神华新疆能源有限责任公司新疆乌鲁木齐市830027
摘要：文章以某工程为例，介绍BIM技术在土方工程施工中的可视化应用，以及在上口碰撞检查中的应用，还有在土方大开挖中的应用，并对其其他特点进行简单介绍，以供参考。
关键词：BIM技术；土方工程；可视化
1引言
随着我国经济的发展和人们生活水平的提高，我国的工业化和城镇化建设的进程不断加快，也推动了我国建筑业的蓬勃发展，但是自“十二五”时期以来，建筑业的增速在逐渐下调，我国的建筑业增速已经进入了逐渐增加的下行通道，加大了建筑企业的生存压力。近几年来，BIM技术在建筑行业中发展较为迅速，并随着建筑行业中信息技术的发展而逐渐被广泛推广和应用，尤其适用于建筑高度较高、结构较为复杂、规模较大、专业性较强的地基以及基础工程施工。尤其对于土工工程施工来说，其本身具有技术和施工过程复杂、施工风险和难度较大等特点，而且这也是我国“十三五”规划中的建设重点项目，是建筑工程中不可或缺的建设项目之一，将BIM技术应用于土工工程施工中也是建筑行业发展的必要趋势，可以有效提高土工工程的施工质量和安全，并且降低施工成本、缩短施工工期。
2BIM技术在土方工程施工中的可视化应用
在传统的土工工程施工的准备阶段，通常在进行地质勘测之后按照技术人员的工作经验进行施工方案的编制，并且对土工放坡系数和工作面的预留进行确定，所以具有较低的精确度。但是在土工工程施工中应用BIM技术之后，根据其可视化的特点可以直观的观察到土工工程的施工状态，所以可以随时根据土质情况以及开挖方式对放坡进行调整和变换，此外，还可以根据其可视化的三维模型对施工人员进行更全面的技术交底，为土工工程施工带来了极大的便利。
以某办公楼工程为例，其独立基础的三维可视化图片如图2.1所示，在利用BIM技术进行土工工程施工之前，首先可以根据对工程施工区域内的土方种类和现场情况的勘察，此工程区域内的土质为一二类土，基础挖土深度为1.45m，以及实际选用的土工开挖施工方式来进行放坡系数的确定，所以根据本工程中的小型基坑开挖方式以及采用反铲挖掘机坑上作业的方式，确定放坡系数为0.75.而且在利用BIM技术进行土工工程施工的过程中还能随时对放坡系数以及工作面的预留进行修改，并且在独立基础下方添加垫层和土方调整参数，进而对三维视图进行随时调整，并以此作为对施工人员进行技术交底的依据，如图2.2和2.3所示。
图2.1某工程独立基础的三维可视化图图2.2土方开挖参数的调整
3BIM技术在土方工程上口碰撞检查中的应用
目前在土工工程施工中，利用BIM技术进行上口碰撞检查的使用和研究还较少，但是对于独立举出的小型基坑土方开挖工程来说，在根据土质情况和开挖方式进行放坡系数和工作面留设的确定之后，还要通过相应的计算来却东上口形状，然后在通过依次计算来对相邻独立基坑上口是否发生碰撞进行检查和判断，而通过BIM技术则可以将上述步骤进行大大简化，由于其具有可视化工程，可以直观、清晰的观察到上口碰撞问题，如图3.1所示。然后通过BIM技术的可视化功能对上口碰撞进行检查之后，在发现问题时能够及时对土方开挖施工方案进行调整，还可以调整为土方大开挖的施工方式，并采用坑内正铲挖掘机进行施工。
图2.3某工程土方可视化图图3.1土方上口碰撞的三维视图
4BIM技术在土方大开挖中的应用
在本项目中，由于进行了施工方案的调整，将原有的施工方案调整为土方大开挖的施工方案，所以需要对此方案进行重新布置，首先进行土方大开挖下口控制边线的确定，就是沿着基础垫层外皮生成CAD多段线，并将工作面确定为向外偏移300mm的位置。然后进行大开挖基坑底标高的确定，主要通过下口控制边线进行基坑大开挖土方的生成和确定，在此工程中基坑底标高确定为-1.9m，所以土方开挖高度则为1.9-0.45=1.45m。而且在此工程中采用正铲挖掘机进行坑内作业时确定放坡系数为0.5，并可以随时进行调整，如图4.1所示。当放坡系数确定之后，就可以通过BIM技术的可视化功能对大开挖的形状和边坡放坡的情况进行观察，如图4.2所示。还能通过BIM技术直接获得土方大开挖工程的土方工程量，在此工程中土方工程量为1200m3，所以在确定了土方工程量之后，施工单位就可以进行相关的施工组织设计，并进行准确的土方工程造价的计算。
图4.1土方大开挖放坡系数和开挖深度确定图4.2土方大开挖三维视图
此外，在土方工程中利用BIM技术还可以根据标高和网格进行土方分割，并且在分割之后再进行土方工程的施工组织安排，提高土方开挖的效率。而且，在土方工程的BIM相关设置完成之后，还可以通过调整好的土方三维施工方案一键生成土方开挖图纸，也节省了图纸绘制和调整的时间和工作量，并便于技术人员的携带和使用。不仅如此，利用BIM技术对土方工程施工方案和图纸进行设置和生成完毕之后，还能将所有的资料导出为一个PDS文件，而且能上传到LUBAN.BE中，便于同一专业或者不同专业的技术人员对这些数据进行浏览和使用，同时也为不同级别和类型的工程技术人员提供各种不同的技术数据，为建筑技术精细化管理提供平台。
5结语
以某办公楼工程为例，在土方工程施工中应用BIM技术，其可视化功能可以根据施工现象的土质情况进行放坡系数和工作面留设的确定，而且可以通过施工可视化来进行上口碰撞情况的检查和判断，并进行施工方案和施工方式的调整。在土方大开挖施工方案的确定中，还能对其形状和边坡放坡情况进行直观显示，并便于工程量和图纸的一键计算和生成，其生成的数据包，也也为不同级别和类型的工程技术人员提供各种不同的技术数据，为建筑技术精细化管理提供平台。
参考文献：
[1]胡泽鹏.BIM技术在土方工程施工中应用与探讨[J].工程技术：文摘版：00082-00082.
[2]刘闪闪.BIM技术在土方开挖施工方案中的应用[J].工程技术：引文版，2016（12）：00109-00110.
[3]严事鸿，赵春雷，杨广鹤.BIM技术在土方开挖过程中的应用研究[J].施工技术，2017，46（12）：123-125.