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BIM技术在深基坑施工中的应用

来源：土木工程网　发布日期：2022年3月21日　访问次数：6039

由于深基坑工程特有的施工复杂性、高风险性等特点，当工程建设项目实施流程的组织及项目管理都基于二维图纸来进行时，给施工管理人员现场指导施工造成很大障碍。这个时候BIM就呈现了它的优势。

当前阶段，设计方给业主方的最终成果是以二维图纸形式来展现，也是现在国内比较认可的成果提交模式。由于深基坑工程特有的施工复杂性、高风险性等特点，当工程建设项目实施流程的组织及项目管理都基于二维图纸来进行时，给施工管理人员现场指导施工造成很大障碍。本文主要从以下几个方面来阐述BIM技术在深基坑施工过程中的应用。
　　1)复杂施工节点的表现

　　深基坑施工本身具有复杂程度高、危险性大等主体结构施工所不具有的特点。深基坑工程中，竖向构件与水平构件交叉分层布置导致施工过程中出现了很多技术难题。对于复杂节点，二维CAD图纸虽然可以表现，但是二维图纸是借助平面视图、投影等关系来对深基坑的外形及结构进行描述，根本无法得到三维轴测视图，也不能得到深基坑土方开挖图，这给施工现场管理人员指导施工带来了很多问题，然而BIM的出现却为改变当前现状提供了解决方案。BIM技术最突出的特点就是三维可视化，具有立体性、直接性。主要借助于三维实体造型对深基坑的外形及结构进行表现(所见即所得)。三维可视化技术能够完全表达复杂几何形体的立体效果，必将为深基坑工程施工带来革命性的变化。

　　基于深基坑支护结构施工BIM模型可以准确表现深基坑工程复杂节点的几何特征，与传统的二维平面绘制深基坑施工图相比，几乎不存在表现上的难点，能够适用于任何复杂结构的表现。

　　2)施工动态模拟

　　深基坑施工本质上来说是一个动态的过程，随着现场施工进度不断向前推进，整个项目的总体规模逐步增大，复杂程度随之加剧，这对现场施工管理来说是个严峻的考验。现阶段主要采用甘特图进行施工进度计划表示，但是这种表示方式专业性太强、不具有三维立体表现能力，致使其不能够清楚直观的表现工程施工进度与现场各道工序之间的复杂逻辑关系，更不能体现整个施工阶段的动态进程。施工单位在进行施工进度计划安排是在项目刚开始前根据经验和施工的必要工作时间来进行拟定，而施工现场某些工作的确切工程量和工作量不能准确把握，就容易在实际现场施工出现混乱。深基坑BIM模型的应用能够为此提供解决途径，通过BIM软件平台能够将材料信息进行智能化归类汇总，从而准确计算出施工各个环节需要的材料用量，再结合国家颁布的定额规范及企业定额就可以估算出深基坑工程施工各阶段的人、材、机用量，在与项目各参与方进行沟通交流之后，就可以建立一个基于空间信息和时间信息的4D模型，该模型能够清晰直观、准确呈现整个深基坑的施工过程。

　　在深基坑施工过程中，由于项目建设方的原因导致变更发生时有发生，进而使得项目投资增加、工程进度的延误，对工程进度进行调整显得尤为必要，采用4D可视化模型可以清晰直观的掌握设计方案变更造成的工程量增加及对工程进度的影响程度，项目管理人员能够及时据此作出物资调配方案，从而将对工程进度造成的影响降到可控范围，保证施工的顺利进行。

　　采用4D施工动态模拟技术有助于现场管理人员进行施工进度计划制定、及时掌握施工进展，能够实现施工资源的优化调配以及施工现场的场地合理布置，方便施工方对物料供应进行统一管理，对施工质量进行实时控制，从而实现节约施工成本、提高施工质量、缩短项目工期的目标。

　　在进行施工模拟时，还有一个方面的应用就是进行碰撞模拟，在深基坑工程项目出施工图阶段，如果各专业没有做好充分的协调工作，就有可能致使出图进度延后，从而影响了整个工程项目的施工进度，基于BIM技术的深基坑模型能够进行碰撞模拟，直观反映碰撞位置，并能够进行对发生碰撞位置进行全方位观测，方便进行方案的调整，从而有效减少了深基坑施工阶段可能出现的错误，降低了由于考虑不周全导致的损失，极大提升了工作效率。

　　3)信息化管理

　　由于深基坑施工BIM技术应用是基于所创建的深基坑BIM模型，因此可以实现全生命周期的信息化管理，从而为整个项目实现成本、进度、质量控制等目标提供依据。依据建筑信息模型，能够实现项目的资源共享，使得项目参与方能够及时了解项目进展，针对施工过程中出现的突发事件能够及时应对。由于深基坑工程中很多节点部位都属于隐蔽工程，如果没有深基坑工程的信息模型，一旦工程竣工，就很难对其内部变化情况进一步了解，但是如果采用BIM技术创建深基坑工程的信息模型，就可以基于此存储深基坑工程相关信息，进而能够模拟其内部的真实信息，还能够为整个工程竣工之后的验收及后期维修提供很大帮助。

　　由于BIM模型能够描述深基坑施工现场的真实情况，可以根据工程施工进度计划及各专业施工作业之间的交错关系，基于BIM软件平台，对物料的供应、堆放位置进行合理规划，并能够选出最优取料路径，合理布置临时用电、用水位置，为项目的顺利实施提供保障。即使出现变更仍可以根据深基坑BIM模型进行实时调整。通过BIM软件平台，使得施工现场人员、物料采购部门、管理层人员可以随时查找所需的构配件信息，还可以根据深基坑BIM模型，对现场使用产品是否符合要求进行追踪，采用高科技测量工具能够实现对施工所用预制构件的实时定位、准确记录，便于管理人员掌握现场施工的不确定性因素，以防不利情况的发生，严格把控施工产品质量。