港口陆域形成中开山与边坡防护的BIM设计应用

随着“十四五”基础设施行业数字化技术应用要求的深入，对于大型港口工程建筑信息模型(building information modeling, BIM)应用的要求已不是简单的将数字信息进行集成^[1],而是要求通过数据的整合、贯通与分析，服务于勘察、设计、建造、管理全周期^[2]。随着水运行业不断发展，大型港口工程的建设空间越来越小，需要考虑的边界条件越来越复杂。同时，随着建设工期与质量要求越来越高，传统设计方法在设计流程、设计准确性与设计效率方面都面临着越来越大的挑战^[3]。

BIM技术的出现为工程建筑领域经营管理模式的改变带来了巨大的技术变革^[4-6],国内外越来越多的工程建设已经开始使用BIM技术进行勘察^[7]、规划^[8]、设计^[9]、施工^[10]、运营管理^[11]等，以达到提高设计效率、缩短施工周期及节约成本等目的。然而，BIM技术在港口勘察、设计、施工、运维监测等全生命周期的应用程度不统一，数据相互制约、相互脱节、形成数据孤岛，未能实现信息的互联互通，无法实现真正意义上数据信息的贯通与高效协作。对BIM技术应用程度较深的设计阶段而言，虽然其在碰撞检查等方面有一定的成果，但各专业仍存在BIM应用深度不够、规范性不足的问题，应用多停留在翻模阶段，一旦遇到需要考虑与复杂多变现状地形相交的问题(如开山边坡坡顶线确定),碍于软件受限或数据贯通问题，往往导致BIM设计模型精准性与可用性不足。同时，水运工程行业BIM规范中缺乏开山与边坡防护的相关规范，导致BIM在该方面应用的随意性。

本文以宁波某项目为例，综合考虑大型港口工程建设项目全生命周期的数字化应用要求，梳理相关领域及行业的BIM规范标准，编写大型港口工程陆域形成中开山与边坡防护的BIM信息模型构建细则，灵活采用Autodesk软件与二次开发技术，解决边界处理、模型优化、数据贯通、信息深化与数据传递等问题，研究一套系统、规范的陆域形成中开山与边坡防护BIM设计应用方法，以期弥补大型港口工程中开山与边坡防护BIM设计应用的缺失，为大型港口工程不同阶段数字信息传递提供思路。

宁波基础设施重大工程是典型的大型港口工程，面临着海岛空间有限、建设条件复杂等重难点问题。为此，总图设计时保留部分山体形成天然屏障，保护场区不受风浪影响，形成3个开山区域，共计6处，见图1。开山范围总面积约158万m²,开山边坡安全等级为一级。边坡采用生态复绿方案进行防护，对局部危岩体和边坡开挖形成的不稳定坡面、局部地质条件不良区域加强支护措施，各加固方式的实施范围根据施工图地质勘察报告及开挖后边坡出露岩质情况另行确定。本项目边坡防护的BIM设计应用只进行复绿防护设计。

图1宁波基础设施重大工程开山与边坡防护