栾艳

摘要：随着时代的发展，科学技术的更新换代，BIM技术得到了前所未有的飞跃，在水电、设备设施、建筑学、结构学等领域中占据一席之位，显示出了其巨大的价值和潜力，但是BIM技术在岩土工程中却没有那么广泛的应用。但是这并不表明BIM技术不能或者不适合应用于岩土工程，本文就是研究BIM技术怎样优化岩土工程，供为参考。

关键词：BIM技术 岩土工程 应用分析

前言

BIM技术最早应用于建筑领域，它可以通过形象的三维立体模型给人们带来直接的视觉感受，从而使人们了解建筑结构和预计成果。除此之外，BIM在水电、设备设施、结构学等领域中也有相当长时间的发展历程。近几年，随着计算机硬件和软件技术的高速发展，国内岩土领域相关技术也在不断提高，针对于岩土工程的BlM应用也出现了各种技术平台和应用手段。随着国家“一带一路”战略的实施，有大量基础设施工程待开发建设，对“岩土工程BIM技术应用地提出了大量需求。但由于岩土专业本身特点，现有针对岩土工程的BIM软件开发尚不完善，应用还不够娴熟，提高BIM技术在岩土工程上的应用水平，任重道远，还需要专业人员对此进行进一步分析研究。

一、BIM技术简介

BIM是英文Building Information Modeling的缩写，中文意思就是建筑信息模型，简单来说，就是凭借三维数字构建参数化模型，结合工程要求抽取建筑信息进行统计分析，并用图标等形式表达的技术。BIM技术拥有可视化、协调性、优化性、模拟性、可出图性等特点，每项特点都有其独特的、其他技术所无法企及的优势，另外，BIM技术也可以和游戏引擎、三维激光扫描技术、点云逆向建模技术相结合，达到让人意想不到的效果。

二、BIM技术在岩土工程中的应用

（一）BIM技术在岩土工程勘探上的应用

1.BIM技术构建三维立体结构

原有的地质勘探技术主要是以剖面图的形式表现地质构造，而且即使是同一种剖面图，不同的人也会构造出不同的地质状况。即使是工作经验丰富的工程师也没有百分百的把握构造出真实情况下的地质状况，这样的技术受人为因素的影响很大，因此出现人为错误的几率很高，对工程整体的质量也会产生很大的影响。BIM技术则很好的克服了这一难题，它能够模拟出三维立体结构模型，BIM技术展现的方式超越剖面图的只能反应的面的形式，能够把整个地质状况更加直观完整地展现出来。

由于BIM技术在岩土工程上发展的时间较短，技术还不太完善，现阶段只能应用于场地小、地质结构简单的、地层数量少的民事建筑等领域，对于勘探大的山区，岩层复杂的地区仍有较大的困难，还需要不断改进和完善。

BIM技术勘探岩土会针对不同的工程使用其相应的建模方式。现存的有许多各具特色的三维立体构造模型的方法，以应对不同工程的需要，作者简单介绍其中两种较为常见的方法：（1）Civil 3D技术主要用来进行曲面建模，即把带有地层顶层标高和方位坐标点的曲面数据生成实体，通过计算机数据运算，可以模拟开发过程。（2）Revit平台可以使用改变子图原有的功能增加点位，地层模拟的方式构造地质模型，而且可以随意地对模拟的地质模型进行分析和剖切。但是这项技术也有它的不足之处，那就是在分析和剖切地质模型时要注意保留辅助图源，以免混淆，这也同时增大了操作的繁琐度。

2.BIM技术运用三维立体地质模型

BIM技术可以对构建出来的三维立体模型进行任意剖切，从而从中得到地质剖面图，分析地质状况，得出精确的勘探数据，为进一步的行动奠定良好的基础。BIM技术下的地质剖面图每个图元上都带有土石方填方量的数据信息，通过剪切或整平三维立体地质模型，可以清晰直观地预算土石方量，而且通过土石方量与岩土价格相结合，就能够精准地计算土石方工程造价。

（二）BIM技术在岩土工程设计上的运用

1.BIM技术碰撞检测

碰撞检测在BIM技术平台中拥有广泛的应用范围，它可以检验设计方案的合理性，有着有效减少设计错误、有效节约生产成本、有效控制生产成本等优点。例如，在碰撞检测桩基础与持力层模型中，可通过反复碰撞和反复调整桩的长度，结合造价和工程要求两个因素，选取最经济实用的方案，节省成本，减少不，必要的浪费。

2.BIM技术三维立体可视化和快速出图

BIM技术可以应用到基坑设计方案中，凭借其强大的构建模型的能力，详尽地模拟出基坑支护平台的虚拟模型。专家和相关人员也可以通过此模型在展现和检查基坑设计方案过程中了解设计方案的整体意图，并对此产生深刻的印象。三维立体模型还可以与游戏设计相结合，把三维立体模型应用于游戏引擎中，用第一视角观测被游戏引擎加工之后的三维立体模型，感受它所带来的视觉冲击。除了第一视角外，游戏引擎的强大功能还能让人们从任何视角观察三维立体模型，实现人们全面分析和观察三维立体模型的愿望，凭借更直接的视觉体验，提升人们的视觉效果。

3.BIM技术与其他专业的联合设计

想要实现岩土工程施工的顺利进行，就，必须需要具备各种功能的施工专业组共同协作，相互配合。BIM技术应用之前，各施工专业组都是利用图纸进行交流协商，虽然直观，但是效率很低。BIM技术的出现打破了原有的合作方式，取而代之的是一种更有效、更便捷的平台交流。比如，在每一个大模型只都有许多小的模型，要想实现优化设计方案，清除设计冲突，提高设计方案的科学性，就必须要整合碰撞专业模型。如果专业方案需要进行完善，每一个施工专业组都能够通过BIM技术平台了解信息，协调专业工作，调整方案策略。

（三）BIM技术在岩土工程施工上的运用

1.BIM技术动态模拟施工

BIM技术在国际上早就已经进行了更新换代，在动态模拟施工方面推出了更有竞争力的BIM5D技术。随着时代的发展，科学技术的进步，我国也逐渐掌握了这门技术，并进行近一步的创新，把它与我国岩土工程相结合，大大提高了我国岩土工程的质量。BIM 5D技术主要是把三维立体的BIM技术和变化的成本和工期相结合，直接地反应施工的具体过程。在这种技术的帮助下，施工单位不但可以灵活地掌控施工进程，而且还可以在施工过程中做出，必要的调整和监督施工进程，合理配置施工资源，提高施工工程质量和效率，真正实现全面把握，统筹全局，使用最合适的施工方案，减少不必要的浪费，节约工程成本。

2.BIM技术指导施工

BIM技术可以通过三维立体构建模型，很直观地反应相对复杂的钢筋混凝土结构节点。BIM技术一改传统单一的平面图纸式的观察，从不同的角度实现建模布置钢筋，极大地提高了工作效率，使工程施工进度得到加快，工程工期得到缩减。施工团队通过结合BIM技术和三维激光扫描技术，就可以检验施工的质量。通过对比BIM技术的三维立体模型和点云逆向建模技术的逆向性模型，误差就很容易被施工团队所发现，对比的误差也能够直接反应工程的质量，帮助施工团队及时对施工方案进行调整。

（四）BIM技术在岩土工程监测中的运用

BIM技术改变了以监测简报数据图表和表格形式为内容的汇报，运用BIM三维立体技术把基坑的变形直接直观地呈现出来。例如，用BIM技术监测数据，分析计算数据，精准无误地测算出基坑沉降变形监测项目中的变形量。而且，通过三维立体建模和插值法以及监测点所处的位置信息相结合，沉降云图就可以被计算和输出。分析得出的沉降云图可以实现了解和掌控各个监测点的沉降状况，各个观测点的变形状况也能够得到直观、准确、具体的被发现。另外，结合联系BIM三维可视化技术和功能，以及监测数据自动处理系统和自动监测系统，就能够实时呈现出场地的监测变形状况，这对相关工作人员来说意义重大，这有利于相关工作人员及时了解和分析场地的沉降变形，及时调整工作方案，高效完成工作，提高工作质量。

BIM技术在现阶段的岩土工程上占据很重要的地位，在岩土勘探环节、設计环节、施工环节、监测环节都能随处可见它的身影，这些环节也因BIM技术的存在而获益颇丰。因此，必须要重视BIM技术的作用，不仅要看到现今的作用，还要发现其潜在的能力，广泛培训专业人员，进行技术升级，使BIM技术在建筑业领域得到更好的发展。

三、总结

BIM技术得到越来越广泛的运用是大势所趋，它的价值也会越来越显示于岩土工程之中。但是技术的瓶颈仍然是不容忽视的，这就需要专业人员深入钻研，结合实际项目不断对其进行优化升级，更新换代，使岩土工程在BIM技术的支持下获得更加长远的发展。