【技术专栏·第一期】BIM技术在岩土工程勘察领域的应用

岩土工程勘察是土木工程最重要的工作阶段，其结果直接关系到整个工程结构的安全可靠。传统的工程勘察依靠室外现场作业及测绘、实验室试验取得的数据，通过室内整理、分析、验算编制出一套由各类文字、表格和平、剖面、钻孔柱状图组成的报告文件，即《勘察报告》。

采用BIM技术建立的具有高度可视化的三维地质模型，和充分共享的信息数据，为后续提高工程质量，降低出现返工、修改的概率提供便利。

1.工程地质钻探

利用钻机控制钻具从地表向地下钻进，在地下形成圆柱形钻孔，并通过钻孔获取处于不同深度下的岩芯、土、水样品，送往实验室分析取得第一手基础资料。钻探技术的高低和钻探方法的选择对整个勘察的质量起决定性作用。

图1 钻机施工

2.外业现场编录

地层岩性描述是岩土工程勘察的基本内容，是查明各种地质现象的基础，也是评价工程地质条件的基本因素，外业现场编录掌握第一手地层岩性资料，它的好坏直接影响到勘察工作的进展及地质成果的质量。

图2 现场编录

3.原位测试

原位测试包括：静力触探、动力触探、标准贯入试验、现场直剪试验、岩体应力试验、岩土波速测试等，为岩土工程问题分析评价提供所需的技术参数。

图3 剪切波测试

4.室内试验

室内试验包括土的物理性质实验、土的压缩固结实验、土的抗剪强度实验、土的动力性质实验、岩石实验和水质分析。通过室内试验精准确定地层岩性、状态、力学参数等。

图4 土工成果文件

5.勘察报告编制

岩土工程勘察报告作为工程建设的基础性资料，是设计、施工单位了解场地地质的重要依据。勘察报告揭示了工程与水文地质条件、岩土体物理力学性质、场地地震效应与稳定性等重要信息，一份完整的勘察报告由正文、图表和附件三部分组成。

图5 勘察报告剖面图

二、常规岩土工程勘察工作存在的问题

岩土工程勘察结果直接关系到整个工程结构的安全可靠。由于项目参建各方专业水平的差异，对《岩土工程勘察报告》的解读和理解会产生偏差，给工程建设中的协商规划、构建建筑模型、虚拟设计、概（预）算编制和施工带来不必要的麻烦和损失。

三、BIM技术对岩土工程勘察阶段的意义

运用BIM技术通过对地质、土质、地形、地貌等外业数据融合的数据模型，形成基于建筑信息的可视化三维模型，利用直观的视觉感受和数据对接及充分共享的信息数据，可为后续专业解读、理解《勘察报告》及施工过程的仿真模拟等环节提供依据和交流接口，也为提高工程质量，降低出现返工、修改的概率提供便利。

BIM技术在岩土工程勘察阶段的应用

在岩土工程勘察工作中，进一步运用BIM技术通过对勘察外业工作中采集的数据进行整合、分析，实现直观立体的钻孔柱状图模型、土层模型，展现出直观清晰的空间信息。BIM模型可任意剖切使之获得剖切面的岩土层分布状态及岩土层性态，大大提高了勘察数据的识别度和获取能力，降低误读误判的机率，为项目后期基础设计提供直观、可视属性，以满足项目的设计、施工精细化要求，也为概（预）算工作提供可靠数据。

2.项目工程勘察成果

3.项目基坑支护BIM模型-剖面图

4.项目边坡支护BIM模型-开挖立面图

勘察技术的不断发展为岩土工程领域带来了许多创新和发展机遇。新技术和新应用不断推动着岩土工程勘察向更高精度、更高效率的方向发展。随着科技的不断进步，未来武汉中科岩土工程有限责任公司将更加注重精细化、智能化和多源信息协同，为土木工程建设提供更可靠、高效的技术支持。