摘要：当前国内政府倡导建筑工程技术革新，已有计划性地在全国范围内推进建筑工程BIM技术应用，引导BIM技术研发。BIM技术代表的是典型的三维协同设计技术，它可以有效地缩短工期，降低施工成本，在很大程度上，提高工程质量，所以，BIM技术建设起着重要的作用，到目前为止已经成为整个建筑行业的共识。BIM技术的应用，以更好地促进建筑建筑的发展，也能促进建设领域的生产方式的变化。
关键词：BIM技术；岩土工程；工程勘察
勘察专业作为建筑行业中提供第一手基础数据资料的重要一环，在 BIM 技术应用方面的研究实践近年来才刚刚起步，虽然已有一些工程实践经验，但与其他专业相比仍有诸多不成熟之处。
1 BIM 技术在岩土工程勘察中的应用现状
在过去10多年的水电行业中，通过建立三维地质模型对坝基稳定性、库岸稳定性等问题进行分析、评价和以地质模型为基础的结构设计技术已相对成熟。虽然当时还不叫岩土工程勘察 BIM，但是从勘察数据采集到建立三维地质模型到应用三维模型进行分析、评价和设计的思路与岩土工程勘察 BIM 相似。按照2015年国家住建部发布的《住房城乡建设部关于印发推进建筑信息模型应用指导意见的通知》建质函[2015]159号，工程勘察模型有三点基本要求：（1）建立工程勘察信息模型；（2）模型能实现工程勘察基于BIM的数值模拟和空间分析；（3）模型能实现信息共享。对于政策文件提到的三个要求，目前岩土工程勘察 BIM还需要做很多努力。目前三维地质模型主要应用于有限元数值模拟及辅助设计计算，多应用在边坡工程和挡土墙工程。
目前BIM技术在勘察设计项目应用的情况是仍然处于初级阶段。根据国家住建部发布的全国工程质量安全提升行动进展情况统计表，从2017第四季到2019第一季，在全国审查的勘察设计项目当中，应用BIM的工程项目的占比不超过2%。
2 BIM技术在岩土工程勘察中的具体应用
2.1管理勘察数据与三维地质建模
（1）管理勘察数据
建立数据库管理大量勘察数据。数据库基本架构符合一般的岩土工程勘察工作流程，主要包括勘探布置、钻孔数据、试验数据、物探数据、施工地质、资料统计等。通过配置网络服务器，分配权限，实现多人同时异地协同工作，极大地提高工作效率，并能实现即时文件碎片化校审。
（2）三维地质建模
三维建模是采用克里金插值法以三角形为单元在三维空间上插值获得一个立体网格体。地质建模是利用勘测数据中的层面（分层）信息，首先在三维上插值形成面，包括各种水文界面、地层界面和结构面；然后在给定的建模范围内闭合此前形成的面，继而形成网格体。根据不同勘察阶段软件可制作出不同精度的三维模型，避免前期工作量过大。要满足生产要求，对断层、地层尖灭、溶洞或孤石等的模型不能直接由勘察数据插值形成，而是采用手动在三维上画闭合线并插值形成网格体的建模方式。
2.2 开挖模型和算土方量
在地质模型的基础上通过专业软件进行开挖，以此得到开挖模型，通过开挖得到的地质体，能直接统计各地层的开挖土方量，降低造价专业的工作强度，并能提高统计精度，也有助于业主控制预算。通过开挖模型能更好地展示基坑各个地层的情况，利于特殊地层的处理和精细化设计，便于基坑设计优化和审图的通过。
2.3 二维出图
通过三维模型出二维图纸，是利用在三维地质体上切剖面，将一个模拟真实地下情况的三维地质体切开，直接获得该剖面，并配以标签、图例填充等，最后获得与传统二维图纸大体一致的平剖面。岩土工程勘察项目应全程采用BIM技术出图，提高出图效率。修改模型后能一次性重新出图，设计方案修改后不用重新编辑图纸，提高了生产效率。
2.4 三维场景展示
工程附近的建筑物可直接建模，之后导人相关软件中进行渲染和制作多媒体视频。各个建筑物结构、地下管线等直观三维展示，并且可以通过局部放大剖切、关闭图层等方式，了解地层性质，避免工程错误。
2.5 工程地质风险梳理
在建模阶段重点考虑不良地质情况，并将其建在地质模型当中。模型建成后，针对不同工程进行工程地质风险梳理。梳理前，需要先定义某种不良地质情况对工程，如基坑、地下隧道、边坡等，的不良影响为一种具有一定危险程度的工程地质风险。而该工程地质风险的危险程度取决于工程的施工工法和不良地质情况对该工程的影响程度。
3 BIM 技术要求的岩土勘察工作要点
为了保证地质建模的准确性和有针对性，在勘察进行时，重点对地层分层、土洞、溶洞、孤石、基岩面和特殊土进行勘察。调查记录土特殊土如残积土、砂土、软土、膨胀土等的埋藏条件。对于地质模型，空间上单位体积内的数据量越多模型越精准。为了更好、更贴近真实地反映地下地质体的空间分布情况，取样时选择的样本越多越好，在重点关注区域应加密钻孔。
4 BIM 技术在岩土工程勘察中的应用前景
构建信息模型技术注定会改变传统工程的实施方式，可以使工程三维可视化，使工程建造更加易于管理。地质模型可以使建设者在施工前更加直观地了解地下地质情况，通过模型开挖和算土方，能提前做土建预算。这体现了BIM技术的应用显然优于传统方法。BIM 技术在工程管理方面的应用，由于岩土工程勘察环境复杂，各种意外状况难以预料，运用 BIM 软件技术对施工环境进行三维可视化分析和管理。
5 结语
BIM技术是现阶段岩土工程上一大重要技术，运用BIM技术能够使岩土工程的勘察环节大大受益。因此，当前在岩土勘察工程中要重视BIM技术的应用，做好相应的人员培训、开发软件、硬件升级等工作，以此推动BIM技术在建筑业的拓展应用。
纵使在当前经济下行的大环境下，得益于国内大举基础建设和“一带一路”政策，建筑工程行业依然有较高活力。我们应该利用好当前的政策利好和资金流，加强研发力度，在实践中完善岩土勘察BIM技术，形成企业核心竞争力，为在未来的行业竞争环境中保持强劲的生命力。
参考文献：
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[5]崔清松. 空间插值算法在地质建模中的应用[D].西南石油大学，2010.
论文作者:甘建龙
论文发表刊物:《基层建设》2019年第16期
论文发表时间:2019/8/30
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