闵行区建管委开展工程项目BIM技术应用调研

       为保证下穿铁路顶进框构基坑施工、主体地下结构的安全和周围环境不受损害而采取的围护结构、降水和土方开挖与回填，称为基坑工程。我国铁路建设的发展涉及到大量下穿铁路，因此，基坑工程是我国地基基础领域的重要研究方向。

 BIM在基坑工程的应用目标

       通过创建基坑BIM模型，打破基坑设计、施工和监测间的隔阂，直观体现项目全貌，实现多方无障碍信息共享，让不同团队在同一环境下工作。通过三维可视化沟通，全面评估基坑工程，使管理更科学、措施更有效，提高工作效率，节约投资。

BIM在基坑工程的应用内容

       地下基坑支护结构三维模型的建立；项目所在环境三维地质模型的建立；基坑开挖各工况施工顺序的模拟；自动统计支护结构各部分的工程数量；三维模型转二维的自动成图；基于BIM的基坑信息化施工与检测。

应用业务流程

（1）收集项目相关岩土工程地勘报告和设计资料，获取地形、地质数据，建立三维地质数据模型。

       所谓三维地质建模，是以原始数据为基础，建立反映地质构造形态、构造关系及地质体内部属性变化规律的数字化模型。

（2）获取周边建筑物、道路及地下管线等设施的数据，建立施工场地布置模型。

（3）导入地形数据模型及施工场地模型数据，进行基坑工程的支护体系模型建立。

（4）土方开挖施工方案设计及施工模拟。

（5）根据土方开挖设计数据及地形数据进行土方算量。

（6）导入基坑变形监测数据。

       该数据存放在Excel中，通过读取数据生成基坑边形形状，可查看临界区域和超限危险点，还可将某时间点的变形模型与初始模型叠合并进行误差检验。

（7）基坑监测人员及管理人员确定危险点后调取基坑监测报表，确认危险点是否属实并及时启动应急预案。

应用软件方案

       基坑工程BIM应用软件有多种选择，常用的有Civil3D、Revit、Navisworks、Ansys等。

基于Autodesk软件

       利用AutoCAD Civil3D建立地质模型，Autodesk Revit建立支护结构模型及施工场地模型，三者在Revit中整合形成基坑工程模型。在Revit进行基坑工程施工流水段划分及土方算量，Navisworks进行土方开挖及支护结构施工模拟。Ansys获取基坑变形监测数据，该数据存放在Excel表格中，Revit通过读取该数据生成基坑变形形状。

其他软件

       对于特殊基坑工程，如崖壁类基坑，软件难以建模，可借助三维激光扫描仪，通过点云数据处理逆向建模，然后在Revit中进行模型整合及相关应用。

建模方法

地形模型建模法

       常规地形建模方法，可通过勘察获取的高程点或等高线为基础数据，导入BIM软件自动生成三维地形模型。对模型精度要求高，现场环境比较复杂的地形，可以采用三维激光扫描方式，获取现场点云数据形成三维BIM模型，实现逆向建模。

地质模型建模法

       利用Civil3D、Revit等将岩土工程勘察成果建立三维可视化地质模型并与其他专业进行协同工作，是将BIM技术应用于岩土工程勘察领域的一条途径。