【摘要】：为解决岩土工程中的3D地质信息模型可以直接用于指导设计和施工过程的问题，通过对常用方法的比较分析和适用性分析，BIM技术能够结合独特的地质环境合立体构造，结合计算机软件重新塑造三维地质模型，为施工设计单位提供依据。 3D地质信息模型中常用的BIM软件。本项目的实际应用证明了建立模型的方法，对其运行环境以及适用范围进行了对应的研究分析，现将结果阐述如下。
【关键词】：BIM技术；三维地质模型创建；岩土层技术
我国三维地质层模型多是二维的，经过处理和技术研究分析，BIM技术也逐渐延伸与岩土工程三维地质模型使用。本文档中的考虑是BIM信息从勘测到设计阶段的传输无法直接完成。通过踏勘分析三维地质环境的特点，再结合对应的数据处理和分析软件，加强BIM技术的运行，最终提升整个岩土工程三维地质模型创新。本次的数据研究分析主要针对地质层的地质特点分析，对应的数据处理包括层处理，每个井眼位置信息的提取以及根据工程需要选择关键地层参数。
1.岩土工程概述
岩土工程是欧美国家于1960年代在土木工程实践中建立的一种新的技术体系，整个运行环境包括了岩体和土壤工程地质构造问题，整体的研究数据包括了包括地基和地基基础，斜坡和地下工程等、常见的地面，地下和水下工程统称为土木工程。自上世纪五十年代马特龙把地质统计学引用地质研究以来，地质统计学就成了地质建模的核心。但是几十年的实际应用也表明，单纯依靠地质统计学是不能把三维地质建模更深入的引入到油田的开发生产中的。整个工程建设中涉及岩石，土壤，地下和水的土木工程的一部分称为岩土工程。结合岩土工程建设发展分析，目前岩土工厂建设多呈现出分散化，集中化的问题。对应的单位要提高综合竞争力，提高盈利能力，调整行业业务结构类型，实现行业快速发，在未来的发展中必须抓住时代的机遇，顺应机遇，采用更好的商业模式。
2.BIM技术概述
BIM是建筑信息模型，是Internet信息技术与建筑工程学结合的新兴产品，目前该项目主要运用于建筑组件信息的构建，其所有的信息都被存储在数据库中，通过一些与BIM相关的程序。根据需要检索相应的信息，以进行图形/音频的分析，计算，统计和表示最终塑造成型。
自从引入BIM技术以来，全国建筑业一直对其广泛关注，该技术贯穿建筑物的整个生命周期，更是被许多人认为是建筑行业的第二次革命。民用建筑行业在BIM技术的应用研究中处于领先地位，现在已扩展到市政供应商，桥梁，铁路，道路，水力发电，建筑提供商，互联网和材料，网络等行业。
3D地质建模是对地质数据，测井，各岩土层力学性质和各种解释结果或概念模型的集成，以生成三维定量随机模型。建立三维地质模型可以为我们提供大量信息。对应的地质模型处理很大的运行意义，结合对应的地质研究分析，结合对应的BIM技术运行。我们可以看到储层中的三维空间分布和变化，还可以绘制二维图像，例如结构图，相分布图。其次，BIM技术为我们提供了一组有机集成的数据主体，因为建模过程是合并多个数据的过程。最后，BIM技术是观察岩土层平台。从地质模型中，我们可以得到岩土层的平均关系，从孔隙到沉积的沉积物的平均孔隙率和其他岩土相关力学指标平均值，还可以获得诸如岩土层的各向异性等信息。这些定量分析可以大大提高我们对岩土层的了解。
3.三维地质模型创建
三维地质建模就是将地质，测井，各岩土层力学性质和各种解释结果或者概念模型综合在一起生成三维定量随机模型。岩土工程中的岩土条件通常非常复杂，地层的表面是可变的，项目涉及的地层数量通常非常大。在许多情况下，地质层通常会有许多中间层，这些中间层具有狭窄的分布范围和岩土厚度。如果在建模过程中考虑了这些条件，则稀疏特征将增加建模的工作量和构建模型的难度，因此，在创建模型的过程中，建模需要针对现实的环境以及对应运行模式。通过对模型的创建和项目的特定需求分析，在勘探阶段提供的地层空间数据得到合理简化。
地质建模与处理原理如下，若测井深不一致，应当采用局部钻探方法，当地层存在于相邻井的范围内时，在相邻井的地层中会考虑井范围的外部地层模型。其次，对每口测井的空间数据进行建模的连接方法采用线性差分法。再者，勘测阶段的勘探点主要布置在建筑物的轮廓内，并且与街区的红线有一定距离。考虑到3D地质模型在施工阶段的应用需求，有必要考虑在勘探点范围之外对具有一定宽度的地层进行建模。最后，建模模型的创建应当根据最外圆孔眼的垂直方向建立一个辅助点，该辅助点的形成信息与相邻孔眼的形成信息相同。基本数据文件，XYZ坐标的空间位置，岩土层数，并且根据地层数据的层处理原理组织数据文件。最后，地层模型参数的选择根据项目阶段的具体需要，确定要添加到模型中的参数信息（如下图1所示）。
在如何评价地质模型的可靠性方面更多的是从地质统计学的角度进行研究，例如储量计算、多实现的统计分析等，但这些都只是数字上的计算，从建模理论和纯学术研究的角度并无不可。但如果让生产上认可我们所建立的模型，并将模型应用到生产中去，就不能只是这些统计上的数字，因为有生产经验的人都知道计算概率大的模型并不一定是与地下地质情况最吻合的模型。检验的最好标准与有动态数据进行对比，模型必须与地质的生产情况相吻合。通常使用岩土的平均自然密度（g/cm 3）和粘聚力c（kPa）。根据每个项目的实际需要，增加或减少内摩擦角φ（°），基础地基承载力能力的标准值（kPa）等，特定相关技术参数的类别。根据数据处理的基本原则和特定的工程要求，形成用于探索特定项目的BIM技术模型参数。
4.结论
BIM改善了整个建筑行业的整体模式，对应的建设单位在整个项目生命周期中进行了信息管理，并大大改善了建设项目的要求。针对建设行业而言，对应的建设单位发展空间较大，为建筑业的发展带来了巨大的好处，采用BIM技术能够大大提高了设计乃至整个项目的质量和效率，降低了成本。岩土工程勘测是建筑业的重要组成部分。建议推广。
【参考文献】
[1]尉亚东. 岩土工程勘察技术的应用及管理[J]. 山西建筑,2018,44(02):71-72.
[2]甘铁柱. 岩土基坑边坡失稳及加固处理技术[J]. 建材与装饰,2018(09):14-15.
[3]彭学熔. 浅析岩土工程深基坑支护存在的问题以及控制措施[J]. 建材与装饰,2018(14):32-33.
[4]叶建华. 对岩土工程中边坡支护技术的研究[J]. 西部资源,2018(02):67-68.
[5]胡晋培. 岩土工程中深基坑施工与支护技术应用浅析[J]. 企业技术开发,2018,37(03):50-51.
[6]姚启华. 岩土工程中锚杆挡土墙的设计研究[J]. 资源信息与工程,2018,33(03):101-102.
论文作者:王 波
论文发表刊物:《科学与技术》2019年第11期
论文发表时间:2019/10/24
标签：地质论文; 模型论文; 岩土论文; 建模论文; 地层论文; 技术论文; 岩土工程论文; 《科学与技术》2019年第11期论文;