BIM 城市级地质信息应用探索

项目简介

前海深港合作区位于深圳市双中心之一的前海核心区域，占地面积约15平方公里，前海地处深圳西南岸，靠近浅海区域， 地下淤泥层深厚，填石散乱，基坑开挖和支护困难，常发生基础变形沉降等问题 。工程地质条件复杂，按照前海综合规划，合作区有地铁线路、在建地铁线路、地下环路、市政设施及地上地下楼宇纵横交错，面临群体性诸多楼宇开发所带来的挑战。

为应对前海开发所面临的地下工程体量大，时间紧，地质条件复杂等难题，为此引进了 三维地质勘察设计系统  GeoStation ，创建了深圳前海地质数据库及信息模型，为工程建设提供了地质数据远程实时访问服务。

三年中已录入67个勘察子项目，4782个钻孔资料，构建10.985KM2模型，在21个项目上开展了8类35次应用。为项目地质条件评估、地质风险预判提供可靠依据，有力支撑项目决策。

二

地质勘察设计系统

地质勘察设计系统集 数据收集、数据管理、三维建模、二维出图、统计分析等功能模块于一体。具有设计协同、数字化移交、平面图分析等一体化分析等技术优势。获得自主知识产权和多项专利。

三

城市级地质信息模型创建

基于统一数据服务，建立标准化数据库、标准地层、创建前海城市级地质数据库，解决了因参与主体单位多，勘察资料管理困难，分层标准不统一的问题。实现工程地质勘察业务远程信息化， 参建方多元数据共享 。

采用数据驱动 自动建模和模型自动更新技术 ，实现勘探等地质模型的三维生成，针对前海片区的范围大，分布不均匀的特点，进行分区建模，采用自主剪切算法，创新建模方式，建立区块间共有剖面，自动生成区块性地质模型，极大的提高了建模效率。

重点区域钻孔间距精度至20米，确保钻孔模型的高精度，从数据库中实时提取年代、成因地质状况等信息，并发布地质全信息模型，通过共有剖面控制，无缝衔接各个区块，最终形成城市级地质三维模型，并与地理测绘、工程规划基础模型整合，建立起整个前海片区 BIM+GIS一体化电子沙盘 。

四

城市级地质信息模型应用探索

1. 数据管理分析

基于统一的数据服务系统，各参建方能够实时获取数据，开展 工程量统计，岩土计算统计 等应用，为相关专业提供交付性成果提高工作效率。

2.图纸编绘

运用工程地质相关软件自动编绘与自动更新技术基于地质模型与地质数据库可 一键生成符合规范的勘探剖面图、钻孔柱状图等标准图纸 ，较传统出图效率提高 30 倍。

3.可视化应用

整合BIM各专业模型，从任意角度进行三维剖切，直观展示工程主体模型与底层的位置关系，为施工组织、地铁保护、环境评价等方案提供可视化可量测的决策依据。

4.开 挖方量 统计

基于现有的开挖面，实时获取开挖地层信息及各地层开 挖方量 对控制工程造价和施工设计方案优化具有重大意义。

5.安全性分析

监测数据填报：实现对监测点监测数据的填报、浏览和编辑，最终可以形成监测统计报表；

异 常管理： 对异常监测点（预警、报警）进行管理，实现异常点位处理任务的发起、处 理及审批。

实时剖切模拟展示桩基的入土、入岩深度，有利于开展施工组织方案 优化，为工程施工规避不 利条件提供依据。

6.地下水分析

建立地下水位模型，分析水位埋深，有利于确定持力层，了解建筑位置水文信息，地质模型导入专业分析计算软件，将分析结果导入到计算平台中进行动态剖分与集成展示。

7.地面沉降分析

基于前海BIM协同管理平台，结合实时获取的沉降监测数据和形变信息，分析地层岩性空间分布与地面沉降关系，为工程地面沉降的防治提供参考。

持续补充收集前海片区增加保安中心区、大铲湾区、小铲岛、大铲岛、孖洲岛地质勘察数据，形成前海有生命力的城市级地质信息档案馆，根据补 堪 资料动态更新地质信息模型，为前海规划、建设、运营管理提供全过程地质解决方案，打造具有国际一流水平的地下透明前海。

四

项目应用总结

随着科技的不断发展和进步,BIM技术已经应用在多数工程项目的地质勘察中。特别是在市政、房建、交通等环境较为复杂的工程勘察设计中,BIM技术的特点和优越性得到了充分的体现,受到了很多技术人员的青睐,但是其中存在的问题和不足还有待进一步的完善。就现阶段BIM技术在城市地质信息应用中可以实现： 地质分析、地层建模、成果展示模拟节点、工程量分析、力学分析、环境分析、安全施工，地下水位、沉降监控 等一系列全过程咨询工作。