卓勝豪

中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司 浙江 杭州 311122

1 BIM技術(shù)概述

BIM技術(shù)是一種全壽命周期管理的信息化技術(shù)，多用于工程項(xiàng)目當(dāng)中，對(duì)于工程的規(guī)劃設(shè)計(jì)、采購(gòu)施工及運(yùn)營(yíng)等多個(gè)環(huán)節(jié)都大有裨益，不僅能夠?yàn)轫?xiàng)目建設(shè)的參與方提供信息交流的平臺(tái)，同時(shí)也能為決策者在管理中提供決策依據(jù)。從BIM的本質(zhì)上而言，BIM是一種數(shù)字表達(dá)形式和表達(dá)過(guò)程，是對(duì)建筑項(xiàng)目的物理特征、功能特征等進(jìn)行數(shù)字表達(dá)，能夠?qū)崿F(xiàn)信息共享的平臺(tái)，服務(wù)于項(xiàng)目從無(wú)到有的全過(guò)程，在設(shè)計(jì)到實(shí)現(xiàn)、應(yīng)用的整個(gè)過(guò)程中都有重要的應(yīng)用。對(duì)于不同的項(xiàng)目階段而言，會(huì)有不同的工作人員利用BIM進(jìn)行數(shù)據(jù)的提取和共享，并以此來(lái)支持決策者的管理措施，實(shí)現(xiàn)協(xié)調(diào)作業(yè)。具體到水電站工程當(dāng)中，通過(guò)對(duì)BIM技術(shù)的應(yīng)用，能夠更方便地實(shí)現(xiàn)工程協(xié)同設(shè)計(jì)、施工過(guò)程一體化以及運(yùn)營(yíng)期的智能化管理[1]。

2 BIM技術(shù)在水電站工程施工過(guò)程中的應(yīng)用

BIM技術(shù)在水電站工程施工過(guò)程中的應(yīng)用體現(xiàn)在多個(gè)方面，本文主要從施工安全以及可視化仿真施工兩個(gè)角度進(jìn)行了簡(jiǎn)要的分析。

2.1 BIM技術(shù)與施工安全

安全性對(duì)于任何領(lǐng)域而言都十分重要，對(duì)于水電站工程施工來(lái)講更是如此。傳統(tǒng)的施工技術(shù)在保證施工安全方面起到了一定價(jià)值，但具體施工過(guò)程中的安全事故卻仍然時(shí)有發(fā)生，在這一前提下，BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生，并以其巨大的優(yōu)勢(shì)得到了工程施工領(lǐng)域的重視。在BIM技術(shù)下，對(duì)施工安全的控制主要通過(guò)虛擬的安全控制系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)，這一系統(tǒng)的優(yōu)勢(shì)在于能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)施工過(guò)程的實(shí)時(shí)監(jiān)控，并及時(shí)地對(duì)安全隱患進(jìn)行反饋，不僅節(jié)約了人力資源，同時(shí)也提高了安全控制的精確度。需要注意的是，BIM技術(shù)在提高施工安全方面的價(jià)值并不僅僅局限于施工過(guò)程中，在施工完成之后，同樣需要在固定的時(shí)間內(nèi)對(duì)工程安全方面的問(wèn)題進(jìn)行檢查，這是提高工程質(zhì)量、延長(zhǎng)其使用壽命的一個(gè)主要措施[2]。

2.2 基于BIM技術(shù)的可視化仿真施工

相對(duì)于傳統(tǒng)技術(shù)而言，可視化是BIM技術(shù)的一個(gè)主要應(yīng)用優(yōu)勢(shì)，在水電站工程施工過(guò)程中，基于BIM技術(shù)的可視化仿真施工已經(jīng)成為主流趨勢(shì)?？梢暬抡媸┕ば枰趹?yīng)用AutoCAD等軟件的基礎(chǔ)上實(shí)現(xiàn)，而通過(guò)相應(yīng)軟件的應(yīng)用，工程將會(huì)以整體的形式體現(xiàn)在工作人員眼前，這對(duì)于工作人員從全局出發(fā)控制施工能夠起到極大的促進(jìn)作用。水電站工程的可視化仿真施工需要依靠具體的施工模型來(lái)完成，施工模型的構(gòu)建主要體現(xiàn)為以下方面：首先，數(shù)字化地形模型的構(gòu)建是展開(kāi)施工的基礎(chǔ)。在正式開(kāi)始施工前，工作人員需要對(duì)施工當(dāng)?shù)氐牡匦芜M(jìn)行考察，并通過(guò)可視化仿真過(guò)程將其以三維模型的形式體現(xiàn)出來(lái)，從而為施工過(guò)程提供參考。其次，地形動(dòng)態(tài)填挖對(duì)于工程施工而言也較為重要，其主要作用在于實(shí)現(xiàn)地形填挖的科學(xué)化，從而為工程施工提供更加便利的條件。再次，使用時(shí)間的延長(zhǎng)會(huì)導(dǎo)致混凝土壩實(shí)體出現(xiàn)形態(tài)方面的變動(dòng)，鑒于這一問(wèn)題，工作人員必須嚴(yán)格構(gòu)建混凝土壩實(shí)體動(dòng)態(tài)模型。最后，土石壩實(shí)體的構(gòu)建也屬于可視化仿真施工的一個(gè)主要部分，因此也必須利用BIM技術(shù)對(duì)其進(jìn)行詳細(xì)的構(gòu)建[3]。

2.3 在動(dòng)態(tài)填挖方面

地形的動(dòng)態(tài)填挖有很多的環(huán)節(jié)，首先需要確認(rèn)由填挖邊坡和大壩地面構(gòu)成的設(shè)計(jì)曲面，其次就需要把設(shè)計(jì)曲面以放坡的方式疊加到原始的地形曲面，取得設(shè)計(jì)曲面和原始曲面的交線，最后再沿著原始地形曲面的相交線切除填挖設(shè)計(jì)曲面中的部分，并除去填挖曲面交線的多余邊坡，以達(dá)到最完美的設(shè)計(jì)曲面與原始曲面的融合。

2.4 在實(shí)體建模方面

土石壩的壩底通常是不規(guī)則的曲面，所以其三維實(shí)體模型的建立需要用到Rhillo軟件。第一步就是需要針對(duì)不同的填筑材料及各部分的結(jié)構(gòu)、形態(tài)及功能的不同分出不同的區(qū)域，然后運(yùn)用Rhillo軟件會(huì)指出土石壩的分區(qū)實(shí)體模型。為了可視化仿真系統(tǒng)中的土石壩施工過(guò)程動(dòng)態(tài)化演示功能的實(shí)現(xiàn)，分區(qū)間的填筑料數(shù)量和施工進(jìn)程都需要按照計(jì)劃分割成眾多的填筑層，才能得到真正可視化仿真系統(tǒng)中的土石壩模型[4]。

2.5 在數(shù)字模型方面

水利水電工程的重要組成部分之一就是數(shù)字地形模型（DTM），DTM采用了Ci、Civil3D軟件進(jìn)行建模，能夠?yàn)榻ㄖ锏牟贾煤褪┕ぬ峁┗顒?dòng)場(chǎng)所，是地形動(dòng)態(tài)填挖的受體。地形表面一般使用不規(guī)則的三角網(wǎng)格（TIN）進(jìn)行表達(dá)，TIN是指運(yùn)用分散的地形點(diǎn)按照一定的規(guī)律構(gòu)成的一種不相交的三角形網(wǎng)，其以平面逼近曲面的方式，能夠充分地展示出地形的高低起伏變化[5]。

3 結(jié)束語(yǔ)

綜上所述，鑒于水電站工程施工的復(fù)雜性與專(zhuān)業(yè)性，為提高施工質(zhì)量，應(yīng)用具有一定程度的先進(jìn)性的技術(shù)十分必要。BIM技術(shù)以其巨大的優(yōu)勢(shì)成為當(dāng)前工程施工中應(yīng)用的一項(xiàng)主要技術(shù)，在此過(guò)程中，施工安全以及可視化仿真施工屬于兩項(xiàng)不可忽視的內(nèi)容，對(duì)此，有關(guān)人員一定要充分認(rèn)識(shí)到BIM技術(shù)的具體應(yīng)用細(xì)節(jié)即過(guò)程，以使其能夠?yàn)樗娬竟こ藤|(zhì)量帶來(lái)更大的支持。