閆晶晶 高濤濤

基金項目：2018年度重慶市高等教育教學改革研究。項目名稱：基于 BIM 技術的《道路工程施工技術》課程的改革與實踐（項目編號：183316）。

摘要： 隨著高等科學技術的迅猛發(fā)展和人們對生活和工作效率要求的不斷提高，現代信息技術的應用已逐漸成為社會各個領域的研究熱點。在土方工程中，BIM技術的應用范圍不斷擴大，BIM技術的使用和推廣在極大程度上提高了土方開挖的質量和效率。本文基于BIM技術的基本概念和應用特點，著重分析在土方工程中的應用，同時也為相關領域的研究和實踐提供了新的思路。

關鍵詞： 研究熱點;工作效率;各個領域

【中圖分類號】TU74【文獻標識碼】A【文章編號】1674-3733（2020）12-0050-01

由于現代生產技術的不斷發(fā)展，BIM技術的應用已涵蓋了許多生產和生活領域，建筑工程中的信息管理已成為研究的重點。城市建設首先要重視的就是土方工程，這與人們的生產生活息息相關，與此同時，BIM技術對于提高城市建設的效率和質量非常重要。

1BIM技術概述

BIM技術是在工程施工領域受到廣泛關注的一種系統(tǒng)技術，它可以在工程施工過程的特定時期內集成多種信息資源，并通過可視化、模擬以及協(xié)調的方法來實現建筑模型的優(yōu)化。通過BIM技術，還可以獲取精確的大開挖土方的總工程量。結合土方工程量，施工單位能夠更好地設計施工組織，而相關造價工作人員就能夠計算出更精確的土方工程總造價。

2BIM技術在土方開挖中的特點

2.1立體可視化。

與傳統(tǒng)設計技術相比，BIM技術最常見的優(yōu)勢是三維可視化。然而現階段大部分工程人員只依靠自身的經驗，來規(guī)劃各種土方施工作業(yè)計劃。依據土的種類，來設置土方放坡參數、留設工作面，可以放坡的即放坡，無法放坡的便進行支護結構設計。在以前僅靠土方施工專業(yè)技術人員積累的工程實踐技術經驗，但目前通過BIM技術的實際應用，完全可以可視化完成或是執(zhí)行土方施工的具體情況。在整體的放坡階段，可以隨時從土質情況出發(fā)，來調節(jié)、改變具體的開挖方式。同時，提供相當精確的可視三維模型，能和土方建安各自的作業(yè)人員一起，精確地做好技術交底工作，摒棄以往的僅憑想象，發(fā)展至當前的準確化三維可視化模型。

2.2模擬結構。

土方工程本身是一個相對復雜的工程項目，每個環(huán)節(jié)都有復雜的關系。設計鏈接的次要問題會嚴重影響后續(xù)施工的質量。BIM技術可以預先計劃和模擬工程施工活動，確定總體設計和施工計劃的可行性，幫助技術人員及時發(fā)現其中潛在的問題，BIM技術基于邏輯算法構建各種施工計劃。同時還可以進行合理地比較和分析，以確定最佳的施工計劃。

2.3建材統(tǒng)計。

BIM技術可以估算在施工期間使用的建筑材料，從而最大程度地降低材料成本并提高項目的經濟效益。在進行設計工作時，結合BIM的模型技術，將施工工地的大小相關數據輸入到系統(tǒng)中，BIM模型會自動與之模擬匹配，以最大程度地恢復工地場景。與二維設計模型相比，BIM技術可以估算工程項目的規(guī)模，從而為土方工程的成本管理和預算管理奠定了堅實的基礎。

3BIM技術在土方工程施工中的應用

3.1三維建模分析。

通過BIM技術，可以很便捷地預覽、查看模型，并將大幅提高測量精度，進而更好地進行土方計量，并及時發(fā)現土方工程各個施工環(huán)節(jié)中的不足，從而完善土方施工設計方案。如此一來，就可以極大地方便施工作業(yè)，節(jié)省施工人力投入乃至總成本，進而推動土方施工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

3.2應用BIM技術檢查土方上口碰撞。

現階段，很少有BIM工程師密切關注土方上口具體的碰撞檢查，這實際上屬于BIM的建筑應用亮點之一。完全可以結合土質條件、具體的開挖方式，來準確確定好獨立基礎下規(guī)模不大的土方基坑開挖、具體的放坡系數以及留設工作面。但就上口形狀，卻需要經由計算才能解決好，判斷獨立相鄰的基坑上口有沒有碰撞，則需要計算來完成。借助BIM技術，能便捷地解決好以上問題，利用三維可視化施工能很快判斷出上口究竟有沒有碰撞。

3.3應用BIM技術開挖土方。

借助BIM技術，結合標高、土方的網格分割，還能很便捷地進行土方開挖工程的施工。當完成所有的設置后，通過調整完的三維土方施工方案，只要一鍵就能夠生成具體的土方開挖施工圖，進而便于現場施工作業(yè)人員隨身攜帶并加以使用。

3.4應用BIM技術導出土建模型、與現場其他BIM軟件做好交互。

先導出以上成果，并形成PDS文件，再向LUBAN.BE上傳，便能瀏覽并投入使用獲得的數據了。以上這些不同于傳統(tǒng)的常見CAD圖，不但是一個相當大的數據包，同時可以交互使用同一專業(yè)以及不同專業(yè)。這樣便能提供給級別層次、種類不一樣的工程技術工作人員，各類的專業(yè)技術數據資料，并以此來給工程技術搭建一個精細化的專業(yè)管理平臺。

4BIM技術在土方工程中的應用優(yōu)勢

4.1可視化突出。

BIM技術中可視化是最為突出的一項性能，通過建立的3D模型來對施工現場具體的施工狀況進行模擬，使得使用者能夠清晰了解開挖各階段場地的變化以及開挖完成后整個場地情況，更直觀也方便各參建方參與土方施工方案的評判和對現場可能存在環(huán)境危險因素的預判。

4.2信息集成高。

BIM技術不是簡單的三維模型，該模型內儲存著地形的各項相關信息。土方開挖過程模擬的同時可以實時計算每個階段的出土方量的具體數值。在同一空間狀態(tài)中管線和土方工程的信息同時存在，更加貼合真實的工程場地。

4.3靈活度高運用。

BIM技術能夠依據基坑支護形式、不同放坡要求以及預留土方等有選擇地來建立開挖計算模型。并在提前計算好設計標高后，不管是多復雜的地形變化都能夠有效計算土方開挖量的大小。

4.4延伸性好。

土方開挖后模型的建立完成與后期基礎和主體結構建立形成整體，將建筑BIM技術研究放寬至整個壽命周期，也方便增加使用者對建筑與周圍的環(huán)境進行綜合性的勘測以及評判。

5結束語

綜上所述，在土方工程的整個施工過程中，BIM技術具有相當顯著的應用優(yōu)勢?？偟膩碚f，應用BIM技術，可以很便捷地預覽、查看模型，并將測量精度大幅提高，更好地進行土方計量，并及時發(fā)現土方工程各個施工環(huán)節(jié)中潛在的問題或是缺陷，從而更好地對土方施工設計方案進行優(yōu)化。本文研究內容期望能啟發(fā)更多的人加深和拓寬BIM技術運用的范圍，使BIM更加有力地為建筑業(yè)服務。進而在極大地方便施工作業(yè)，節(jié)省施工人力投入乃至總成本，進而推動土方施工企業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。

參考文獻

[1]嚴事鴻，趙春雷，楊廣鶴.BIM技術在土方開挖過程中的應用研究[J].施工技術，2017（12）.

[2]王玲玉，葛峰，吳德勇，陳嶺，郝斌，高原，錢靈杰.BIM助力北京大興國際機場鳳凰展翅[J/OL].土木建筑工程信息技術：2020.

[3]葉錦華，賈惠文，王利偉，曹艷輝，張星鈺，李輝.BIM技術在北京新機場高速3標中的應用研究[J/OL].土木建筑工程信息技術：2020.