湖北省地质勘察基础工程有限公司 湖北省武汉市 430200
摘要：工程勘察是工程建设过程中重要的一个工作环节，是工程项目全生命周期的一个重要参与方。本文论述了BIM技术在工程勘察中的应用。
关键词：BIM；工程勘察；应用
BIM技术是建筑信息化技术应用的直观体现。目前，BIM技术在全球范围内得到广泛的认可，能直观的将岩土工程地下地质情况表现出来，提升后期工程开发的准确性与合理性，从而提高建筑工程施工质量与效率。
一、BIM技术简介
BIM技术是Autodesk公司在2002年率先提出，目前已在全球范围内得到业界的广泛认可，它可帮助实现建筑信息的集成，从建筑的设计、施工、运行直至建筑全寿命周期的终结，各种信息始终整合于一个三维模型信息数据库中，设计团队、施工单位、设施运营部门和业主等各方人员可基于BIM进行协同工作，有效提高工作效率、节省资源、降低成本、以实现可持续发展。
BIM的核心是通过建立虚拟的建筑工程三维模型，利用数字化技术，为这个模型提供完整的、与实际情况一致的建筑工程信息库。该信息库不仅包含描述建筑物构件的几何信息、专业属性及状态信息，还包含了非构件对象（如空间、运动行为）的状态信息。借助这个包含建筑工程信息的三维模型，极大地提高了建筑工程的信息集成化程度，从而为建筑工程项目的相关利益方提供了一个工程信息交换和共享的平台。
二、基于BIM的岩土工程勘察软件的特点
1、地质界面形态的不规则性。地层尖灭、断层错动等诸多不规则的地质界面很难用传统的数学理论和传统的建模技术进行快速有效的计算机模拟。
2、勘察工作过程在认识上的不确定性。与事先构想形成的确定性结构形态不同，勘察工作事先往往并不知道地质体的实际形态，而是通过少数勘探点所获得的建设场地岩土信息、结合地质成因分析来进行推测和判断。
3、需要根据地质体固有的地质特性和工程属性来保证建模过程中“数学成果的合理性”。例如沉积成因的地层界面之间绝对不会相互穿插、不同性质断层固有的错动方式等。
三、基于BIM的岩土工程勘察软件系统的主要功能
基于BIM的岩土工程勘察软件系统可利用传统勘察报告所提供的各种勘察数据信息，基于不规则分布的勘探点获取的岩土数据，实现基于BIM的三维地质体信息模型的快速建模，并且实现了岩土工程勘察信息模型与Revit、Bentley等主流BIM应用平台软件的无损数据传递。
建模所依赖的数据可通过INV-BIMS系统的图形建模系统或外部文件导入的形式输入。INV-BIMS系统支持的主要外部文件格式包括图形格式文件（DWG、DXF、SAT及IGES等）和文本文件。INV-BIMS系统可实现岩土属性数据信息对具有三维几何属性的岩土地层对象的附着关系。
INV-BIMS系统具有以下几个突出的优点：
1、通过该系统可实现岩土工程勘察信息在工程建设各专业间的无损传递，解决了工程设计人员无法有效应用工程勘察信息的难题，为优化地基基础方案和岩土工程精细化设计提供了充分的数据支撑。
2、该系统的设计充分考虑了工程设计人员的应用习惯，较低的学习成本，掌握基于岩土工程勘察成果、符合国家相关工程技术规范要求的基于BIM的建模技术。
3、该系统的建模效率高，一个中小型的建筑工程仅需要几分钟即可实现基于BIM的岩土工程勘察的岩土体建模。
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4、该系统采用基于特征点的实体建模方式，可很好地解决传统勘察报告数字化过程中的精度损失、数据矛盾等问题。
四、工程勘察设计中BIM技术的应用
1、应用于前期规划。在工程项目施工前期，应以宏观理论分析项目可行性为主，依据设计图纸及实际的地质条件，同时对项目投资资料进行具体准备，确保工程沿线区域相关信息得到全面掌握，从而保证项目的实施具有可行性、实用性、安全性优势。在此过程中，主要是通过BIM技术理论进行三维设计，并利用GIS三维空间选线系统，将整个项目进行综合分析，从而保证工程线路通道更具科学性，为后期勘察设计工作奠定良好基础。借助三维GIS平台获取更多影像数据和地形等信息，进而更好开展前期规划工作。
2、将BIM技术应用在外业勘察。在工程勘察设计中，其主要勘察内容包括：初步勘察测控、定测，其工程外业勘察工作同样是对工程进行设计的关键。虽然开展外业勘察时，无法对工程建筑内部进行深入设计，但以上两项工作重点是对方案进行明确、收集资料等，同时在现场选址和设计中发挥重要作用，因此，将BIM应用于外业勘察，属于BIM技术发挥自身价值的关键。当前，在进行工程外业勘察设计时，各项目间资料与勘察结果需达到实时共享的目的，即主要采用以电子形式、文档形式为主的软件测量类型，由相关技术人员为了保证现场选址的合理性，都应通过相互沟通和交流进行项目交底工作，若未进行良好沟通，不仅会阻碍外业勘察、后续工作正常进行，而且还能降低工作效率和进度等。将BIM技术合理应用其中，可帮助技术人员更好进行沟通，并从中及时发现不足之处，从而保证最终勘察结果的准确性、科学性。
3、BIM技术应用前景。在对勘察成果进行展示交流时，利用BIM软件可对工程实际情况进行全面呈现，即利用三维模式展现的方式，实现数据共享，并通过传输系统的作用将数据传递至工作人员，从而帮助工作人员更好地对勘察设计工作进行控制。此外，BIM软件的构建可根据各专业需求构建三维模型，有助于相关人员更好进行分析和研究，同时将设计数据进行有效管理，为后期勘察工作的开展提供数据支持，进而更好将研究成果展示给人们。
五、BIM技术在工程勘察中的应用
建筑信息模型及协同作业在“十二五”国家科技重点支撑项目《建筑业信息化关键技术研究及应用》中被列为重点实施项目；在“十三五”计划中列为重点攻关项目。我国先进的工程设计机构和地产公司纷纷成立BIM技术小组，同时，北京、上海、广州等地的专业BIM咨询公司在建筑项目生命周期的各个阶段都开始了BIM技术的应用。
乌鲁木齐高铁火车站项目在方案设计阶段总图专业采用了AutoCAD Civil 3D进行地形设计，从Google Earth中导出地形，利用其强大的地形处理功能进行三维设计及仿真处理，对场地高度进行模拟分析。设计人员在三维场景中任意漫游，人机交互，这样很多不易察觉的设计缺陷就能轻易地被发现，减少因事先规划不周全而造成的无可挽回的损失与遗憾，极大地提高了项目的评估质量，从而实现建筑设计与场地道路设计模型化。
BIM技术在工程勘察中的应用优势主要有：AutoCAD Civil 3D强大的数据量能更为直观的表现现场地质情况，使观测者和审阅者一目了然；AutoCAD Civil 3D在地质剖切图中不必再重新输入数据，就能直接对地形进行随意的剖切；由于AutoCAD Civil 3D强大的数据关联性，对数据的修改能及时的体现在三维图中，节省物力的同时也减免了人力的消耗；应用AutoCAD Civil 3D的命令可直接计算出土方的容量和体积，为土方计算节省时间；对项目中特殊的岩土体可应用特殊的颜色标注其状态和位置；BIM技术的三维漫游功能可更形象直观立体全方位观测地形。
随着“十三五”计划的提出和现代信息化技术的发展，我国先进的工程设计机构和地产公司纷纷对BIM技术进行了不同程度的培训和应用。随着工程信息的发展，BIM技术的高效率、低成本不仅体现在工程勘察中，还会贯彻整个项目的始终，包括前期调查、设计、勘察、施工和后期的运营管理，真正发挥BIM技术的协同合作优势。虽然目前建模对团队人员的协作和计算机硬件的要求较高，但相信不久的将来，BIM技术将成为提高建设施工企业经营管理水平和核心竞争力的有力工具。
六、结语
随着BIM技术在岩土工程勘察领域中的逐步运用，有效增加企业间的沟通与交流，对项目周期进行动态化管理，提升建筑工程集成化水平。同时，BIM技术的应用为建筑行业带来巨大收益，有效提升建筑工程施工质量与运行效益。
参考文献：
[1]梁艺琳.BIM在岩土工程勘察中的应用[J].工程建设与设计，2016（08）.
[2]马嵩.BIM技术在工程勘察中的应用分析[J].铁道勘测与设计，2014（05）.
[3]任彧，戴一鸣.基于BIM的工程勘察软件系统研究与应用[J].工程勘察，2017（03）.
论文作者:朱明鑫
论文发表刊物:《建筑细部》2018年第24期
论文发表时间:2019/6/21
标签：岩土论文; 技术论文; 工程勘察论文; 数据论文; 工程论文; 信息论文; 建模论文; 《建筑细部》2018年第24期论文;