BIM技术在岩土工程中应用简述

2022-10-02

前言:

BIM技术最初应用于建筑领域, 其带给人们更加直观的视觉感受, 让人们能够通过极为形象的三维立体模型了解到建筑的成型效果。随着其应用范围的拓展, 其在岩土工程中的应用效果也日渐明显, 并成为非常重要的技术支撑, 对岩土工程的研究作用越来越重要, 推动岩土工程研究上升到新的高度。

一、BIM技术在岩土工程设计中应用

1. 碰撞检测

在BIM平台中, 碰撞检功能测应用的范围比较广泛, 利用这个模块可以对设计方案合理与否进行检验, 可以使设计错误有效减少, 可以有效节约所需要支出的生产成本, 使生产成本得以有效控制。在岩土专业的工程设计中, 也可以充分利用碰撞检测这个功能。其通过碰撞检测功能的应用, 对持力层与桩基础模型进行检测验证, 通过检测, 就能将桩群桩端进入持力层的深度计算出来, 这样就可以依据计算出的碰撞结果, 在符合设计要求与规定条件下, 对桩的长度进行合适的调整, 至于桩的最终长度就是由最后的方案来确定, 一定要将成本控制在最合理的范围内, 减少不必要的开支, 确保设计方案的经济性, 使岩土工程的造价, 得到有效控制, 节约成本。

2. 三维可视化与快速出图

BIM平台具有很强的建模功能, 可以将这个功能, 应用到基坑设计方案之中, 利用建模功能, 可以对基坑支护平台实行详尽的三维建模。在展示和判断基坑设计方案的过程中, 相关业主和专家人士, 可以通过三维模型对设计方案的意图有个整体性的了解, 也可以对方案建成后的最终效果, 有个比较具体的印象。将三维模型与游戏引擎相结合, 会产生更加意外的效果, 在游戏引擎中导进三维模型, 并经过游戏引擎的渲染加工, 三维模型可以实现, 第一人称的视觉漫游, 给人带来强烈的视觉震撼, 人们对三维模型的观察角度不再是单一的方面, 其可以打破这个限制, 可以实现任何视觉角度的模型观察, 使人们实现对三维模型的多角度观察与分析, 此外, 这时的三维模型是带有一定的材质的, 给人以更加具体、直观的视觉体验, 使人们的视觉效果得到了明显的提升。

3. 与其他专业联合设计

在岩土工程的建筑工程中, 包括着许许多多的施工专业, 其各自所具备的功能是不尽相同的, 要想使施工工作的顺利开展与进行, 必须需要其之间予以配合与联系。之前, 它们之间的合作与配合主要是由平面图纸来体现出来的。而BIM平台的诞生, 使这一限制被打破, 根据相关的设计资料, 只要利用同一个BIM平台, 不同专业的设计人员, 就可以开展相关的设计工作。例如模型中, 它包括主体结构、基坑支护、地质等多个模型, 利用多专业模型的碰撞与整合, 实现设计方案的优化, 将那些设计冲突都清除, 确保设计方案的可行性与科学性。一旦设计方案出现变更, 不同专业设计人员, 就可以在第一时间, 对方案做出适当的调整, 使各专业之间的工作, 能够协调、有序发展。

二、在岩土工程施工上的运用

1. 施工动态模拟

在国际范围内, 已经开始普遍推广BIM5D技术, BIM5D技术在动态模拟方面, 发挥了非常重要的作用。伴随着, 我国科学技术的不断发展与进步, 我国也已经研究出具有这类功能的软件, 并将其运用到岩土工程中, 在岩土工程的施工过程中, 发挥了重要的作用。BIM5D动态模拟功能的实现, 主要是利用成本和工期的变化, 再加上三维的BIM模型来完成的, 它能将整个施工过程, 准确、具体、直观的反映出来, 这样施工单位既可以了解工程进度, 又可以随时做出调整, 又能对施工资源进行合理配置, 还能对施工质量进行监督管理, 实现对三者的统一管控, 与此同时, 还可以对施工方案, 不断进行优化调整, 确保施工方案的最优化, 有效节约工程成本。

2. 施工指导

钢筋混凝土结构节点比较复杂, 通过三维模型的应用, 可以比较直观的将其呈现出来。利用BIM模型能够实现对钢筋的建模布置功能, 对其观察也不像平面图纸那样单一, 可以对其进行不同角度的观察, 通过多角度的观察, 可以很好的指导其绑扎施工, 加快工程施工的进度, 缩短工程的工期。将其与三维激光扫描结合起来, 还可以对施工质量进行检验, 运用点云逆向建模技术, 建立逆向的模型, 然后将其与BIM设计的模型进行对比, 通过二者之间的对比, 可以发现其存在的误差, 通过误差, 就可以判断施工的准确性, 从而实现对工程质量的检验。

三、在岩土工程监测中的运用

与传统的监测简报数据图表与表格形式的汇报不同, 利用现在的软件技术, 可以利用三维的技术形式, 呈现出基坑的变形来。比如基坑的沉降变形监测项目中, 利用相关的监测数据分析软件, 就可以将现场的监测数据进行计算, 通过这样的计算, 就可以得出其变形量。利用有关的三维建模软件, 运用插值法, 参考监测点所在的空间位置信息, 就可以将所在场地的全部沉降云图, 计算并输出。利用计算输出的整个沉降云图, 可以实现, 对全部监测点变形情况的了解与掌握, 更加详细的了解各个监测点的变形情况, 并及时对其做出正确的判断与分析, 与此同时, 还能实现对场地沉降变形情况的了解, 使其了解起来更加清楚、明晰、具体。利用三维的可视化技术与功能, 借助监测数据自动处理系统, 以及自动监测系统, 将三者联系结合起来, 就可以通过三维化的形式, 将整个场地的监测变形情况, 实时的呈现出来, 使相关的工作人员, 能够及时的了解场地的变形情况, 对场地的沉降变形有个更加深刻的了解与分析, 为他们的工作提供更加便捷的服务, 提高他们的工作效率, 确保工作的高效完成, 它代表着岩土工程监测中, BIM技术的运用及发展方向。