某大型国家会展中心项目岩土工程BIM应用

李智娟

摘要：随着我国科技的发展，物联网信息技术渗透在各个行业中，岩土工程行业的发展就逐步顺应了时代发展的需求，与BIM技术相结合，以三维建模的形式进行集成，使岩土工程师能够全面的对地质的结构以及数据进行掌握，从而能够在建立工程模型上有所依据，BIM技术的应运为岩土工程行业的发展技工的技术条件。本文以某会展中心的项目技术运用为依据，对三维建模技术的行业应用进行了分析，对发展前景进行了展望。

关键词：BIM技术;岩土工程;三维建模

中图分类号：TU43  文献标识码：A12

引言

BIM就是對建筑信息进行模型建立的技术，是对为未知筑物的特征以及数据进行构造，建立一个工程信息模型。三维地质建模就是以原始侦查以及测量的数据为参考基础，利用科学的理论对地质现象进行调整，从而建立一个能够充分体现地质状况的模型图，在这个信息化快速发展的时代，BIM技术已经在岩土工程领域中广泛运用，大大提高了岩土工程的集成效率。现阶段，三维地质建模技术是当今社会关注的焦点，但在岩土工程中的运用还处于尚未成熟的阶段，本文以某会展中心项目的检测数据为基础条件，将BIM技术贯穿于整个岩土工程项目的各个阶段，分析会展中心在进行信息化管理过程中存在的问题进行技术性分析。

1研究区域与研究方法

1.1研究区概况

研究区会展中心是集多种综合性能为一体的多功能会展中心，勘察深度范围内的底层结构为第四系人工填筑层，杂填土层：填层的高度一般为20cm到10米之间不等，由砖块、碎石块、土块等混合填充在一起。第四系的河道冲洪积层主要有细砂、粉质粘土、砂砾、砂石、圆砾等组成，根据其埋藏的深度，可以对地下水样的水质结构进行分析，对钢材料结构具有一定的腐蚀性。

1.2数据来源与处理

本次研究的数据来源于国家会展中心勘察的数据，主要分为地下源和地上源两种数据，地下源数据包括钻孔数据、地下水资源的数据。地上源的数据包括建筑物的形式数据。本文研究的项目数据来源于多方面，而且数据具有一定的不准确性，对这些分布不均匀的数据要及时进行规则化处理，主要规范流程为：

（1）首先，最重要的一点是要先确定数据的类型。

（2）若为地下钻孔数据，获取主层数及各主层中亚层最大数和其包含信息;若为地上建筑物数据，提取建筑物所有平面坐标，计算建筑物与岩土工程区域范围并进行位置关系对比。

（3）将钻孔数据与步骤②中获得信息进行对比，判断是否存在钻孔数据缺失，若缺失数据便对其进行补充，否则直接保存数据，重复步骤②，③;对建筑物数据判断其是否在岩土工程区域范围的阈值内，确定建筑物坐标是否正确，若正确直接进行保存，否则交换建筑物的x和y坐标，将交换结果重复步骤②，再一次判断建筑物坐标是否正确，同样，若正确直接进行保存，若不正确，将建筑物坐标进行水平位移，重复步骤②，③。

（4）将处理后的数据进行保存。对地下水数据可以进行检查，通常地下水水位面是位于一个平面上的 ，因此，可以通过设定一个阈值，地下水水位点的高程最高值和最低值之差应在这个设定的阈值内。若不在阈值内，需要对存在误差的点进行检查

1.3研究方法

三维地层建模地层是指长期发育的层状岩石或土体，发生一些大的地壳变化时会出现沉积间断，地层分布较宽，各层厚度不同，在一些岩土工程施工开挖工程中，可能会有一部分暴露于地表。以会展中心项目勘探资料为基础，采用GTP建模方法，通过分层钻探资料确定由上至下从新到老的序贯沉积关系，进而建立地下空间的三维地层模型;

（1）创建地层界面。利用钻孔资料提供的地层信息，进行岩性和地层构造分析，确定上下层的接触关系，从而对地层进行划分，地层划分的结果影响地层模型建立的精度。在划分的地层上提取采样点信息生成Delaunay三角剖分，进而构建地层界面，为地质体模型GTP体素上下表面的建立奠定基础。

（ 2 ）建立三维地层模型。利用GTP建模方法，根据构建的地层界面，沿钻孔逐层向下延伸三角形生成GTP，建立三维地层模型。该方法建立的模型能够反映地下地层形成的真实规律，保证拓扑一致性。

2结果分析

岩土工程项目在勘察，施工，运行，维护等方面存在一些问题，如工程要求勘察设计成果信息化，工程建筑物设计为超高层建筑，在基坑开挖过程中需要进行防坠排水工作，工程工期较窄。针对这些问题，可以在勘察施工过程中实时录入已完成的钻孔信息，生成施工现场实时模型，并对模型进行三维空间可视化分析，便于勘察方案的及时调整，提高工程完成率和精度。

结语：

综上所述，科学技术不断进步，各行各业不断出现新技术，全国岩土工程行业也在迅速发展，逐步实现与新技术的融合。应用BIM技术结合三维地质建模方法促进行业信息化，也是岩土工程企业适应市场变化，促进企业发展的必然趋势。通过技术研发，将BIM技术集成到三维地质建模中，一方面将技术实现岩土行业技术、管理、项目经营的信息化，另一方面也提高了项目风险预警能力，加快工作效率，减少施工过程中的失误和经济损失。

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