过对模型的剪切处理,提升岩土工程的勘察质量[2]。第二,Civil 3D建模法。这种建模方法是指,将岩土工程不同地层的坐标、层顶标高参数输入软件中,由软件自动生成相应的三维曲面数据。然后结合工程不同曲面之间的对应关系,生成符合岩土工程特点的多土层实体,为基坑开挖模拟提供有效的参考依据。

(2)BIM模型应用步骤

就岩土工程勘察工作而言,主要的应用功能分别为:第一,土石方开挖量统计功能。获得岩土工程的BIM模型之后,可以通过模型的剪切操作将岩土工程的土石方开挖量计算出来。这种精确的计算模式有利于岩土工程造价控制目的的实现。

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2.2 岩土工程设计方面

BIM技术在岩土工程设计中的应用主要是通过以下几种方式实现的:

(1)碰撞检测方式

在岩土工程的设计阶段,设计人员可以利用BIM平台的碰撞检测功能,判断岩土工程各个部分设计的合理性。以岩土工程的桩基础持力层模型为例,BIM平台碰撞检测功能的应用可以帮助工程获得更加符合岩土工程要求的桩长方案,将工程方案所需的资金控制在最低水平范围内。

(2)多专业联合设计方式

结合我国以往岩土工程的设计经验可知,工程内部不同专业之间协调设计的难度相对较高。BIM技术的应用可以将岩土工程中的主体结构、基坑支护等专业从原本的二维设计转化成三维设计,进而利用碰撞整合的方式提升岩土工程不同专业之间的协调性水平,保证岩土工程施工的顺利完成[3]。

2.3 岩土工程监测方面

BIM技术的应用实现了三维形式的岩土工程监测。在这种模式中,人们可以通过软件工具更加直观地判断工程施工中的沉降变形状况,实现对岩土工程施工过程中安全隐患的控制。

2.4 岩土工程模拟方面

就模拟方面而言,BIM技术可以提供的功能主要包含以下几种:

(1)施工指导功能

通常情况下,岩土工程内部的钢筋混凝土结构较为复杂。BIM技术的应用可以将岩土工程的钢筋混凝土结构转化成一个三维模型,施工单位可以将模型作为参照依据,利用其指导工程钢筋绑扎施工的有序进行[4]。在实际的岩土工程施工过程中,可以利用点云逆向建模技术构建出岩土工程的逆向模型,通过该模型与BIM三维模型的对比分析,将岩土工程中的不合理施工工序辨别出来,产生良好的施工指导与检验功能。

(2)岩土工程施工模拟分析功能

在岩土工程的施工环节,将岩土工程的成本、施工工期变化与岩土工程的三维BIM模型融合在一起,可以产生实现对岩土工程的BIM 5D动态模拟。在这种模拟状态下,施工单位可以利用BIM模型对施工过程中的施工材料使用与分配、施工安全状态等要素进行统一化管控,进而实现提升岩土工程施工质量的目的。除此之外,还可以利用BIM技术对岩土工程中的复杂性施工部分,如内支撑拆除、逆作法施工等部分进行模拟,利用BIM技术的优势判断出符合岩土工程施工要求的正确临时支撑拆除顺序、逆作法施工顺序[5],进而保证岩土工程施工质量符合相关要求。

3.结论

为了降低岩土工程的造价,提升岩土工程的质量,可以将BIM这种具有可视化、可出图等优势的新型技术应用在岩土工程中。就岩土工程的勘察工作而言,BIM技术可以利用BIM模型将岩土工程的各个土层更加清晰、直观地展现在人们面前,促进基坑支护施工的顺利完成;就工程施工部分而言,BIM技术的应用可以产生良好的岩土工程动态模拟、施工指导等功能。在这种情况下,施工单位可以更加及时地判断出岩土工程中存在的异常施工行为,将其对工程质量产生的影响控制在最低水平。

参考文献

[1]刘续,刘志浩,雷志娟.BIM在岩土工程中应用探索——以武汉亚洲医院基坑工程为例[J].岩土工程技术,2016,02:85-88.

[2]黄佳铭,郑先昌,侯剑,贺冰,刘阳.BIM技术在岩土工程中应用研究[J].城市勘测,2016,02:157-160.

[3]郭威,胡碧波.BIM技术在岩土工程中应用浅述[J].城市建设理论研究(电子版),2016,23:76-77.

[4]高成,瞿海雁,赵学鑫,高世昌.BIM技术在某超高层建筑工程施工中的应用研究[J].钢结构,2015,09,:1-4.

[5]于景飞,谢宇晨.BIM技术在工程管理与施工成本控制中的应用[J].山东农业大学学报(自然科学版),2016,11:1-3.

论文作者:周鹏

论文发表刊物:《建筑知识》2017年8期

论文发表时间:2017/6/20

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