巖土工程勘察是土木工程最重要的工作階段,其結果直接關系到整個工程結構的安全可靠。傳統的工程勘察依靠室外現場作業及測繪、實驗室試驗取得的數據,通過室內整理、分析、驗算編制出一套由各類文字、表格和平、剖面、鉆孔柱狀圖組成的報告文件,即《勘察報告》。
采用BIM技術建立的具有高度可視化的三維地質模型,和充分共享的信息數據,為后續提高工程質量,降低出現返工、修改的概率提供便利。
1.工程地質鉆探
利用鉆機控制鉆具從地表向地下鉆進,在地下形成圓柱形鉆孔,并通過鉆孔獲取處于不同深度下的巖芯、土、水樣品,送往實驗室分析取得第一手基礎資料。鉆探技術的高低和鉆探方法的選擇對整個勘察的質量起決定性作用。
圖1 鉆機施工
2.外業現場編錄
地層巖性描述是巖土工程勘察的基本內容,是查明各種地質現象的基礎,也是評價工程地質條件的基本因素,外業現場編錄掌握第一手地層巖性資料,它的好壞直接影響到勘察工作的進展及地質成果的質量。
圖2 現場編錄
3.原位測試
原位測試包括:靜力觸探、動力觸探、標準貫入試驗、現場直剪試驗、巖體應力試驗、巖土波速測試等,為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數。
圖3 剪切波測試
4.室內試驗
室內試驗包括土的物理性質實驗、土的壓縮固結實驗、土的抗剪強度實驗、土的動力性質實驗、巖石實驗和水質分析。通過室內試驗精準確定地層巖性、狀態、力學參數等。
圖4 土工成果文件
5.勘察報告編制
巖土工程勘察報告作為工程建設的基礎性資料,是設計、施工單位了解場地地質的重要依據。勘察報告揭示了工程與水文地質條件、巖土體物理力學性質、場地地震效應與穩定性等重要信息,一份完整的勘察報告由正文、圖表和附件三部分組成。
圖5 勘察報告剖面圖
二、常規巖土工程勘察工作存在的問題
巖土工程勘察結果直接關系到整個工程結構的安全可靠。由于項目參建各方專業水平的差異,對《巖土工程勘察報告》的解讀和理解會產生偏差,給工程建設中的協商規劃、構建建筑模型、虛擬設計、概(預)算編制和施工帶來不必要的麻煩和損失。
三、BIM技術對巖土工程勘察階段的意義
運用BIM技術通過對地質、土質、地形、地貌等外業數據融合的數據模型,形成基于建筑信息的可視化三維模型,利用直觀的視覺感受和數據對接及充分共享的信息數據,可為后續專業解讀、理解《勘察報告》及施工過程的仿真模擬等環節提供依據和交流接口,也為提高工程質量,降低出現返工、修改的概率提供便利。
BIM技術在巖土工程勘察階段的應用
在巖土工程勘察工作中,進一步運用BIM技術通過對勘察外業工作中采集的數據進行整合、分析,實現直觀立體的鉆孔柱狀圖模型、土層模型,展現出直觀清晰的空間信息。BIM模型可任意剖切使之獲得剖切面的巖土層分布狀態及巖土層性態,大大提高了勘察數據的識別度和獲取能力,降低誤讀誤判的機率,為項目后期基礎設計提供直觀、可視屬性,以滿足項目的設計、施工精細化要求,也為概(預)算工作提供可靠數據。
1.工程測繪成果
2.項目工程勘察成果
3.項目基坑支護BIM模型-剖面圖
4.項目邊坡支護BIM模型-開挖立面圖
勘察技術的不斷發展為巖土工程領域帶來了許多創新和發展機遇。新技術和新應用不斷推動著巖土工程勘察向更高精度、更高效率的方向發展。隨著科技的不斷進步,未來武漢中科巖土工程有限責任公司將更加注重精細化、智能化和多源信息協同,為土木工程建設提供更可靠、高效的技術支持。