BIM技術在地質勘察中的應用研究

鄭若飛

摘 要：隨著科技的不斷發展和進步，BIM技術已經應用在多數工程項目的地質勘察中。特別是在鐵路工程的勘察設計中，BIM技術的特點和優越性得到了充分的體現，受到了很多技術人員的青睞，但是其中存在的問題和不足還有待進一步的完善。文章以鐵路地質勘查為例，具體對BIM技術其中的應用作深入的研究和分析，以期能夠解決在鐵路勘察中出現的一系列問題，來提高鐵路工程項目的質量和運行效率。

關鍵詞：BIM技術；鐵路地質勘查；應用研究

中圖分類號：U212.2 文獻標識碼：A 文章編號：1006-8937（2016）12-0050-02

現階段，鐵路設計雖然已經得到了很大程度的優化，也帶了很多良好的成果。但是還存在著許多嚴重的問題，還不能完全有效的服務于鐵路工程的整個施工過程。BIM技術建造的BIM模型可以很大程度的解決這些問題，可以提高設計的效率，減少設計的成本，實現信息的共享。希望通過本文的探究，可以引起更多技術人員的注意，更多的把BIM技術應用在地質勘查的設計中，爭取設計出更高質量的工程項目。

1 BIM技術的應用現狀

BIM技術運用在鐵路工程的地質勘察中，鐵路工程的地質勘察是一項鐵路工程的基本工作，一定程度上決定了工程的質量，它的影響力涵蓋了鐵路工程的整個生命周期，包括規劃、設計、運營和建造。

目前的勘察設計還存在著專業之間的信息溝通不及時和不完全，還有設計意圖的理解和表達不夠充分，所以設計的結果不能夠完全有效的應用于鐵路的運營和維護。

為了能夠有效解決勘察設計中出現的這些問題，應用BIM技術迫在眉睫。地質專業是鐵路勘察設計其中的一個專業，對線路方案和工程的設置有著決定性的作用。所以鐵路設計要運用BIM技術，地質勘查也要運用BIM技術。

2 BIM技術的特點

BIM又稱建筑信息模型，它是使用數字信息仿真技術來表達出建筑物的一些實際信息。BIM可以進行功能性和物理性的數字表達，可以有效的貫穿于所有工程階段，BIM是一個可以共享的信息資源，可以分享該設施的有關信息，可以給整個工程項目的實施提供可靠信息資源。

該方法能夠有效提高整個工程的工作效率，降低風險。它具有以下幾個特點。

2.1 可視化

具體說就是能夠在建筑物構件之間進行反饋性和互動性的可視。整個BIM模型都是可視的，因此可視化的結果一方面可以應用于報表的生成和效果圖的展示，另一方面能夠使得項目的設計和運營過程中的所有溝通、決策、討論都可以在可視化狀態下進行，實現真正的所見即所得。

2.2 優化性

BIM模型基本提供了所有建筑物的信息，其中包括規則信息、物理信息和幾何信息，還給出了變化之后實際存在的信息?，F階段高科技建筑物的復雜程度遠遠超過了技術人員的能力極限，只有BIM和有關的優化工具可以對復雜的項目進行優化，通過BIM技術提供可靠信息，進而做出可行性的優化方案。

2.3 模擬性

BIM技術不僅可以模擬出工程設計的模型，還可以模擬出不能夠實際操作的事物模型。

在設計的過程中，對需要的一些東西進行模擬實驗，如：熱能傳導、日照、緊急疏散、節能等的模擬。在后期的運營階段也可以模擬平常處理緊急狀況的方式，如消防人員的緊急疏散和地震人員的緊急逃生等的模擬。

3 BIM技術在地質勘察中的應用

在某個地鐵的建設過程中，由于地質勘察過程比較繁瑣和復雜，因此運用BIM技術。鐵路的地質勘察工作是分段進行實施的，是一項系統性的工程。已經形成的二維設計模式不能直接應用于BIM技術的三維可視化、智能和協同的設計模式。所以，應該在BIM標準基礎之上，逐步對原來的工作模式進行改造，可以有規則性的推進BIM技術的應用。

3.1 對BIM技術的初步應用

在使用原來工作模式基礎之上，依據每個勘察階段的資料，利用BIM標準對這些資料進行歸納整理，使用BIM軟件，把二維的資料進行三維化，以間接實現BIM技術在地質勘察中的作用效果，但是這種方法沒有完全應用BIM技術，而且沒有真正的解決鐵路設計中的問題，有待進一步的完善和改進。

在鐵路隧道的具體設計中，首先對其淺埋段的橫斷平面、縱斷平面和平面圖進行統一的規劃，調整為同一比例，然后根據平縱橫的互相關系來建立地層面，最后利用地層面做成多層切面進而得到地質體，這樣的三個過程就完成了淺埋段三維地質模型的建立。

3.2 對BIM技術的深入應用

依據每一個勘察過程的原始信息數據，首先在野外地質調繪的過程中得到的地層構造、產狀和巖性等地層的要素，在鉆探的過程中得到的地層的分層數據，標貫和動探數據，在實驗室里對水樣、土樣、巖樣進行數據分析，把每個工程階段的物探數據綜合在一起，形成一個三維模型，進而形成一個BIM模型，以此來實現真正的BIM技術的應用。

這樣才能夠對勘察數據進行動態調整、管理和實時更新，為優化鐵路設計提供一個更加精密、更加可視的地質模型。在某鐵路某路段的鉆孔數據分析的過程中。具體的數據，見表1、表2。

將前期數據傳送進BIM軟件中，依據鉆孔中巖性的一些分層數據，可以直接產生巖層的頂底層面，這樣就完成了該路段三維地質模型的建立。如果后續的鉆孔數據需要改正和更新，巖層的頂底層面會依據實際的需要對有關數據進行自動的更新。

可以看出，整個BIM技術的基礎是三維，三維也是整個鐵路工程要實現BIM的前提。

在鐵路的地質勘察中必須要建立三維模型。在鐵路項目建設的前期階段，要在宏觀上對項目的可行性進行論證，給項目的建設提供可靠的準備資料，這就需要對鐵路沿線的地區經濟等數據進行詳細的分析，進而提出必要的線路走向，主要的技術標準和接軌的方案等初期意見。

在這個階段主要是應用BIM的三維設計，使用現有的三維空間的選線系統，對鐵路的線路進行詳細的規劃，為后續的一系列地質勘察設計工作提供基礎。該系統使用三維的GIS平臺，來獲得地形高程數據、沿線的地理信息和影像數據，直接設計鐵路的線路。

4 結 語

綜上所述，隨著科技的不斷發展，傳統的二維設計已經不能滿足現實工程的需要，為了滿足更復雜的項目工程需要和更高的設計要求，BIM技術就應運而生，而且在建筑行業已經得到了廣泛的推廣和應用。但是BIM技術在我國的鐵路地質勘察設計中的應用還處在初級階段，還有許多需要改進的地方。

本文提出的兩種方法標志著BIM的標準在日益完善，希望能夠給相關的技術人員提供一定的經驗和依據，為以后的地質勘察工作奠定基礎。

參考文獻：

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