1、第1章 基坑工程 BIM 應用簡要：為保證下穿鐵路頂進框構基坑施工、主體地下結構的安全和周圍環境不受 損害而采取的圍護結構、降水和土方開挖與回填，稱為基坑工程。我國鐵路建設 的發展涉及到大量下穿鐵路為保證下穿鐵路頂進框構基坑施工、主體地下結構的安全和周圍環境不受損 害而采取的圍護結構、降水和土方開挖與回填，稱為基坑工程。我國鐵路建設的 發展涉及到大量下穿鐵路，因此，基坑工程是我國地基基礎領域的重要研究方向。(1) BIM在基坑工程的應用目標通過創建基坑BIM模型，打破基坑設計、施工和監測間的隔閡，直觀體現 項目全貌，實現多方無障礙信息共享，讓不同團隊在同一環境下工作。通過三維 可視化溝通，全面

2、評估基坑工程，使管理更科學、措施更有效，提高工作效率， 節約投資。(2) BIM在基坑工程的應用內容地下基坑支護結構三維模型的建立； 項目所在環境三維地質模型的建立； 基 坑開挖各工況施工順序的模擬；自動統計支護結構各部分的工程數量； 三維模型 轉二維的自動成圖；基于BIM的基坑信息化施工與檢測。(3) 應用業務流程（1 ）收集項目相關巖土工程地勘報告和設計資料，獲取地形、地質數據， 建立三維地質數據模型。所謂三維地質建模，是以原始數據為基礎，建立反映地質構造形態、構造關 系及地質體內部屬性變化規律的數字化模型。（2 ）獲取周邊建筑物、道路及地下管線等設施的數據，建立施工場地布置 模型。（3）

3、導入地形數據模型及施工場地模型數據，進行基坑工程的支護體系模 型建立。（4 ）土方開挖施工方案設計及施工模擬。（5 ）根據土方開挖設計數據及地形數據進行土方算量。（6）導入基坑變形監測數據。該數據存放在Excel中，通過讀取數據生成基坑邊形形狀， 可查看臨界區域 和超限危險點，還可將某時間點的變形模型與初始模型疊合并進行誤差檢驗。（7 ）基坑監測人員及管理人員確定危險點后調取基坑監測報表，確認危險 點是否屬實并及時啟動應急預案。（4）應用軟件方案基坑工程BIM應用軟件有多種選擇，常用的有Civil3D、Revit、Navisworks、Ansys 等。(5)基于Autodesk 軟件利用Aut

4、oCADCivil3D 建立地質模型，AutodeskRevit 建立支護結構模型及施工場地模型，三者在 Revit中整合形成基坑工程模型。在 Revit進行基坑工 程施工流水段劃分及土方算量，Navisworks進行土方開挖及支護結構施工模擬。Ansys獲取基坑變形監測數據，該數據存放在 Excel表格中，Revit通過讀取該 數據生成基坑變形形狀。（6）其他軟件對于特殊基坑工程，如崖壁類基坑，軟件難以建模，可借助三維激光掃描儀， 通過點云數據處理逆向建模，然后在 Revit中進行模型整合及相關應用。（7）建模方法地形模型建模法常規地形建模方法，可通過勘察獲取的高程點或等高線為基礎數據，導入

5、BIM軟件自動生成三維地形模型。對模型精度要求高，現場環境比較復雜的地 形，可以采用三維激光掃描方式，獲取現場點云數據形成三維BIM模型，實現逆向建模。地質模型建模法利用Civil3D、Revit等將巖土工程勘察成果建立三維可視化地質模型并與 其他專業進行協同工作，是將 BIM技術應用于巖土工程勘察領域的一條途徑。支護結構建模法基坑支護結構、支撐體系或錨固體系模型，可直接用BIM軟件（如Revit） 建模，并與地質模型在同一軟件平臺進行整合施工場地建模法施工環境及場地布置模型，可直接用現有的BIM軟件（如AutodeskRevit ） 對施工現場進行規劃布置并建模，并與基坑模型在同一軟件平臺進

6、行整合。（8）應用成果三維可視化BIM模型基坑施工BIM模型包括：地質結構模型、支護結構模型和施工場地模型。以地勘報告為初始數據，將二維地勘資料轉換成三維地勘模型， 在Revit中 與基坑結構模型合并，可實時、任意視角查看地下室結構構件與不同深度土層之 間的關系，快速查看土層屬性信息，指導設計、施工。施工模擬在輸入相關信息后，可直觀地看到土方開挖和支護施工過程、周邊環境變化、 建成后的運營效果等。同時可以科學指導方案優化和現場施工， 方便業主和監理 及時了解工程進展狀況，讓更多非專業領域人員參與進來。工程算量根據支護結構各構件定義對應的屬性、 名稱，在視圖區可自動生成工程明細 表，明細表中可根據需求查看任意命名構件的工程數量。信息化施工利用信息模型，有效地避開地下管線，協同各施工作業安全施工。將地勘模 型集成到Revit中，并賦予土層屬性，使監理、設計、施工人員能在平臺上進行 設計、校核工作。信息化監測將BIM技術引入基坑工程監測工作，以解決以往在基坑圍護結構變形監測 過程中不能直觀表現其變形情況和變形趨勢的缺點。通過BIM技術將基坑的形狀、圍護結構、周邊環境以及各類監測點建立模型，在模型中導入每天的監測數據并采用4D技術+變形色譜云圖的表現方式方便工程師、管理人員、業主、施工