巖土工程信息模型對工程建設的現(xiàn)實意義及未來應用暢想
周玉鳳 王文軍
巖土工程信息模型融和了地表、工程勘察、地下設施等諸多信息要素。相較于傳統(tǒng)的二維勘察成果和三維地質(zhì)模型，可真實動態(tài)展示工程建設場地的地形地貌、地物、地質(zhì)構造、地層、水文、地下管線、地下建（構）筑物、地下障礙物等自然和人工實體的實景狀態(tài)，賦予各實體的屬性信息包含了傳統(tǒng)二維勘察產(chǎn)品的所有數(shù)據(jù)、圖件、巖土工程分析和評價成果。設計師通過巖土工程信息模型可以直觀、清晰、全方位的了解建設場地的地面環(huán)境條件、地下設施、斷裂、土水體等的分布情況和屬性特征數(shù)據(jù)，利于優(yōu)化和調(diào)整設計方案，使設計方案更加合理經(jīng)濟、能更好的指導施工。確保工程建設、建筑工程尤其使大型地下工程與地質(zhì)、水文等環(huán)境條件的高度協(xié)調(diào)與融合，最大限度減少建筑工程面臨的地質(zhì)和環(huán)境風險。
根據(jù)巖土工程信息模型中的地表信息子模型，可以對土地利用進行實景規(guī)劃，包括建筑、道路、綠化、停車場、地下室、地下通道等設施的規(guī)劃布置，使土地得到更加有效地利用；模型的實景化功能有利于提高建筑的美觀性設計、與周圍地面環(huán)境的協(xié)調(diào)性，使環(huán)境布局更加合理。
傳統(tǒng)勘察成果的地層劃分精度不足、不良地質(zhì)體和地下水的表達不清、地下管線、地下構筑物及地下障礙物的信息缺失等弊端造成了額外的工程成本，例如需要加深基礎、采用造價更高的基礎型式、使用更昂貴的建筑材料、導改拆除地下設施等。除地表信息以外，巖土工程信息模型包含了地表以下的地質(zhì)體、水體、管線、構筑物和障礙物等子模型的空間幾何信息和屬性信息。根據(jù)這些子模型信息進行建筑和結構設計可以大大減少因以上問題導致的工程設計變更：設計師可以有效直觀的優(yōu)化地下空間設計、避免與管線和建（構）筑物等地下設施和地下障礙物的沖突，可以選擇更合理的地基基礎類型，確定更安全的基坑支護類型和地下水控制方案，選擇更適宜的建筑材料和施工方式，對周圍環(huán)境進行安全保護設計等，有助于工程預算和施工方案的制定及優(yōu)化；施工單位也可以利用巖土工程信息模型更好地進行施工組織、優(yōu)化施工方案和作業(yè)流程、配備更合理的設備、協(xié)調(diào)作業(yè)人員、采取更合理的安全措施，從而減少工期延誤、提高工程質(zhì)量和建設安全。
另一方面，巖土工程信息模型是工程建設全過程信息化不可或缺的模型之一，是建筑信息模型（BIM）的物理基座。融合巖土工程信息模型的建筑信息模型，是真正完整的工程建設全過程全要素信息模型。
總之，巖土工程信息模型的建立，有利于在模擬的真實場景下，設計師及相關方更全面解讀地質(zhì)勘察報告，進行巖土工程問題分析、地基基礎設計、基坑支護設計、環(huán)境安全設計、實現(xiàn)地基基礎與結構的更好協(xié)同。巖土工程信息模型與地上建筑信息模型的融合有利于優(yōu)化建筑結構設計方案、施工方案、工程建設協(xié)同方案、更好的指導施工（含開挖方式及邊坡支護等）、服務于未來城市建設運維管理及區(qū)域建設規(guī)劃等，更好地實現(xiàn)工程建設的提質(zhì)和降本增效。
