将BIM技术应用在基坑工程中有什么应用成果?
基坑工程基于BIM技术应用成果主要有:
一、三维可视化BIM模型
可用于指导基坑施工的BIM模型主要包含地质结构模型、支护结构模型和施工场地模型,如图所示。以地勘报告为初始数据将二维地勘资料转换成三维地勘模型在Revit中与基坑结构模型合并可以实时、任意视角查看地下室结构构件地下连续墙、底板、桩等)与不同深度土层之间的关系,快速查看土层属性信息,指导设计、施工,辅助监理、监测人员判断桩基持力层和有效桩长,对比开挖实际情况与地勘报告的符合度辅助验槽工作。通过适当的可视化方式,该数字化模型能够展现虚拟的真实地质环境,更重要的是,基于模型的数值模拟和空间分析能够辅助用户进行科学决策和规避风险。
二、施工模拟
基于三维空间技术,可视化是其一个显著的特点即在输入相关信息后,可以直观地看到土方开挖和支护施工过程、周边环境变化、建成后的运营效果等。同时可以科学指导方案优化和现场施工,方便业主和监理及时了解工程进展状况,可以让更多非专业领域的人参与进来如图所示。
三、工程算量
根据支护结构各构件定义对应的属性、名称,在视图区可自动生成工程明细表,明细表中可根据需求查看任意命名构件的工程数量,方便、快捷、准确。
在土方工程中根据开挖前后各工况的基坑模型体量差集计算,可以准确得出各阶段土方工程量。
四、信息化施工
BIM技术最大的一个特点是信息资源共享,这可以成为各项目参与方最佳的沟通平台,也将为基坑支护设计、施工、监测等参与方及时反馈相关信息提高基坑支护施工效率、质量和安全性。例如,可以利用信息模型,有效地避开地下管线,协同各施工作业安全施工。
将地勘模型集成到Revit中并赋予土层属性,使监理、设计、施工人员能在平台上进行设计、校核工作这种集成式模型更适合民用建筑的监理、施工、设计工作的开展,提高工作效率。这种集成式地勘模型有效地拓展了常规模型的应用价值,实现了多模型、多专业在同一平台上协同工作,同时可以对地勘模型进一步开发,当修改桩长或桩径等属性时能实时输出变化后的桩承载力、桩材料用量及单桩成本对设计阶段的桩型选取、确定桩基方案有非常重要的实用价值。
五、信息化监测
将BIM技术引入基坑工程监测工作,以解决以往在基坑围护结构变形监测过程中不能直观表现其变形情况和变形趋势的缺点如图所示。
通过BIM 技术将基坑的形状、围护结构、周边环境以及各类监测点建立模型在模型中导入每天的监测数据并采用4D技术(三维模型+时间轴)+变形色谱云图的表现方式方便工程师、管理人员、业主、施工人员等查看基坑围护结构的变形情况。
基于BIM技术的基坑监测的优势:
(1)直观表现基坑围护结构的变形情况,通过添加时间轴的4D变形动画可以准确判断基坑的变形趋势;
(2)快速定位基坑围护结构的危险点,并根据变形趋势及现状及时作出应急预案;
(3)辅助施工管理,非监测专业人员同样可以看懂基坑变形情况;
(4)结合其他监测数据如水位变化、道路沉降、管线变形、周边建筑物变形等辅助工程师判断基坑变形的原因及主要影响因素;
(5)结合已有的基坑围护结构的变形历史判断未来一段时间的变形趋势对危险位置提前预警重点监测有利于施工管理人员和业主方的工程决策。
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