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BIM技术在工程地质勘察的应用

2021-02-18王英涛

科学与生活 2021年30期
关键词:工程地质岩土工程项目

王英涛

摘要:对于一个工程项目来说,建设过程是否足够顺利,很大程度上决定前期的准备工作是否充分,其中包括地质勘查工作。在当前的现代化工程建设项目当中,地质勘查已经成为非常重要的一部分,人们给予其越来越多的关注。再加上科学技术水平的不断进步,BIM技术的出现,能够更好地提高地质勘查工作的质量,在确定工程地质地形情况方面有着突出的效果,可以给我们的施工方案编制工作提供更加具有科学性的数据支撑,保证施工质量,提高施工效率。因此,本篇文章将主要围绕BIM技术在工程地质勘查中的应用展开分析,仅供参考。

关键词:BIM技术;工程地质勘察;

1、BIM的特点

1)可视化

传统的工程项目施工过程所使用的是二维图纸,这种方式无法全面地将施工信息呈现在施工人员眼前,施工人员只能通过想象对结构进行处理,会增加施工难度,对于工程项目建设的精确性也有一定影响,所以在当前工程项目规模不断增大的情况下已经并不实用。而BIM技术具有可视化的特点,可以将整个施工过程直接的展现出来,确保项目在设计、建造、运营的每一个阶段中,都可以获得清晰的、动态的、可视化的呈现。

2)协调性

工程项目在前期的设计阶段,由于方案的设计人员会有不同的构思和专业,难免会存在思想上的碰撞,利用BIM技术能够很好地解决这些碰撞问题,起到协调的作用,可以更加顺利地生成协调数据。比如在给水排水工程中设计经常会出现排水管道和供水管道交叉的情况,关于这方面的碰撞问题,可以利用BIM技术有效地解决,使得设计更加科学合理。

3)模拟性

BIM技术可以将工程项目的设计图纸以三维模型的方式呈现出来,并且通过对模型进行操作,模拟真实状态,例如节能模拟、热传导和光照模拟等。可以很好地帮助我们设计科学的施工方案,同时能够加强施工成本控制。

4)优化性

BIM技术可以对一般的项目方案进行优化,能够将项目的设计信息与投资、回报分析数据进行有机结合,帮助计算分析出在建筑工程设计发生变化的时候对投资回报的影响,从而确定出最优的设计方案。能够对施工存在难度的异型设计方案进行相关的优化,有助于实现对工期的缩短和减少工程的造价。

5)可出图

传统的设计图纸中包含的信息内容是有限的,只是涉及建筑物的设计和一些构件加工。而利用BIM技术可以设计出更加全面的图纸和模型,展现出更加丰富的内容,包含有综合管线图、综合结构图以及碰撞检查报告和完善方案等方面的图纸。

2、BIM技术的应用现状

自从BIM技术出现之后,就被各种工程项目建设企业广泛应用,不仅在建筑工程中受到重视,在一些其他工程项目包括铁路建设中也受到广泛的欢迎。将BIM技术应用在地质勘探工作中可以起到良好的效果,使得计划能够规划的更加合理,为后续的决策部署提供了重要依据。对于当前工程项目建设规模不断增大的情况,要想保证工程的顺利开展,就必须做好地质勘探工作。利用BIM建设模型可以更好地展现出不同阶段的施工状态,帮助我们完善施工方案中的各项细节,使得地质勘探工作能够实现的更加精准和全面。再加上我国不同地区的地形地貌之间有着很大的差异,所以必须要重视地质勘探工作,尽量全程跟踪施工进度,提前准备好各种方案。在实际建设工程项目之前,利用BIM技术将地质勘查工作中所收集的数据信息输入到系统当中,建立相应的工程项目模型,并做好试验和分析工作。对于不同施工方案中的具体实施的可行性和科学性进行研究,通过提前的系统模拟实验可以发现方案中的不足之处,及时地进行调整和论证,选择最适合此工程项目的施工方案,这样能够保证后续施工的顺利开展。地质勘查工作和规划设计之间本身会存在一定的矛盾性,而利用BIM技术之后,可以更好地解决这一部分存在的问题,提高地质勘探各项数据信息的准确性增加覆盖范围,帮助设计人员获得更多真实有效的数据信息,建立起勘察与规划设计之间的桥梁。

3、在地质勘查中应用BIM的必要性

1)结构工程师希望勘察提供可视化三维场地地形图、工程地质图,岩土参数的数据三维场。以便于根据上部结构荷载和柱网布置,合理选择岩土设计参数,确定基础型式和基础持力层、对地基变形、结构抗震、基坑和边坡支护方案等进行比选、计算和分析。同时对工程造价和施工方案进行比选。因此将建设场地各种勘察数据信息整合进BIM模型显然是很有必要的。2)基于BIM构建的信息模型需要提供足够精度的岩土工程勘察数据信息。传统二维勘察成果难于使非专业技术人员理解复杂场地的工程地质、水文地质情况建设项目,业主、设计人员、施工人员和监理工程师常常需要根据勘察专业提供的二维工程地质剖面图,勘探点的二维岩土工程数据信息去重构三维场的分布特征,重构完全取决于个人经验的多寡。

4、BIM技術在地质勘察中的应用

4.1对BIM技术的初步应用

BIM技术的模型构建可以针对不同的地质勘察需求,处理好勘察工作中产生的大量信息数据,通过整合、整理和分析这些信息数据,构建起相应的分析模型,这样就可以在勘察工作中实现可视化的勘察效果,能够对各种不同地形和地质条件进行更加细致明确的分析,但是也要注意到的是,这期间利用BIM技术只是利用其分析数据后构建模型的部分能力,BIM的技术特点和优势还没有被完全的挖掘出来,而且依靠目前的应用水平,也不能解决很多在铁路路线和具体施工过程中的规划设计缺陷和不足,BIM技术在铁路工程建设中的应用还处于较为初级的阶段,技术的运用需要与设计工作进一步的结合,研究人员要找出技术的可行性操作方式,逐步的健全BIM技术在各种工程建设中的应用模式。

4.2地质勘察信息采集

(1)卫星。卫星测量是采集地质勘察信息的主要方式,在应用BIM技术时,也可以通过卫星图像来建立立体测图,并制作地表纹理等。利用卫星影像遥感技术,可以对存在的地质灾害进行解译,完成公路灾害的3D建模。因为卫星测量可有效作用的面积广泛,所得信息也更为丰富直观,比较适合用于公里地形地质信息采集。(2)3D激光。即带3D坐标的激光点测量技术,对于植物具有很强的穿透力,在地形起伏较大,且地表植被密集部位可在较短时间内完成信息采集,并且数据处理所需周期短,可有效作用于地质3D建模。

4.3编制工程勘察BIM技术规范

编制工程勘察BIM技术规范,以工程需要为导向,向岩土工程的上下游进行扩展,建立岩土工程数据交换标准,实现从野外作业到区域GIS数据库的无损数据流,提升勘察行业的整体信息化水平。其实工程勘察专业内部,同样也存在着各专业间的配合及信息共享问题。而要实现这个目标,需要构建以信息技术为核心,各专业利用图形平台等工具进行协同工作的信息平台。即由基于同一技术标准的信息数据库层、图形平台层、专业层构成基于BIM技术的建筑信息平台。同时必须开发相应的文件格式转换软件。

参考文献:

[1]黄忠财,许泽琪,王磊,曹建涛,董志明.BIM技术在公路岩溶隧道勘察设计中的应用[J].公路,2020,65(11):385-389.

[2]张成.BIM技术在岩土工程勘察的应用[J].居舍,2020(25):57-58+32.

[3]孟祥连,周福军.复杂山区铁路“空天地内信”勘察技术研究[J].铁道工程学报,2020,37(08):1-5.

[4]王锋.论勘察技术在岩土工程勘察中的应用[J].科技经济导刊,2020,28(11):49.

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