BIM技术在深基坑工程施工中的应用

BIM技术在深基坑工程施工中的应用

万元杰

大成科创基础建设股份有限公司 湖北省武汉市 430000

摘要：随着科技的进步，BIM技术的应用越来越广泛。BIM技术使用一套计算机模型整合整个建设项目的相关信息，使得建设项目从设计施工到运营维修等都有可以依据的基础和平台。随着近年来科学技术的发展，BIM技术得到不断推广，在建筑行业中得到了较为广泛的应用，其在深基坑工程方面的应用虽然存在一些问题需要解决，但不可否认的是，BIM技术在深基坑工程各个阶段的应用有利于工程项目的顺利进行，提高了安全性。

关键词：BIM技术；深基坑工程施工；应用

引言

BIM技术的出现和应用给我国建筑业的项目管理提供了新的解决手段，它能将项目十分抽象和庞杂的平面转换成具有可视化特点的三维视图，并采用模型作为数据信息的主要载体，以此在提高不同专业实际工作效率的同时，推动整个建筑业更好的发展，并且BIM技术自身应用价值也在不断发展与创新。

1深基坑工程的特点

1.1 具有较强的个性化

在深基坑工程施工的过程中，相关人员需要做好完善的现场勘查工作，了解各个地区水文和地质的具体情况，进而选择合适的支护方案。不同地区的地理条件不同，土质和水文情况也具有较强的差异。在施工之前还需要了解建筑周边的道路通道、地下管网。深基坑工程施工的个性化因素比较多，在设计的过程中需要结合当地的特点来确定合适的标准，而不能直接复制其他工程的要求。

1.2 具有较强的时空和环境效应

在深基坑开挖的过程中发现，基坑底部压力在逐渐变化、土体的强度也在发生改变，这使得整个基坑的稳定性都处于动态变化的过程中，这一现象就可以被称为“时空效应”。按照经验来说，随着基坑开挖深度的增加，土地形变量也会增加，为了满足施工质量，在施工的过程中需要坚持先撑后挖的原则，减少时空效应所造成的不良影响，减少开挖操作对周边环境和土体所造成的问题。

1.3 具有较大的风险和较多的事故

与其他工程项目相比，深基坑工程施工过程更为复杂，其中需要运用多种技术手段。如果在开挖过程中土体长期暴露在外的话，发生安全事故的风险就会进一步提升。与此同时，在开挖、排降水操作中如果操作不当，也可能会引发各种严重的事故。除此之外，深基坑工程是一项临时的工程，在完成地下结构的施工之后，工作人员就会将支护结构进行拆除。因此，在支护结构设计的过程中，很多施工单位为了节约成本会选择低劣的材料，这也是安全事故频发的一个重要原因。

2BIM技术在深基坑工程施工中的应用

2.1场地布置

在项目施工中，需要为办公及生活设置必要的活动板房，其布置需遵循的原则为最大限度利用现有用地，保证经济性与实用性。对此可借助BIM技术实施综合布置，同时利用装配式围挡为施工现场展开排版。结合施工设计方案，该项目深基坑施工具体可分成以下三个阶段：第一阶段为场地平整；第二阶段为放坡平台施工；第三阶段为坑底施工。对于第二阶段，其场地布置相对复杂，不仅场地面积狭小，而且所需机械设备数量诸多，需要多台设备同时施工，所以，有必要借助BIM技术实施平面及整个空间的优化处理。

2.2将BIM技术应用于土方开挖及围护结构

使用测量机器人可以对围护结构进行精确的控制，清晰定位预埋件，使得二者保持一致。同时通过展示三维模型的形式进行技术交底，有利于施工人员更加深入理解设计意图、施工工艺、各构件的安全性等，对施工过程更为重视。BIM模型所包含的钢结构信息能主动导入比较精密的数控加工设备，使得构件加工的安装进度和精密度更高，在很大程度上减少了传统操作所带来的误差。此外，在BIM模型中存入深基坑围护桩、锚索、支撑、地下连续墙等构件信息，如果需要查找这些信息，就可以利用软件平台，同时还能以BIM设计模型为依据，追踪、记录并分析现场施工作业产品，及时管控现场施工期间可能出现的不确定因素，尽量减少事故的发生率。在土方开挖方面，BIM施工模拟技术和碰撞检测技术可以预设土方开挖的方法、顺序、运输以及相关机械车辆投入的数量等，这样就能在很大程度上解决机械与机械、支撑之间的安全问题，以及施工的效率和质量问题等。对比最初勘察文件与土方开挖后所能观察到的地层具体分布以及地质水文情况，利用BIM技术对地质模型进行更新，同时计算出较为精准的基坑结构受力信息，使得基坑更加安全坚固。

2.3BIM技术对施工进度管理的应用

一般情况下，气候条件、时间、工程地质、水文地质以及周边环境等都会影响深基坑安全，且其围护结构的安全储备本就不大，因此参与建设的单位对基坑作业的共同目标就是在合理时间内顺利、快速地完成基坑工程。传统的施工管理措施存在许多不便之处，以致于深基坑工程出现较多安全事故，而BIM技术可以有效冲破二维的局限性，控制施工进度，这不仅可以让生产计划和采购计划的编制加快，降低工程变更或者返工导致的损失，还能把全体工作人员的工作内容具体化、程序化，最终使得工程更加顺利且快速地完成，在很大程度上保障深基坑工程的质量，从而为后期的施工做好铺垫。例如，可以应用4D施工进度模拟技术对影响施工进度的因素进行分析，并以此为依据协调各专业，从中制订解决问题的方法，还可以分析施工过程中的重难点，然后采取相应的措施，进而实现降低成本、缩短工期、提高效率和质量的目的。

2.4BIM技术对施工成本管理的应用

清江锦城项目工程支护结构涉及钢材物料数量大、种类多，使物料成本统计难度较大。此外，设计变更、价格波动等不确定因素导致施工成本变动较大，也加大了实时掌握施工成本数据的难度，而借助BIM技术则可以对施工成本进行精准掌控。一方面，清江锦城项目工程项目部在BIM建模时将成本、尺寸、类型等钢材构件信息一并添加至模型当中，甚至添加了必要的文字描述，模型建立的同时，包含各类要素信息的钢材物料工程量清单即同步生成，而且可以通过选择信息选项对清单进行筛选查看。项目技术人员通过查询材料表单数据，可以提前掌握项目用料概况，对工程备料预算起到较大的辅助作用，极大地提高了物料成本管理效率，并为工程概预算提供了准确客观的依据。另一方面，清江锦城项目工程项目部利用BIM5D技术实现了现场用料成本与市场价格变化的同步更新，并且在进行施工模拟过程中，根据各施工阶段的物料、机械、人员等情况为各阶段定制合理的材料需求计划，避免材料供应过量造成二次搬运、长期保管而衍生出附加成本的问题，以及避免材料进场不足形成窝工，致使工期成本异常增加的情况。

结语

综上所述，BIM技术的关键优势在于能够为建筑工程勾画出完整的落实流程，同时，还能够将各个阶段需要投入使用的数据进行分析和存储，形成数据库之后方便后续的调用。BIM技术能够在较大程度上减少工程造价管理工作量，同时还能提升工作质量，且当工程造价方面产生了争议时，利用BIM技术就能够减少沟通过程中由于信息差带来的矛盾，保障工程本身在满足各方面需求的基础上加快落实。

参考文献

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