BIM信息可视化技术在基坑工程中的应用

目前，我国的高层建筑工程事业蓬勃发展，其中基坑工程质量影响着高层建筑工程的安全性与稳定性，传统的二维设计方法存在着不少缺陷。随着BIM信息可视化技术的推广，运用三维数字表达技术将基坑工程的设计得到完善，把基坑工程设计的文字图片内容转化为立体模型，并在基坑工程施工过程中提升工程质量，减少失误。

根据统计，2016年被SSCI收录的英文期刊一共有1757种。其中，科史哲类英文期刊一共有44种，约占2.5%。这一数值还在逐年增加。SSCI期刊的数量反映了科史哲期刊的发展情况和既往走势。

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一、BIM技术的内容

目前，BIM在相关的词语定义没有明确的解释，一般称作建筑信息模型或者建筑信息管理。但是总体来讲，都是基于建筑工程项目的各项信息数据，运用信息技术设计三维建筑模型，运用数字化手段将建筑物各项工程建设环节的真实信息表现出来。

BIM有以下五个方面的特点：一是可视化特点。BIM技术同CAD图纸相比，内容更加直观具体，没有图纸的抽象内容，并且构造形式的表达内容更加立体化，使没有受过专业培训的工作人员也能明白工程构造内容，从模型中了解到材料、造价等方面的有效信息。二是协调性特点。建筑工程项目设计关系到多方面工作环节，但是相关的设计人员在设计所属工作环节的工程图纸时，没有做好同其他工作环节的沟通工作，容易同其他工作环节发生冲突。例如管线与墙面发生碰撞等。通过BIM技术，在设计过程中可以将各环节的因素统一纳入设计，查找容易发生冲突的工程环节，做好模型与设计图纸的修改。三是模拟性特点。BIM技术除了可以在设计阶段模拟建筑工程的构造、环境、施工等工作环节之外，还能针对工程存在的节能、人流等方面进行模拟设计。另外，加上时间因素进行工程建设的模拟推演。确定合适的施工方法。四是优化性特点。工程项目的各项环节在施工过程中不断优化并完善。目前高层建筑的建设高度越来越高，仅靠原有的图纸设计是无法完成项目施工的，因此必须综合运用信息技术进行设计。在工程项目的设计过程中，结合BIM技术将施工设计方案内容有效优化，及时修改设计方案。同时结合工程设计与成本，了解工程项目的实际造价情况。五是可出图性特点。BIM的模型具有信息一致性，如果对楼层某个平面进行修改，也改变了其他视图的信息，从而避免出现设计内容重复修改与信息内容不匹配的问题。设计优化之后除了可出建筑工程的平面图、立面图与剖面图之外，还能给出工程的综合管线图、工程明细表等其他内容，方便工作人员直接指导各环节工作，避免出现由于各工作环节设计人员没有及时沟通而产生的失误。①

二、BIM信息可视化技术在基坑工程中的应用

1.在基坑工程进度管理中的应用

采用3D模型技术将基坑工程的设计图纸直接调整为3D可视化模型。针对工程进展、存在的问题、关键工序、各工程环节的衔接情况等方面的内容，形成直观了解，以此提高项目工程的效率。

以东北某市广场建设项目为例，该项目整体呈现长方形，四周都是市政道路，项目工程地下有排水管、燃气管、电缆等多种管线。建筑高度达188米，有3层地下室，项目的基坑开挖深度大约在20米，基坑周长为274米，安全等级为一级。

传统的基坑工程施工方案设计只能依靠设计人员所谓的经验来制定，具有多方面的缺陷，无法确定最优的施工方案以及及时发现存在的问题。BIM技术将施工方案的内容进行全方面、多角度的可行性分析，施工的全过程要进行指导、追踪、观察，按照工程实际变化及时优化施工方案，提升施工方案的合理性。

BIM信息可视化技术在基坑工程的设计方案既可以清楚地表达基坑工程各项环节工作中的难点，也方便施工人员直接了解工程的设计内容与施工技巧。BIM信息可视化技术的应用不仅能有效协调各环节工作，避免施工出现工作冲突，同时，施工模拟还能更早地发现施工过程中存在的问题，从而及时优化调整设计，提升基坑工程的施工质量。

此外，BIM可视化技术除了做好安全事故的预防设计外，还能提升施工工艺与标准的安全性。通过模拟影像将相关安全生产与现场逃生进行展示，提升了现场工作人员的逃生技能。④

2.在基坑工程质量管理中的应用

BIM模型的创建，可以将设计图纸中存在的问题在工程施工之前查找出来，从而有效提高设计图纸的质量与合理性，避免在施工过程中才发现设计错误的问题，使工程被迫返工。另外，传统的基坑设计图纸内容较多并且图纸内容相对独立，如平面图、立面图、剖面图等，必须由专业人员进行图纸的统筹与分析。随着3D技术的推广应用，可有效地将基坑工程的平面图、立面图、剖面图等内容自动生成并有效整合，并在某一模型发生变化的情况下，其他方面内容也会自动调整，这样既可以减少设计人员的工作量，也可避免设计出现失误的问题。

①谭佩.BIM信息可视化技术在基坑工程中的应用[D].广州：广州大学,2016.

3.在基坑工程成本管理中的应用

引文注释

另外基坑在施工过程中容易出现各工作环节交叉施工的问题，缺乏沟通机制，导致出现工程返工进而增加建设成本。BIM信息可视化技术通过推演模拟寻找合理的施工顺序，避免上述情况的出现，因此有效避免了资源的浪费，控制了工程的建设成本。

4.在基坑工程安全管理的应用

工程施工的安全管理工作关系着工程的施工质量与进度。运用BIM可视化技术将各种安全事故进行模拟推演，了解事故的危险性，根据模拟结果制定工程安全管理的有效措施，可设计在发生意外事故的情况下安全逃生的路线，避免出现重大损失与人员伤亡情况。

(2)了解渗透到有机化学中的一些无机物体现的性质和用途,以及化学反应。Cl2、Br2、Na、NaOH、Na2CO3、CO2、HNO3、H2SO4、H2S、CuSO4、NH3·H2O、AgNO3、KMnO4等无机物都在有机化学中有相关的应用,这其中当属 Br2、NaOH、H2SO4和KMnO4应用最为广泛。近几年的高考试题已经涉及这些方面,要引起关注。

三、BIM信息可视化技术在实际项目中的应用

1.项目案例

在基坑工程进行项目设计的过程中，通过BIM设计模型将工程的信息进行统筹规划，例如基坑的支护、周边环境等，基坑的平面图、立面图、剖面图的模型也可以设计并指导施工建设。基层模型在设计过程中避免了图纸设计存在的缺陷，如支护安置与设计图纸内容不一致等问题，避免因图纸失误产生设计重新调整并延误工期的情况。

第一，协商一致原则。面对需要采取行动的公共问题，由相关权利人一起协商取得一致意见，这是政治民主的最高原则。协商一致做出的决定一定会使所有人员都积极行动起来，从而取得最好的效果。

2.设计方案

首先，采用BIM软件设计三维基坑的模型，根据基坑开挖的情况确定建模范围，设计好维护结构与支护结构的范围，要考虑基坑模型的最终结果，做好模型内容颜色的合理布局。设计方案要考虑到周边环境与基坑位置的关系，通过模型可以清楚地看到基坑内部有不利于支护安装的位置，通过设计调整来完善基坑内部支护安装方案。同时，模型也能清楚地展示支护支撑的布置与基坑坡道的结构关系。⑤

3.施工模拟

基坑的土方开挖要采用先分层，后分区段的综合方式的原则，避免出现超挖的情况，要制定好相关的安全预案。

方案设定之后先建立施工项目的模型，在基于支护结构与坡道的基础上，将坑内的土方模型进行补充。生成施工模型后，再把坑内模型进行开挖模拟，采用逆向开挖方式从第四层挖到第一层。由于本基坑项目的整体呈现为正四方形，我们可以运用“田”字形的形式进行基坑划分，分为4块土方，每块土方都要进行标号命名，方便开挖工作有序进展。另外，为了有效展示土方的开挖过程，每块每层的土方都必须采用不同的颜色。

藏族前半段舞段充满着仪式感，开场展现的是一位老者给一头耗牛的牛角上系红绳，在此处并没有用很实的光斑给老者做定点，而且采用了电脑染色灯给老者抹出了一块橙红色的区域，加上对亮度的控制，让观众既能看见老者与耗牛的表演，又能不破坏仪式中的神秘感。之后的一段耗牛群舞，首先是一位演员的前区舞段，演员手中拿着一对牛角，此时也没有按部就班地上一个传统的光圈定点，而是利用电脑切割灯，雕刻出一个半月牙形状的区域来模拟牛角，演员在这个牛角里完成独舞舞段，这样不仅没有破坏舞台灯光本应有的强调区域和演员的作用，更是在形态上与整个舞段相呼应。

以施工日程为单位，将项目工程内容生成模拟动画，首先将基坑的土方建立一项工程任务，支护与开挖土方另外建立一项任务。根据施工进度表将任务与施工模型进行有效对接，设定好指定程序。土方任务可以“开挖”来进行命名，其他任务以“构建”来命名。然后点击“模拟”导出施工模拟推演动画。⑥

同时，BIM技术针对施工现场的机械设备安放、场地的划分等进行模拟与分析，利用可视化的环境寻找合理的施工现场布置，不仅避免了项目工程各项技术环节发生工作冲突，同时还能有效解决施工现场材料堆放、加工、物料运输混乱等问题，这样既提高了工程的施工效率，又避免了因为现场材料混乱问题造成的环境污染。②

目前在基坑工程的成本管理方面，相关建筑企业成本控制管理存在不精细的问题，在成本计算中只有施工的预算与结算数据，没有统计相关的成本控制，导致工程施工成本上涨乃至亏损。BIM模式纳入了基坑工程的所有构件经济成本信息，财务人员可通过信息内容来对构件成本进行核算。

目前，随着科技的发展，基坑工程的施工技术也发生了新的变化，如何将新技术、新材料应用到基坑工程的施工设计中，来有效提升基坑工程的施工质量。采用BIM可视化技术将这些新的变化纳入进BIM系统当中，可以使各环节工作人员在施工过程中了解这些新变化，并提供技术方面的支持。③

如果说走进西藏，最初是出于生物学家的使命感，被这片土地的生物多样性资源吸引，那么钟扬一次次决定留下来，扎根高原，播种未来，则是听从于这片土地的深情召唤。

②慕冬冬,付晶晶,胡正欢,等.BIM技术在深基坑工程设计中的应用[J].施工技术,2015（S1）:773-776.

③朱宇波,许磊,杨利宁,等.BIM技术在上海来福士广场项目深基坑工程中的应用[J].城市住宅,2015（11）:113-115.

④张帅.BIM技术在深基坑工程中的应用研究[J].山西建筑,2016（17）:80-81.

在采动支承压力影响区域，主要表现为波速高值异常；而在结构突变区，则表现为波速梯度异常。这两种异常均区可成为冲击地压启动源，但即使冲击启动(矿震)，也并非都会造成冲击破坏，因为冲击启动后释放的能量在煤岩传播过程中将被逐步消耗，显然，冲击启动区(即波速异常区)距离ri采掘作业空间越近，发生冲击显现的可能性就越大，破坏也会越严重。

⑤刘一鸣,刘国楠,顾问天.BIM可视化技术在基坑设计中的应用[J].铁道建筑,2016（06）:125-128.

⑥彭曙光.BIM技术在基坑工程设计中的应用[N].重庆科技学院学报:自然科学版,2012（05）:129-131.