一种基于BIM技术的基坑土方回填的方法与流程

一种基于bim技术的基坑土方回填的方法
技术领域
1.本发明涉及基坑施工技术领域，涉及一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，特别涉及一种基于bim技术确定基坑回填土方量进而完成基坑土方回填的方法。


背景技术：

2.基坑是在基础设计位置按基底标高和基础平面尺寸所开挖的土坑。在市政工程中经常需要进行基坑开挖、基坑回填等工作，其中确定待施工区域的回填土方量对基坑回填而言至关重要，回填土方量确定不准确将极大地影响工期，增加整体成本。目前回填土方量都是根据cad图纸、现场施工人员的经验结合公式计算得到的，其虽然能够确认回填土方量，但其针对结构复杂的基坑时其计算过程繁琐、计算精度低、处理速度慢且成本高昂的缺陷极大地影响了回填土方工作的进行。
3.bim是建筑信息模型技术，是一种应用于工程设计、建造、管理的数据化工具，是用来形容以三维图形为主、物件导向、建筑学有关的电脑辅助设。bim技术最大的特色在于建筑模型内所携带的大量信息。随着近年来bim技术的高速发展，bim技术在施工领域的应用越来越广泛。cn 202010293195.9公开了一种基于bim技术的基础施工优化方法，其通过bim建模软件建立基坑及基础模型，根据建立的基坑及基础模型，分析基础的结构形式，确定基础砖胎膜及土方回填的工序及工程量，确定工程施工工序方案，最终进行现场施工。其虽然将bim技术与基础施工有效结合了起来，其提供了基于bim规划基础施工的思路，但施工人员在面临实际问题时难以运用bim技术解决这一问题。
4.因此，开发一种处理效率高且精度高的基于bim技术的基坑土方回填的方法极具现实意义。


技术实现要素：

5.由于现有技术存在上述缺陷，本发明提供了一种处理效率高且精度高的基于bim技术的基坑土方回填的方法，以解决现有基坑回填土方量确定存在计算过程繁琐、计算精度低、处理速度慢且成本高昂的问题。
6.为了实现上述目的，本发明提供以下技术方案：
7.一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，其步骤如下：
8.(1)根据基坑施工结构图纸运用bim技术分段绘制结构主体，获取基坑结构主体模型；
9.(2)根据基坑施工区域图纸运用bim技术确定回填范围边线；
10.(3)根据回填范围边线运用bim技术建立土方实体化模型；
11.(4)对步骤(1)获取的基坑结构主体模型与步骤(3)获取的土方实体化模型进行归一化处理后合并分析，分区域或分层整理图层信息获取每个区域或层的土方回填量；
12.(5)根据步骤(4)获取的每个区域或每层的土方回填量制定土方回填施工方案；
13.(6)依据土方回填施工方案进行土方回填工作。
14.本发明的基于bim技术的基坑土方回填的方法，相比于现有技术提供了一种标准化的基于bim技术完成基坑土方回填的操作方法，其具体是利用bim建模软件分别获取基坑结构主体模型及施工回填后的土方实体化模型，完成区域/层边线确认后逐区/层确定施工回填的土方量，进而制定土方回填施工方案并依据土方回填施工方案完成土方回填，其可操作性强且可提前让管理人员直观了解每一层、每一区域的土方回填量，为施工方案提供数据支撑，使得施工方案符合要求，符合施工需求，无需繁琐的计算过程同时数据精度高、处理效率高且能够大大降低土方回填施工方案所需的人力成本，特别适用于结构复杂的基坑，极具应用前景。
15.作为优选的技术方案：
16.如上所述的一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，所述运用bim技术是指通过bim建模软件完成建模；
17.所述bim建模软件为autodesk revit architecture。当然本领域技术人员可根据实际需求选择合适的建模软件，此处仅给出一种可行的技术方案而已。
18.如上所述的一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，所述步骤(1)的具体步骤为：
19.(1.1)将基坑施工结构图纸导入bim建模软件绘制对应的节点桩号；
20.(1.2)根据基坑施工结构图纸的平面图和纵断面图以及对应的节点桩号分段建模，得到基坑结构主体模型。
21.如上所述的一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，所述步骤(2)具体为：
22.(2.1)确定回填是分区域还是分层，如为分区域则进入步骤(2.2)，反之进入步骤(2.3)；
23.(2.2)由临近或相重叠的回填范围边线开始逐段确定所有的回填范围边线；
24.(2.3)从最底层开始逐层处理重叠的回填范围边线直至确定所有的回填范围边线。
25.如上所述的一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，步骤(4)中的所述归一化处理是指统一基坑结构主体模型及土方实体化模型的坐标系及基础参数。
26.如上所述的一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，所述每个区域或每层的土方回填量是通过土方实体化模型上每个区域或每层对应的体积减去基坑结构主体模型与其对应的体积获取的。
27.如上所述的一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，所述土方回填施工方案包括每个区域或每层的土方回填量及基坑施工土方回填区域或土方回填层。土方回填施工方案应预留一定的土方活动量，以满足现场调度及消耗的需要。
28.以上技术方案仅为本发明的一种可行的技术方案而已，本发明的保护范围并不仅限于此，本领域技术人员可根据实际需求合理调整具体设计。
29.上述发明具有如下优点或者有益效果：
30.本发明的基于bim技术的基坑土方回填的方法，相比于现有技术提供了一种标准化的基于bim技术完成基坑土方回填的操作方法，其具体是利用bim建模软件分别获取基坑结构主体模型及施工回填后的土方实体化模型，完成区域/层边线确认后逐区/层确定施工回填的土方量，进而制定土方回填施工方案并依据土方回填施工方案完成土方回填，其可
操作性强且可提前让管理人员直观了解每一层、每一区域的土方回填量，为施工方案提供数据支撑，使得施工方案符合要求，符合施工需求，无需繁琐的计算过程同时数据精度高、处理效率高且能够大大降低土方回填施工方案所需的人力成本，特别适用于结构复杂的基坑，极具应用前景。
附图说明
31.通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述，本发明及其特征、外形和优点将会变得更加明显。在全部附图中相同的标记指示相同的部分。并未可以按照比例绘制附图，重点在于示出本发明的主旨。
32.图1为本发明的基于bim技术的基坑土方回填的方法的流程图；
33.图2为实施例1的基坑结构主体模型的示意图；
34.图3为实施例1的土方实体化模型的示意图；
35.图4为实施例1的基坑结构主体模型与土方实体化模型对比的示意图。
具体实施方式
36.下面结合附图和具体的实施例对本发明中的结构作进一步的说明，但是不作为本发明的限定。
37.实施例1
38.一种基于bim技术的基坑土方回填的方法，其步骤如图1所示：
39.(1)根据基坑施工结构图纸运用bim建模软件(autodesk revit architecture，具体是在满足运行配置要求的电脑上运行)分段绘制结构主体，获取如图2所示的基坑结构主体模型，具体操作为：
40.(1.1)将基坑施工结构图纸导入autodesk revit architecture绘制对应的节点桩号；
41.(1.2)根据基坑施工结构图纸的平面图和纵断面图以及对应的节点桩号分段建模，得到基坑结构主体模型；
42.(2)根据基坑施工区域图纸运用autodesk revit architecture确定回填范围边线，具体为：
43.(2.1)确定回填是分区域还是分层，如为分区域则进入步骤(2.2)，反之进入步骤(2.3)；
44.(2.2)由临近或相重叠的回填范围边线开始逐段确定所有的回填范围边线；
45.(2.3)从最底层开始逐层处理重叠的回填范围边线直至确定所有的回填范围边线；
46.(3)根据回填范围边线运用autodesk revit architecture建立如图3所示的土方实体化模型；
47.(4)对步骤(1)获取的基坑结构主体模型与步骤(3)获取的土方实体化模型进行归一化处理(统一基坑结构主体模型及土方实体化模型的坐标系及基础参数)后合并分析，分区域或分层整理图层信息获取每个区域或层的土方回填量(如图4所示，每个区域或层的土方回填量即土方实体化模型上每个区域或每层对应的体积减去基坑结构主体模型与其对
应的体积)；
48.(5)根据步骤(4)获取的每个区域或每层的土方回填量及基坑施工区域图纸制定土方回填施工方案；
49.(6)依据土方回填施工方案进行土方回填工作。
50.经验证，本发明的基于bim技术的基坑土方回填的方法，相比于现有技术提供了一种标准化的基于bim技术完成基坑土方回填的操作方法，其具体是利用bim建模软件分别获取基坑结构主体模型及施工回填后的土方实体化模型，完成区域/层边线确认后逐区/层确定施工回填的土方量，进而制定土方回填施工方案并依据土方回填施工方案完成土方回填，其可操作性强且可提前让管理人员直观了解每一层、每一区域的土方回填量，为施工方案提供数据支撑，使得施工方案符合要求，符合施工需求，无需繁琐的计算过程同时数据精度高、处理效率高且能够大大降低土方回填施工方案所需的人力成本，特别适用于结构复杂的基坑，极具应用前景。
51.本领域技术人员应该理解，本领域技术人员在结合现有技术以及上述实施例可以实现变化例，在此不做赘述。这样的变化例并不影响本发明的实质内容，在此不予赘述。
52.以上对本发明的较佳实施例进行了描述。需要理解的是，本发明并不局限于上述特定实施方式，其中未尽详细描述的设备和结构应该理解为用本领域中的普通方式予以实施；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例，这并不影响本发明的实质内容。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。