BIM技术在沿海软土地区深基坑工程中的应用.pdf
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1、323:2023年5月江西建材工程技术与应用BIM技术在沿海软土地区深基坑工程中的应用纪晓佳,赵百阳?,蔡烽”,陆炫毅1.浙江安防职业技术学院,浙江温州325016;2.温州设计集团有限公司,浙江温州325016;3.温州职业技术学院,浙江温州325016摘要:文中以温州某项目为例,对BIM技术在沿海软土地区深基坑中的应用进行了初步研究。采用Revit软件,建立三维可视化的基坑支护结构BIM模型,对BIM模型导出的二维CAD图纸进行后期处理,再导入Midas/GTSNX有限元分析软件中进行数值模拟,根据有限元数值计算结果,对支护方案的科学性与可行性做进一步的分析判断。研究结果表明,BIM技术在
2、深基坑工程行业的应用具有可行性,能有效提高设计效率和设计方案的可靠性,研究成果对于BIM技术在深基坑工程行业的推广应用具有一定的参考意义。关键词:BIM技术;基坑;有限元;支护设计中图分类号:TU74文献标识码:B文章编号:10 0 6-2 8 9 0(2 0 2 3)0 5-0 32 3-0 3Application of BIM Technology In Deep FoundationPit Engineering In Coastal Soft Soil AreaJi Xiaojia,Zhao Baiyang,Cai Feng,Lu Xuanyil1.Zhejiang Security
3、 Vocational and Technical College,Wenzhou,Zhejiang 325016;2.Wenzhou Design Group Co.Ltd.,Wenzhou,Zhejiang 325016;3.Wenzhou Vocational and Technical College,Wenzhou,Zhejiang 325016Abstract:Taking a project in Wenzhou as an example,the application of BIM technology to the deep foundation pits in coast
4、al soft soilareas was preliminarily studied.Using the Revit software,a three-dimensional visual BIM model of the foundation pit support structure isestablished,the two-dimensional CAD drawings exported by the BIM model are post-processed,and then imported into the Midas/GTS NXfinite element analysis
5、 software for numerical simulation,and the scientificity and feasibility of the support scheme are further analyzed andjudged according to the finite element numerical calculation results.The research results show that the application of BIM technology to thedeep foundation pit engineering industry
6、is feasible,which can effectively improve the design efficiency and reliability of the design scheme,and the research results have certain reference significance for the promotion and application of BIM technology to the deep foundation pitengineering industry.Key words:BIM technology;Foundation pit
7、;Finite elements;Supporting design0引言沿海软土地区深基坑的设计与施工难度大,风险性高,传统的二维设计方法在工程建设质量和效率等方面都出现了应用局限 。传统基坑支护设计是基于二维图纸的工作模式,即设计人员参照资料在基坑支护结构设计软件中进行结构内力分析、构件设计,然后根据计算结果绘制二维施工图。这种设计模式普遍存在协同设计复用效率低、现场施工指导可用性差等缺点,无法满足深基坑工程在安全、质量、进度、效益等方面的实际要求 2-3。为了满足日益复杂的深基坑工程设计需求,信息化设计是基坑工程设计发展的趋势。BIM(Bu i l d i n g In f o r m
8、a t i o n M o d e l i n g)是继CAD技术之后出现在工程建设领域的又一项革命性技术,其核心优势在作者简介:纪晓佳(198 8-),女,浙江温州人,硕士,讲师,主要研究方向为基坑工程。基金项目:温州市科学技术局基础性科研项目智能建造背景下BIM技术在基坑支护设计产业中的应用研究(项目编号:S20220032)。于打破了建筑行业以二维图纸进行信息传递的现状,以数字化的方式表达工程项目的实施实体与功能特性,使建筑信息可视化,确保设计师的设计理念得到有效执行并有效规避化解各类风险。基于上述优势,2 0 2 0 年7 月3日,住房和城乡建设部等13部委联合发布关于推动智能建造与建
9、筑工业化协同发展的指导意见,明确指出要在建造全过程加大建筑信息模型(BIM)、互联网、物联网、大数据、云计算、移动通信、人工智能、区块链等新技术的集成与创新应用 41。本文以温州市中央绿轴某深基坑工程为实例,对BIM技术在沿海软土地区深基坑中的应用进行了初步研究。1工程概况拟建工程位于温州市鹿城区城市中央绿轴,市府路以南,万源路以西,府东路以东,锦江路以北。本项目总建筑面积为132 0 2 2 m,其中地上建筑面积为9440 2 m,地下建筑面积为37 6 2 0 m,建筑占地面积7 6 10 m,拟建工程由9栋17 2 6 F的高层住宅和1F裙楼组成,采用框架剪力墙结构。本工程基坑安全等级为
10、一级,重要性系数为1.1。本工程3242023年5月工程技术与应用江西建材地下室以二层为主(基坑开挖深度为8 6 50 118 0 0 mm),局部区域一层(基坑开挖深度为56 0 0 7 7 50 mm),结合周边场地情况和温州地区的设计经验,二层地下室基坑支护采用机械钻孔桩加两道钢筋混凝土内支撑支护体系,排桩外侧采用三轴水泥搅拌桩止水惟幕,被动区采用三轴水泥搅拌桩加固;单层地下室采用机械钻孔桩加一道钢筋混凝土内支撑支护体系,排桩外侧采用单轴水泥搅拌桩止水惟幕,坑底采用单轴水泥搅拌桩加固。2BIM技术在深基坑支护设计中的应用2.1BIM模型建立根据拟定的设计方案,用Revit软件建立基坑支护
11、结构BIM模型,如图1所示。具体建模顺序遵循:(1)创建标高轴网;(2)创建围护结构体系(包括钻孔桩、三轴水泥搅拌桩、单轴水泥搅拌桩、格构柱等);(3)创建支撑体系(包括砼内支撑、冠梁等)。基坑支护结构BIM模型包含各种基坑支护构件的设计信息,如支护结构形式、几何尺寸、材质及空间位置等信息。与建筑、结构相比,基坑模型的创建过程十分复杂,虽然经过多年发展,Revit的族库当中已经涵盖了很多族实例,如墙、柱、楼板等,但是适用于深基坑工程的“族”却很少,并且类型单一,不能满足建模要求,所以要根据项目实际情况进行建族,例如格构柱可以选择公制结构柱来制作族文件,见图2。腰梁、冠梁、桩等也可以选择用公制常
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