尹傳忠，盧藝偉，王林菲，徐躍冰，蔣先平，王文軍，王曉密，劉磊磊*

（1.中國(guó)有色金屬長(zhǎng)沙勘察設(shè)計(jì)研究院有限公司，湖南 長(zhǎng)沙 410011；2.湖南師范大學(xué)地理科學(xué)學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410081；3.有色金屬成礦預(yù)測(cè)與地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)教育部重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室（中南大學(xué)），湖南 長(zhǎng)沙 410083；4.湖南省有色資源與地質(zhì)災(zāi)害探查湖南省重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，湖南 長(zhǎng)沙 410083；5.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，湖南 長(zhǎng)沙 410083）

0 引言

20世紀(jì)以來(lái)，我國(guó)經(jīng)濟(jì)建設(shè)發(fā)展迅速，人們對(duì)于地下商場(chǎng)、地下交通工程等大規(guī)模地下建筑的需求不斷加大，幾十年來(lái)我國(guó)興建了許多地下建筑，比如?？谌赵聫V場(chǎng)、上海SOHO天山廣場(chǎng)等。地下建筑涉及的基坑工程施工區(qū)域性顯著（地質(zhì)條件復(fù)雜、巖土類型和參數(shù)多變）、風(fēng)險(xiǎn)大、時(shí)空效應(yīng)強(qiáng)（土體強(qiáng)度會(huì)隨著土體蠕變而降低）、綜合因素多（基坑工程受土體強(qiáng)度、地面變形、滲流效應(yīng)等多種因素的影響）和環(huán)境效應(yīng)突出（基坑施工極易導(dǎo)致土體變形，同時(shí)也會(huì)影響施工場(chǎng)地周圍的交通狀況）等特點(diǎn)，給基坑工程的設(shè)計(jì)和施工帶來(lái)了巨大的挑戰(zhàn)［1-3］。

建筑信息模型（Building Information Modeling，BIM）是近些年來(lái)國(guó)內(nèi)外快速發(fā)展的一種技術(shù)。依靠信息技術(shù)手段，BIM不僅能夠提供建設(shè)項(xiàng)目的3D視覺效果，而且將施工過(guò)程信息數(shù)字化，進(jìn)行基坑支護(hù)結(jié)構(gòu)與地下主體結(jié)構(gòu)的碰撞檢查，提前修改模型和設(shè)計(jì)圖紙，減少因碰撞問題造成的工程返工、工期延誤和經(jīng)濟(jì)損失，對(duì)加快我國(guó)基坑工程發(fā)展進(jìn)程有著十分重要的意義［4-5］。族是BIM中對(duì)同一類別圖元的總稱，通常根據(jù)參數(shù)（屬性）集的共用、使用上的相同和圖形表示的相似來(lái)對(duì)其進(jìn)行分組，由許多族構(gòu)成的集合稱為族庫(kù)。由于BIM軟件自帶的族有限，常需要從外部導(dǎo)入用戶自定義的族，這類外部導(dǎo)入的族稱為外族。

關(guān)于BIM技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用，眾多學(xué)者開展了大量研究。例如，蔣先平等（2022）［6］提出將基坑工程BIM全過(guò)程構(gòu)件族類化，利用Revit API二次開發(fā)技術(shù)實(shí)現(xiàn)基坑工程造價(jià)自動(dòng)化計(jì)算。孫斌等（2021）［7］依托蕭山機(jī)場(chǎng)項(xiàng)目南長(zhǎng)廊S5基坑，通過(guò)Revit軟件創(chuàng)建了深基坑三維模型及該區(qū)域內(nèi)建筑的結(jié)構(gòu)模型，優(yōu)化結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)。汪慧等（2021）［8］基于BIM技術(shù)對(duì)基坑工程施工仿真系統(tǒng)進(jìn)行了研究，將Revit基坑工程模型進(jìn)行信息化處理后，導(dǎo)出JSON格式模型，以JSON模型為核心，搭建Web端基坑工程施工仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)基坑工程的可視化施工仿真模擬。郭延輝等（2020）［9］以某商業(yè)小區(qū)深基坑工程為背景，對(duì)基坑的支護(hù)進(jìn)行綜合設(shè)計(jì)，應(yīng)用Revit軟件建立該深基坑工程三維可視化模型，采用Navisworks軟件對(duì)深基坑工程施工工藝及流程進(jìn)行仿真模擬。王薇（2020）［10］以某建筑深基坑支護(hù)工程為案例，采用Revit建立基坑三維模型，同時(shí)借助Navisworks進(jìn)行施工模擬和碰撞檢查，檢查初始設(shè)計(jì)中存在的問題并對(duì)其進(jìn)行優(yōu)化，從而使得設(shè)計(jì)過(guò)程更加高效準(zhǔn)確，且在一定程度上實(shí)現(xiàn)了施工過(guò)程可視化。孫博（2019）［11］基于Autodesk Revit平臺(tái)，對(duì)基坑工程參數(shù)化建模及計(jì)算功能進(jìn)行二次開發(fā)，實(shí)現(xiàn)了基坑工程建模、計(jì)算和出圖一體化。袁志華等（2019）［12］采用Revit進(jìn)行深基坑的建模，但建模精度和效率較差。曹建濤（2019）［13］基于Revit軟件平臺(tái)，開展了基于BIM技術(shù)的公路隧道正向設(shè)計(jì)研究，為基于三維地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行隧道正向設(shè)計(jì)提供參考。李暢（2019）［14］基于Revit二次開發(fā)技術(shù)，提出了一個(gè)針對(duì)類Weaire-Phelan（WP）多面體為基本單元的多面體空間結(jié)構(gòu)參數(shù)化建模的新方法，實(shí)現(xiàn)了類WP多面體空間結(jié)構(gòu)的建模。

綜上所述，已有研究主要集中于BIM模型建成后的分析處理，而較少關(guān)注基坑工程相關(guān)Revit族庫(kù)的構(gòu)建和基坑工程建模方法，尚不能滿足基坑工程快速建模的需求。為此，針對(duì)當(dāng)前Revit軟件中適用于基坑工程建模的族庫(kù)不完善的現(xiàn)狀，提出采用參數(shù)化建模方法，依據(jù)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化命名規(guī)則，構(gòu)建一套適用于基坑工程施工全過(guò)程的族庫(kù)，為BIM技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用提供模型基礎(chǔ)和支撐平臺(tái)。最后，結(jié)合實(shí)際工程案例三維建模分析驗(yàn)證了所建族庫(kù)的有效性。

1 基坑工程外族類體系的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

1.1 軟件選擇

目前，主流的BIM軟件可以分為2大類：一類以建模為主，而另一類以模型輔助為主。本研究以實(shí)現(xiàn)建模功能為主，可選擇的主要建模軟件包括Revit、Bentley和ArchiCAD等。Bentley軟件用戶操作界面太過(guò)復(fù)雜，不易上手，且價(jià)格昂貴；ArchiCAD用戶操作界面友好，但其在批量建模方面的功能較差，難以快速建立復(fù)雜的基坑工程模型；而Revit軟件界面友好，具有強(qiáng)大的面功能，借此可快速布置項(xiàng)目中所需的構(gòu)件且方便定位，同時(shí)也可利用概念體量的方法，完成曲面造型的創(chuàng)建。因此，本研究最終以常用的Revit軟件作為主要設(shè)計(jì)工具。

1.2 基坑工程施工流程

基坑工程通常由2個(gè)階段組成：前期施工準(zhǔn)備階段以及地基與基礎(chǔ)施工階段。第一階段主要包括工程設(shè)計(jì)資料處理及施工場(chǎng)地搭建，這一階段涉及到的主要是地層模型，不屬于外族類，需按照工程背景設(shè)計(jì)。第二階段主要為土方開挖→基坑支護(hù)→樁基施工→基礎(chǔ)墊層混凝土澆筑→防水層及保護(hù)層施工→基坑回填，可以通過(guò)族庫(kù)構(gòu)建實(shí)現(xiàn)。

1.3 外族類體系設(shè)計(jì)與構(gòu)建

依據(jù)前述基坑施工階段，本文將外族類體系分為：土方開挖體系、支護(hù)體系、保護(hù)及防水體系三大類。其中支護(hù)體系有多種形式，本文以樁錨支護(hù)、復(fù)合土釘墻支護(hù)及重力式水泥擋土墻支護(hù)為主要研究對(duì)象進(jìn)行設(shè)計(jì)，外族類體系分類情況見表1。

表1 外族類體系情況Table 1 Foreign family system

1.3.1 土方開挖體系

土方開挖中涉及的模型需依據(jù)實(shí)際工程案例進(jìn)行設(shè)計(jì)，且基坑工程一般分層分段施工，所以此分類體系中涉及的特定模型包括原始土體、各層各段土方開挖體以及開挖后土體模型，具體實(shí)施方法如下。

（1）原始土體模型。以工程項(xiàng)目資料為基礎(chǔ)，采用Revit概念體量中的拉伸功能完成。通過(guò)基坑工程平面圖中所得到的基坑頂邊線、底邊線及各自對(duì)應(yīng)的絕對(duì)標(biāo)高，繪制出土體頂邊線及底邊線，選中此2條邊線構(gòu)建實(shí)心形狀即可得到原始土體。

（2）各層各段土方開挖體模型。利用基坑支護(hù)的剖面圖，整理出各段各層支護(hù)的絕對(duì)標(biāo)高，計(jì)算出各層各段土方開挖頂邊緣線和底邊緣線的絕對(duì)標(biāo)高。例如，在各層各段土方開挖時(shí)，若某層支護(hù)使用了錨桿（錨索），則土方開挖高度高于該層錨桿（錨索）標(biāo)高0.50 m；若支護(hù)使用了土釘，則土方開挖高度高于該層土釘標(biāo)高0.30 m。然后，以基坑底邊線為基礎(chǔ)，根據(jù)坡比及高差計(jì)算出的各層基坑開挖邊緣線，基于上一層的偏移量，繪制出各層各段基坑開挖邊緣線。偏移量計(jì)算公式為：

式中：Sx——偏移量；Sh——相鄰兩層開挖邊緣線高差；tanα——坡比。

選中相鄰兩層基坑邊緣線構(gòu)建實(shí)心形狀即可創(chuàng)建出一層開挖實(shí)體。

（3）開挖后土體模型。利用原始土體剪切某一階段所對(duì)應(yīng)的土方開挖體模型所得。

1.3.2 支護(hù)體系

基坑工程中常見的支護(hù)方式主要有以下幾種：重力式擋土墻、樁錨、復(fù)合土釘墻、地下連續(xù)墻、放坡。由于篇幅有限，此處僅以擋土墻和錨桿的構(gòu)建過(guò)程為例進(jìn)行展示，其余幾種支護(hù)方式可以通過(guò)類似方法自主創(chuàng)建。

（1）重力式擋土墻。擋土墻采用常規(guī)模型樣本文件，利用拉伸功能完成，其可調(diào)節(jié)參數(shù)包括：墻長(zhǎng)度、墻高度、墻底厚度、墻體厚度，具體創(chuàng)建流程如圖1所示。

圖1 擋土墻創(chuàng)建流程Fig.1 Procedure for creating the retaining wall

（2）錨桿組合。錨桿組合中包含錨桿及錨桿錨具，采用常規(guī)模型樣本文件，錨桿利用放樣功能完成。錨桿體需按照1.5～2 m的距離設(shè)置定位支架，而由于錨桿長(zhǎng)度不一，所需的定位支架數(shù)也不同，因此本文創(chuàng)建了3種固定長(zhǎng)度的錨桿：6、9、12 m。錨桿錨具利用空心融合、融合及拉伸功能完成，其可調(diào)節(jié)參數(shù)包括：保護(hù)罩長(zhǎng)度及半徑、鋼筋長(zhǎng)度及半徑、定位支架半徑、錨具孔半徑。以上參數(shù)可結(jié)合實(shí)際工程需要進(jìn)行更改和設(shè)置。錨桿組合三維設(shè)計(jì)結(jié)果如圖2所示。

圖2 錨桿組合設(shè)計(jì)結(jié)果Fig.2 Design process for bolt components

此體系涉及到的構(gòu)件主要為止水帷幕和排水溝等。此處，僅以排水溝為例進(jìn)行說(shuō)明。排水溝一般是在基坑開挖完成后進(jìn)行布置，目的是防止地面雨水滲入到基坑內(nèi)影響基坑邊坡的穩(wěn)定。排水溝的設(shè)計(jì)包括壁厚、深度等的確定。排水溝采用結(jié)構(gòu)框架樣本文件，利用拉伸功能完成，其可調(diào)節(jié)參數(shù)包括排水溝壁厚度、排水溝深度、長(zhǎng)度和寬度。排水溝三維設(shè)計(jì)結(jié)果如圖3所示。

圖3 排水溝外族設(shè)計(jì)結(jié)果Fig.3 Design process for the drainage ditch

2 案例分析與施工模擬

2.1 工程背景

長(zhǎng)沙市某基坑分為南北2個(gè)部分，北側(cè)地下層數(shù)為2層，南側(cè)地下層數(shù)為1層，標(biāo)高介于36.64～43.47 m，平面圖如圖4所示?；又ёo(hù)長(zhǎng)度約435 m，基坑支護(hù)共分為10段，各段的安全劃分等級(jí)如下：

圖4 基坑及其周圍環(huán)境示意Fig.4 Schematic illustration of the foundation pit and its surrounding environment

一級(jí)：BB’、B’C、CD、DD’、D’E；

二級(jí)：AB、EF、FG、GA；

三級(jí)：G’D。

設(shè)計(jì)采用放坡+復(fù)合土釘墻支護(hù)、人工挖孔灌注樁+錨索、自然放坡+噴射砼支護(hù)相結(jié)合的基坑支護(hù)方案?；邮┕み^(guò)程中，包含土方開挖、錨桿錨索、基坑底板澆筑、高壓噴射砼護(hù)坡、腰梁冠梁、止水帷幕等工序。由于篇幅限制，本文只展示AB段支護(hù)剖面，如圖5所示。

圖5 AB段支護(hù)剖面Fig.5 Support profile for Section AB

2.2 施工過(guò)程BIM模型構(gòu)建

2.2.1 土體方量創(chuàng)建

當(dāng)X>X*時(shí)，Y1=0,Y2=1為兩個(gè)穩(wěn)定狀態(tài)，dY1/dt>0,dY2/dt<0,Y2=1是演化穩(wěn)定的戰(zhàn)略，政府激勵(lì)對(duì)策無(wú)效的概率為1，即激勵(lì)效果不佳，政府逐漸對(duì)被動(dòng)房推廣失去信心，選擇放棄對(duì)被動(dòng)房的激勵(lì)；反之，Y1=0表示被動(dòng)房推廣激勵(lì)對(duì)策有效，政府對(duì)于被動(dòng)房區(qū)域性推廣的信心加強(qiáng)。

（1）原始土體創(chuàng)建。首先新建外族，選擇概念體量文件，再將基坑平面圖的CAD文件插入到Revit中。 CAD圖的比例尺為1∶1000，因此導(dǎo)入Revit中時(shí)需將平面圖放大1000倍。利用拾取線功能，基于基坑平面圖拾取基坑底邊線，并將底邊線的標(biāo)高設(shè)置為31.65 m，拾取頂邊線并將其標(biāo)高設(shè)置為43.65 m（綜合各段基坑頂標(biāo)高的最高標(biāo)高），最后利用基坑底邊線與基坑頂邊線創(chuàng)建實(shí)心形狀即可完成原始土體的創(chuàng)建。

（2）開挖體創(chuàng)建。在原始土體的基礎(chǔ)上，首先根據(jù)標(biāo)高整理結(jié)果新建出各層各段的標(biāo)高，再利用基坑底邊線及各段各層的坡比計(jì)算所得偏移量，拾取出各層各段的開挖邊緣線到對(duì)應(yīng)標(biāo)高，各層各段開挖邊緣線如圖6所示。同段中相鄰兩段開挖邊緣線即可形成一層開挖實(shí)體，各層各段土方開挖實(shí)體如圖7所示。

圖6 各層各段開挖邊緣線Fig.6 Excavation edge lines for different layers and segments

圖7 各層各段土方開挖實(shí)體Fig.7 Soil excavation entities for different layers and segments

（3）開挖后土體模型創(chuàng)建。本工程中各段支護(hù)層數(shù)不同，支護(hù)層數(shù)最多的段為AB段，共7層支護(hù)且該段的基坑頂標(biāo)高低于D’E段基坑頂標(biāo)高，因此本次工程將分成9層進(jìn)行施工。首先，需創(chuàng)建出9個(gè)土方開挖后的土體模型，開挖后的土體模型以原始土體與開挖體為基礎(chǔ)，利用修改中的剪切工具，將開挖體設(shè)置為空心（如進(jìn)行第二次開挖后的土體模型創(chuàng)建時(shí)，保留各段自上而下的前兩層的開挖體，并設(shè)置為空心，刪除其余部分的開挖體）與原始土體進(jìn)行剪切。各土體開挖模型創(chuàng)建方法同理，部分開挖后土體模型如圖8所示。

圖8 開挖后土體模型Fig.8 Soil model after excavation

2.2.2 基坑施工過(guò)程模型創(chuàng)建

需要?jiǎng)?chuàng)建出各段各層支護(hù)結(jié)構(gòu)的標(biāo)高。由于各次整體模型中所用到的土體開挖模型不同，為保證位置不變，需將9個(gè)開挖模型命名成相同名字，載入時(shí)進(jìn)行替換即可?；又ёo(hù)結(jié)構(gòu)的布置需在其對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)平面進(jìn)行放置，放置過(guò)程主要通過(guò)陣列、移動(dòng)、復(fù)制、旋轉(zhuǎn)、組等修改功能完成。由于篇幅限制，僅以D′E段第一層支護(hù)為例對(duì)模型的具體構(gòu)件進(jìn)行說(shuō)明。D′E段第一層布置的支護(hù)構(gòu)造為6000 mm長(zhǎng)錨桿，錨桿間距為1000 mm。首先，打開D’E段第一層錨桿標(biāo)高對(duì)應(yīng)的結(jié)構(gòu)平面，選擇對(duì)應(yīng)錨桿與錨桿錨具創(chuàng)建實(shí)例，通過(guò)修改功能將錨桿與錨桿錨具進(jìn)行組合，并放置到對(duì)應(yīng)起始位置，再選中錨桿及錨桿錨具進(jìn)行陣列，陣列的間距為1000 mm，最終完成D′E段第一層錨桿支護(hù)的布置，布置結(jié)果平面圖如圖9所示，細(xì)節(jié)圖如圖10所示。錨桿支護(hù)完成后還需創(chuàng)建噴射砼，本項(xiàng)目的噴射砼厚度為120 mm，利用墻結(jié)構(gòu)族將墻厚度設(shè)置為120 mm，通過(guò)拾取土體表面即可完成噴射砼的創(chuàng)建。

圖9 D′E段第一層結(jié)構(gòu)平面Fig.9 Overview of the structure of the first floor for Section D′E

圖10 D′E段細(xì)節(jié)Fig.10 Design details for Section D′E

其他支護(hù)構(gòu)件的放置方法與D′E段第一層錨桿的布置方法相同，樁支護(hù)構(gòu)件的間距為2000 mm，其余支護(hù)構(gòu)件的間距皆為1000 mm，止水帷幕寬度為1000 mm，位于樁錨支護(hù)段的止水帷幕放置在相鄰兩樁之間，其余部分止水帷幕需距離坡頂外側(cè)800 mm以上。基坑底的底板則利用Revit自帶的樓板族，通過(guò)拾取下基坑底面創(chuàng)建，厚度為0.5 m。通過(guò)以上方法即可完成此項(xiàng)目各階段的模型構(gòu)建。

2.3 施工過(guò)程BIM模型構(gòu)建

在每一階段模型構(gòu)建完成后需進(jìn)行碰撞檢查，本研究直接利用Revit平臺(tái)自帶的碰撞檢查功能，碰撞檢查就是檢查兩實(shí)體對(duì)象是否在空間上相交（本項(xiàng)目中錨具與錨索或錨桿之間、腰梁與錨桿及錨具之間、樁與冠梁之間的相交是允許有的，因?yàn)樵趯?shí)際施工中它們之間是必須有相交之處才能結(jié)合起來(lái)），若存在相交則會(huì)產(chǎn)生沖突報(bào)告，這里可看到第二階段的原始設(shè)計(jì)是存在問題的，沖突結(jié)果如圖11所示，這就需要對(duì)對(duì)存在問題的族實(shí)例進(jìn)行優(yōu)化。

圖11 碰撞檢測(cè)沖突結(jié)果Fig.11 Conflict results of collision detection

優(yōu)化原則是調(diào)整族實(shí)例的傾斜角度，因?yàn)樾〗嵌绕茖?duì)支護(hù)作用的影響最小。借助碰撞檢查在實(shí)際施工前就可以盡早發(fā)現(xiàn)會(huì)發(fā)生的問題及矛盾，對(duì)不合理的設(shè)計(jì)方案進(jìn)行及時(shí)調(diào)整或與項(xiàng)目方進(jìn)行及時(shí)溝通商討出最佳施工方案，大大提高項(xiàng)目施工效率，加快進(jìn)度、節(jié)約成本。為了便于基坑施工過(guò)程仿真模擬，本文將基坑施工過(guò)程分為9個(gè)階段，并創(chuàng)建了各個(gè)階段的土方開挖模型。第1階段，基坑原始土體未開挖；第2～8階段，逐層開挖并進(jìn)行支護(hù)；第9階段，基坑施工過(guò)程完成。通過(guò)對(duì)每一階段都進(jìn)行碰撞檢查，最終得到9個(gè)階段的最優(yōu)模型，各階段優(yōu)化模型如圖12所示。

圖12 不同施工階段基坑土方開挖模型Fig.12 Soil excavation models at different stages

2.4 施工過(guò)程仿真模擬

本研究進(jìn)行施工過(guò)程仿真模擬選取的軟件是Fuzor。Fuzor具有強(qiáng)大的渲染功能，可以與Revit雙向?qū)崟r(shí)同步模型［15］，模型修改便利，因此利用Fuzor可快速完成施工過(guò)程可視化模擬，可視化模擬流程如圖13所示。

圖13 施工模擬流程Fig.13 Flow chart for construction simulation

模型導(dǎo)入時(shí)需要設(shè)定一些參數(shù)，如模型的精細(xì)程度、坐標(biāo)等。模型成功導(dǎo)入后，可在Fuzor軟件中看到渲染后的模型，如圖14所示。在Fuzor中進(jìn)行施工模擬的關(guān)鍵是創(chuàng)建施工計(jì)劃和進(jìn)行動(dòng)畫編輯，此外還可以修改地形、日光分析和天氣等場(chǎng)景設(shè)置，進(jìn)行更加真實(shí)的施工模擬。最后，視點(diǎn)動(dòng)畫選擇視頻質(zhì)量、視頻幀速率、視頻分辨率及視頻寬高比，輸出為MP4格式的視頻文件，動(dòng)畫片段如圖15所示。通常質(zhì)量越高分辨率越高對(duì)應(yīng)的渲染時(shí)間也就越長(zhǎng)，而輸出的視頻精度也越高。

圖14 模型成功導(dǎo)入Fig.14 Models successfully imported into Fuzor

圖15 仿真模擬片段Fig.15 Simulation footage

3 結(jié)論

本文針對(duì)BIM在基坑工程中的應(yīng)用局限于對(duì)某一特定類型或者特定流程的分析，而缺少關(guān)于基坑施工各類型全過(guò)程的BIM應(yīng)用研究現(xiàn)象，提出利用Revit以及Fuzor軟件完成基坑施工各類型全過(guò)程模擬的目標(biāo)，并以實(shí)際工程案例進(jìn)行分析完成研究成果的展示，得到的主要結(jié)論如下：

（1）針對(duì)Revit軟件基坑工程族庫(kù)不完善的現(xiàn)狀，本文在已有族庫(kù)的基礎(chǔ)上開展外族及特定模型的設(shè)計(jì)，對(duì)Revit軟件的族庫(kù)進(jìn)行補(bǔ)充，形成了一套包含錨桿、樁、土釘、錨索、錨桿錨具、錨索錨具、排水溝、止水帷幕、冠梁、腰梁等用于基坑工程的族庫(kù)，該族庫(kù)可以用于BIM模型的快速創(chuàng)建，使設(shè)計(jì)人員能專注于基坑結(jié)構(gòu)的設(shè)計(jì)而非模型的設(shè)計(jì)。

（2）提出了一種基坑土方開挖模型的創(chuàng)建方法，該方法使得在Fuzor軟件中進(jìn)行土方開挖模擬時(shí)較為簡(jiǎn)便，提高了施工模擬的效率，為其他類似工程模型的創(chuàng)建及施工模擬提供了一種有效的方法。

（3）提出采用參數(shù)化建模方法，并依據(jù)構(gòu)件標(biāo)準(zhǔn)化命名規(guī)則，構(gòu)建了一套適用于基坑工程施工全過(guò)程的族庫(kù)。結(jié)合實(shí)際工程案例，采用所設(shè)計(jì)的族庫(kù)進(jìn)行基坑三維模型的構(gòu)建，并在Fuzor中進(jìn)行施工過(guò)程的仿真模擬，驗(yàn)證了所設(shè)計(jì)族庫(kù)的有效性，為業(yè)主、設(shè)計(jì)、施工、管理等人員提供了工程項(xiàng)目可視化手段，為BIM技術(shù)在基坑工程中的應(yīng)用提供模型基礎(chǔ)和平臺(tái)支撐。