陳銳 劉青 彭浩 馬程倫 戴勇豪 羅新

摘要：本文主要介紹基巖止水帷幕施工工藝結(jié)合BIM技術(shù)在超深基坑工程中的應(yīng)用。針對(duì)地表覆蓋層厚，工程量大，注漿深度深，施工過(guò)程數(shù)據(jù)多的情況下，通過(guò)BIM技術(shù)提高地下工程的可視化程度，提高溝通效率。以BIM模型作為載體記錄工程施工數(shù)據(jù)，保證施工過(guò)程信息的可追溯性。利用BIM模型分析預(yù)估各孔位入巖高程，為鉆孔施工提供參考。并且通過(guò)BIM技術(shù)將施工過(guò)程材料損耗情況與地質(zhì)情況進(jìn)行整合并分析材料損耗是否正常，節(jié)約了施工成本。

Absrtact： This article mainly introduces the application of bedrock water-proof curtain construction technology and BIM technology in ultra-deep foundation pit engineering. In view of the thickness of the ground cover， the large amount of engineering， the deep grouting depth， and the large amount of data during the construction process， BIM technology is used to improve the visualization of underground engineering and improve communication efficiency. BIM model is used as a carrier to record construction data to ensure the traceability of construction process information. The BIM model is used to analyze and estimate the rock penetration elevation of each hole position， which provides a reference for drilling construction. And through BIM technology to integrate the material loss in the construction process with the geological situation and analyze whether the material loss is normal， saving construction costs.

關(guān)鍵詞：緊鄰地鐵;止水帷幕;BIM技術(shù);可視化

Key words： close to subway;water curtain;BIM technology;visualization

中圖分類號(hào)：TV543+.5? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1006-4311（2020）21-0109-04

1? 工程實(shí)例

恒大中心項(xiàng)目場(chǎng)地位于深圳市南山區(qū)白石洲，白石四道與深灣三路交匯處東南側(cè)，總占地面積10376m2。項(xiàng)目規(guī)劃建設(shè)1棟超高層建筑（72F），地上高約400m，擬設(shè)置6層地下室?；由疃葹?9.05m和42.35m，形狀呈矩形，基坑支護(hù)長(zhǎng)約370m，開挖面積約8633m2?；颖眰?cè)緊靠地鐵11號(hào)線和9號(hào)線。在本項(xiàng)目紅線范圍內(nèi)，北側(cè)隔離樁外邊緣距地鐵11號(hào)上行線隧道結(jié)構(gòu)外邊線最近處3.0m。

2? BIM技術(shù)的應(yīng)用

2.1 基巖注漿的目的

基坑緊鄰地鐵盾構(gòu)隧道，地鐵隧道埋深在17-21m，地層是回填土及海灘沉積層，富含地下水，經(jīng)分析計(jì)算基坑開挖后地下水會(huì)從地下連續(xù)墻底部繞流至基坑內(nèi)部造成周邊地下水位下降，有較大可能會(huì)引起地鐵發(fā)生較為嚴(yán)重的沉降變形。為控制地下水位及地下水滲流速度，采用基巖灌漿的方式控制地下水繞流量和地下水位下降量，確?；娱_挖過(guò)程地鐵變形量控制在10mm之內(nèi)。

2.2 施工難點(diǎn)

①項(xiàng)目基坑北側(cè)緊鄰地鐵區(qū)域注漿施工過(guò)程中，可能造成地鐵范圍內(nèi)土層發(fā)生抬動(dòng)變形。②斷裂帶注漿封閉后，對(duì)水流路徑及周邊水位會(huì)產(chǎn)生一定的變化，可能會(huì)對(duì)地鐵隧道產(chǎn)生影響。③基巖灌漿截水帷幕工程施工帷幕孔約1216孔，鉆孔長(zhǎng)度約77534m，注漿長(zhǎng)度約25890m，工程量大，施工過(guò)程數(shù)據(jù)多。④覆蓋層深度較深，局部達(dá)50m，上拔套管過(guò)程中易出現(xiàn)預(yù)埋孔口管脫落、錯(cuò)位及套管固結(jié)無(wú)法拔除，出現(xiàn)套管報(bào)廢、廢孔等問題。⑤微風(fēng)化巖層較深，局部巖層鉆進(jìn)深度40m;硬度較高，巖石強(qiáng)度達(dá)到136MPa。鉆進(jìn)過(guò)程中易發(fā)生鉆頭磨損，巖芯管斷裂，更換鉆頭、打撈鉆桿需花費(fèi)大量的時(shí)間和勞動(dòng)力。⑥巖石面高程起伏大，其地層中夾雜有孤石等，每孔見巖面高程不一致，易出現(xiàn)誤判，施工過(guò)程中易出現(xiàn)廢孔。

2.3 BIM實(shí)施應(yīng)用

針對(duì)基巖注漿施工過(guò)程中遇到的各種難題，本文創(chuàng)新利用BIM技術(shù)結(jié)合基巖注漿施工工藝解決施工過(guò)程所遇到的難題，具體應(yīng)用點(diǎn)如下：

①通過(guò)建立等比例的場(chǎng)地、施工設(shè)備、臨時(shí)建筑模型，并在場(chǎng)地內(nèi)通過(guò)顏色對(duì)施工區(qū)域進(jìn)行分區(qū)，實(shí)現(xiàn)對(duì)灌漿站、沉淀池、鉆孔設(shè)備空間布置的合理規(guī)劃。（圖2）

②項(xiàng)目施工前，將墻下帷幕與周邊地鐵模型，已施工完成的地連墻模型進(jìn)行整合，對(duì)圖紙進(jìn)行審查，確保墻下帷幕與地連墻的搭接長(zhǎng)度，并結(jié)合地質(zhì)模型，分析中間位置破碎帶范圍及走向，明確工程施工重難點(diǎn)區(qū)域。（圖3-圖6）

③通過(guò)三維施工動(dòng)畫，可以快速了解并掌握四個(gè)分區(qū)在施工方式上的差異，提高技術(shù)人員與現(xiàn)場(chǎng)施工人員、監(jiān)理、業(yè)主之間的溝通效率。

④利用Navisworks，將模型和進(jìn)度計(jì)劃關(guān)聯(lián)，施工內(nèi)容精確到每天的每一個(gè)灌漿孔，確保施工人員了解當(dāng)天的施工內(nèi)容與施工區(qū)域。

⑤建立參數(shù)化灌漿孔族，利用模型記錄灌漿施工過(guò)程信息，且可以通過(guò)明細(xì)表隨時(shí)導(dǎo)出為excel，便于工程量統(tǒng)計(jì)、資料整理及后期查詢分析。（圖9）

⑥利用BIM模型可以直觀展示施工成果，通過(guò)材質(zhì)區(qū)分各灌漿孔灌漿材料損耗，可輔助項(xiàng)目技術(shù)人員對(duì)材料損耗較大的孔的空間分布進(jìn)行分析。

⑦為保證基坑防滲效果，本項(xiàng)目施工內(nèi)容中包含對(duì)中間破碎帶區(qū)域進(jìn)行封底灌漿，該區(qū)域中包括以基坑底標(biāo)高起灌及以中風(fēng)化巖面起灌兩種灌漿方式。利用三維地質(zhì)模型，在灌漿區(qū)域進(jìn)行剖切確定入巖高度，對(duì)灌漿起灌標(biāo)高參數(shù)表的編制起到了極大的幫助。（圖11）

3? 效益分析

3.1 經(jīng)濟(jì)效益

基巖注漿傳統(tǒng)方式根據(jù)需要進(jìn)行分析的孔位，找到對(duì)應(yīng)位置的地勘圖紙，在地勘圖紙的基礎(chǔ)上，再繪制帷幕灌漿孔，并對(duì)各段灌漿孔的孔號(hào)、透水率、注漿量進(jìn)行標(biāo)注。平均繪制效率為30min/張。通過(guò)采用BIM技術(shù)將三維地質(zhì)模型與帷幕灌漿模型鏈接后，在需要的位置添加剖面即可，點(diǎn)選任意灌漿段次模型不僅可以獲取該段灌漿孔的孔號(hào)、透水率、注漿量，還可以了解到其平均單耗、灌漿方法、灌漿壓力，施工日期等信息。極大節(jié)省項(xiàng)目工作人員工作難度，提高工作效率，在BIM技術(shù)的損壞及工期分析下，使原定基巖注漿施工工期由原250天縮短至156天，其中每天產(chǎn)生的機(jī)械租賃費(fèi)、人工費(fèi)、材料費(fèi)約需10萬(wàn)元，直接經(jīng)濟(jì)效益減少940萬(wàn)元。

3.2 社會(huì)效益

本文論述的BIM技術(shù)結(jié)合基巖注漿施工工藝成功解決了基巖注漿在地表覆蓋層厚、工程量大、施工過(guò)程數(shù)據(jù)多等諸多難題，在實(shí)用性、高效性、安全性、環(huán)保性等方面得到了業(yè)主和社會(huì)各界的一致好評(píng)。為以后BIM技術(shù)在深基坑工程中的應(yīng)用提供了寶貴的經(jīng)驗(yàn)，該技術(shù)具有廣泛的應(yīng)用和推廣前景。

4? 結(jié)語(yǔ)

隨著BIM技術(shù)的改革創(chuàng)新，其應(yīng)用不僅能夠起到提升施工過(guò)程中空間問題及地質(zhì)問題的事前規(guī)劃與事后分析效率，更能保障工程施工質(zhì)量、降低工程施工的時(shí)間成本，使工程在施工過(guò)程中更加信息化、智能化。

參考文獻(xiàn)：

[1]馬智亮，滕明焜，任遠(yuǎn).從BIM模型提取建筑能耗監(jiān)測(cè)靜態(tài)數(shù)據(jù)的方法[J].哈爾濱工業(yè)大學(xué)學(xué)報(bào)，2019，51（12）：187-193.

[2]延韜.BIM技術(shù)在建筑施工中的應(yīng)用[J].價(jià)值工程，2019，38（31）：182-183.

[3]儲(chǔ)天罡，李輝，張善俊.基于建筑施工過(guò)程管理的BIM能力成熟度評(píng)價(jià)[J].工程管理學(xué)報(bào)，2019，33（5）：120-124.

[4]李林.深埋薄基巖破碎頂板注漿加固技術(shù)[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2017，33（10）：225-226，228.

[5]黃龍?jiān)?隧道帷幕注漿堵水加固基巖施工技術(shù)探析[J].科技與創(chuàng)新，2015（7）：96-97.

[6]羅茜汶，李思遠(yuǎn).BIM技術(shù)在工程中的應(yīng)用[J].智能城市，2019，5（22）：28-30.