摘要：近年来，随着科学技术的不断发展，随着建筑功能和结构安全的要求，深基坑施工在建筑工程中得到了广泛应用。传统的深基坑工程施工方法周期长，工序多，工序复杂，没有采取相应的措施来保护周围建筑物。建造基坑支护结构，并明确支护结构的强度和刚度要求，从而保证周围建筑环境和建筑物的安全，同时保证基坑支护结构的安全。利用BIM技术对深基坑工程的相关部分进行三维可视化建模，从而达到提高基坑支护施工技术，便于现场施工的目的。该施工技术方便快捷，对提高基坑支护结构的质量起到了积极的作用。在辅助基坑支护和排水工程施工中，深基坑施工的全过程可以通过信息管理、跟踪过程管理和支护管理轨迹来控制。

关键词：BIM技术;市政工程;深基坑施工;应用分析研究

1 BIM技术的概念和主要特征

1.1 BIM技术的概念

BIM技术实际上是一种建筑信息模型，广泛应用于建筑工程中。它与传统建筑中常用的CAD和其他软件平台不同，能将建筑中更多的关键信息生动地表达出来，不容易遗漏信息，如在建筑中的三维空间设计，它还可以控制建设项目的各个方面，跟踪建筑物的施工质量，在材料采购、建设投资和成本控制等施工管理工作中发挥重要作用。

1.2 BIM技术的特点

BIM不仅是一种建模技术，也是一种施工管理理念。它具有三个特点：施工模拟、施工协调和整个施工的可视化。模拟是模拟建筑施工的设计效果，在模拟实际施工环节时可以直观地了解施工项目。协调是指在施工中，利用BIM技术协调施工各环节的工作，使各部门之间形成良好的沟通，合理安排工作，确保施工过程的有效实施，避免工期延误。可视化BIM技术主要体现在整个建筑设计中，以三维图形的形式可以清晰地了解建筑内部结构，为建筑人员施工提供保障。BIM技术可以模拟实际尺寸的梁、门、窗、柱的建筑风格，并对具体的装饰材料进行模拟，让施工人员对施工结构有一个清晰的认识，从而有效地提高施工效率。

2 BIM技术应用现状

BIM实现了从传统二维图形到三维图形的转换。在传统的施工中，基于CAD图纸编制各种施工方案，无法考虑各种因素，在各个方向上通常是一个地方在变化，不能准确地调整所有相关信息，导致错误。而BIM技术的出现，能够直观、全面地展示完美的信息模型，使其迅速在建筑领域得到了广泛的应用。目前，BIM技术在建筑工程、装饰工程、机电设备安装工程、地下工程、路桥工程、测绘工程等领域的应用越来越广泛，物联网技术、GIS、智能监控系统，如3D打印技术、智慧城市深度融合，海量信息相互传递，提高了质量和效率，有效地推动了各行业的深度转型。

3 BIM技术在深基坑工程中的具体应用

3.1优化设计

（1）根据地质勘探报告和设计文件，使用Civil3D软件将二维地质勘探数据转换为三维地质勘探模型。同时利用Revit软件建立支撑系统模型（包括支撑结构、尺寸、材料和空间位置等几何信息），场地环境模型（包括地下管线、周边建筑物等信息）和基坑模型（包括尺寸、几何形状、空间位置、开挖、分区和出土路线信息）。（2）根据建立的三维模型进行初步优化。（3）将已建立的模型导入Navisworks软件，以进行专业碰撞检测。如果存在问题，则进行优化和修改;如果没有，转至下一步。（4）利用RIFIT软件对所有模型进行集成，并将其导入到NavISWork软件中，对深基坑全模型进行碰撞检测。如果有问题，进行优化和修改，如果没有问题，生成结果，包括优化报告、二维图纸和三维模型。同时，将原有的二维BIM技术信息以3维渲染的形式，展示真实的仿真环境，快速、直观、实时、多角度地查看基坑构件和各零件的信息及其相互关系，可以更清楚地了解设计者和决策者的意图，以便优化设计或选择其他选项，甚至可以将模型导入到有限元软件或结构设计分析软件中，如MIDAS，以分析结构安全性，并帮助设计者避免各种设计错误。此外，如果发现问题，可以直接修改和验证该模型，以提高复杂深基坑的设计和优化效率。

3.2施工模拟

根据深基坑的特殊施工方案，利用RIFIT软件3D场地布置，包括开挖分区、土方运输路线、倾倒物料、机械布置、水电气、覆盖布置等，对深基坑工程的优化模型进行研究。检查是否符合要求，如果不符合要求则重新建模和布局。如果是，转至下一步。（2）根据特殊深基坑施工方案和施工进度计划，将完成模型导入NavISWork软件的布局，利用BIM技术进行施工仿真，直观检查深基坑施工对周围环境的影响，尤其是对地下管线和周围建筑物的影响以及竣工后的影响。比较不同施工方案，选择最佳施工方案，优化使用方案中的矛盾和不合理，科学合理地调整基坑工程施工技术、工作面和资源调度，提高基坑施工的效率和质量。（3）组织和编辑优化的图形、模型和漫游动画。（4）结果的输出。主要成果包括二维绘图、三维模型、序列图片和模拟视频。同时根据模型中构件、土方、结构和材料的相应名称和属性，利用Revit、广联达等软件对工程量进行快速直观的统计，计算出各阶段的开挖和支护量数据，从而提前进行基坑的铺设。此外，施工模拟形成的动画视频和模型也可以作为技术交底的重要数据。

3.3智能管理

智能管理是BIM技术在深基坑工程中应用的核心，其核心平台软件是BIM5D管理平台。基于物联网、云计算、5G技术、GPS、无人机、视频监控和各种智能传感设备可实时获取施工现场，实现人、基坑实体、机械、材料、土方的智能检测与跟踪。获取的数据将被传输并导入BIM5D平台进行处理和显示，便于管理和施工方之间的高效沟通与协调。其主要功能包括深基坑生产管理、安全管理、进度管理、质量管理等智能管理应用，如环境监测系统的安全监控系统、自动喷洒系统等，从而大大提高深基坑管理的精细化程度。

3.4智能监控

（1）安排基坑监控量测点，利用无人机、三维激光扫描仪、智能全站仪、光栅监测等设备和技术，自动获取基坑变形数据。（2）利用物联网获取基坑监测数据，并与BIM 4D技术相结合，与基坑对应的部分和测量点相结合，在不同时间自动建立基坑变形的云模型，直观地显示变形情况和趋势，智能预测可能的变形曲线。（3）根据各测点的允许变形阈值和变化率阈值，对其安全水平进行分析评价，并及时反馈。如果变形值和变化率值超过阈值，将在模型和云图上以红色突出显示，并发出报警。如果存在预测高风险，将以黄色突出显示，如果正常，将以绿色显示。（4）根据检测和分析结果对基坑进行处理。

4结论

BIM技术与深基坑施工相结合，可以对基坑支护施工过程进行精细化管理，根据实际情况对关键节点进行综合控制，减少人、料、机的消耗，减少基坑施工对周围建筑物的影响。在整个施工过程中实时收集施工信息，尽可能收集工艺信息和认证信息，从而使施工管理科学化、规范化、信息化，实现项目精细化管理目标，创造优质工程，提高客户满意度，以适应日益激烈的建筑市场竞争环境。

参考文献

[1]许志坤.基于BIM技术的深基坑施工过程研究[D].石家庄铁道大学，2018.

[2]范洪杰.BIM技术在复杂基坑工程中的应用研究[D].浙江大学，2018.

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