摘要：在岩土工程建设中，勘察设计一体化模式有着极为重要的意义。随着BIM技术的推广，三维勘察成果在房屋建筑岩土工程勘察设计一体化中的应用也越来越显示出其重要意义。本文在此背景下，对三维勘察成果与房屋建筑岩土工程勘察设计一体化模式的结合进行讨论，并展望其发展前景。
关键词：三维；岩土工程；勘察设计；一体化模式；结合
在房屋建筑岩土工程勘察设计过程中，场地的地质信息是重要的基础数据，对岩土工程的设计施工起着重要的指导作用。近年来，以建立虚拟的建筑工程三维模型为核心的BIM技术在国内工程建设领域开始逐渐被推广使用，并在不同类型的工程实施过程中，体现出了其优势，创造了一定的经济效益。相较于上部建筑相关专业，岩土工程专业在勘察、设计工作中，大多仍采用传统的设计工作流程，即勘察人员输出二维的勘察成果，设计人员以此为依据进行岩土工程设计并指导施工。在这个背景下，讨论如何将三维勘察成果与岩土工程勘察设计一体化模式相结合，将有助于我国岩土工程的发展[1]。
1岩土工程勘察设计一体化模式的意义
目前的岩土工程主要涉及勘察、设计与施工三个环节，但是由于这些环节存在着一定的独立性，且各环节之间的沟通效率不足，很容易造成施工图纸与工程实际情况脱节的现象，最终影响岩土工程的经济效益，限制了我国建筑行业的发展。在这一背景下，岩土工程勘察设计一体化模式被提了出来。在这一模式中，勘察、设计、施工、检测、监测作为同一个工程项目部内部组织架构的不同部分，各个环节相互协调，不同专业有效沟通，工作进度有序推进，理想状态下可以实现岩土工程经济效益最大化的目标[1,3]。
2房屋建筑岩土工程勘察设计一体化传统模式中存在的问题
2.1房屋建筑岩土工程设计的主要类型。目前房屋建筑岩土工程设计主要类型有基坑、边坡支护设计，地基、地基处理设计，抗浮工程设计等。
2.2房屋建筑岩土工程勘察设计一体化传统流程。在房屋建筑岩土工程设计一体化项目的传统流程中，勘察部门首先通过勘察信息管理系统采集地质信息数据，输出二维勘察成果（勘探点平面图、钻孔柱状图、地层剖面图及文字报告）；然后设计部门在此基础上进行岩土工程设计与校核，输出二维设计成果（平面图、剖面图、大样图、计算书等）；最后施工部门、检测部门与监测部门以此为依据进行施工，并在施工过程中，将现场有别于勘察设计成果的情况反馈给勘察、设计部门，配合完成施工勘察、设计变更等工作，如此循环往复,推进工程实施[1]。
2.3二维勘察成果造成的问题。受二维勘察成果的影响，传统的岩土工程勘察设计一体化模式存在着许多的问题，如一体化程度不高，合作与沟通有效性不足，信息共享滞后性严重，模式难以发挥其应有的优势[2]。在二维勘察成果中，不同地质剖面之间的地层分布无直观体现。设计人员在此基础上进行岩土工程设计，只能凭借自身的工程经验推断该部分的地层分布，无法使设计成果的科学性、精准性、合理性达到较高水平[5]。具体到地基处理工程和抗浮工程设计中，可能造成位于剖线间的工程布置与工程实际情况存在偏差；具体到基坑支护工程设计中，可能出现隔水帷幕与含水层范围不匹配，锚杆、锚索与周边环境冲突等现象。这些情况将为工程带来安全风险或成本浪费。应用三维勘察成果，可以针对性地解决这些问题。
3房屋建筑岩土工程三维勘察成果的发展过程及应用现状
近年来在我国的工程建设行业中，各单位积极推广建筑信息模型（BIM）技术，力图通过建立虚拟的建筑工程三维信息模型，实现工程建设全生命周期各阶段的协同工作和数据信息共享，但目前BIM技术主要关注于上部建筑结构设施[4]，在地下工程的领域内应用尚不广泛。
3.1房屋建筑岩土工程中的三维勘察成果发展过程。在房屋建筑岩土工程勘察中，传统的勘察成果主要二维图纸、文字报告等。近年来，在我国的工程建设行业中，三维勘察成果首先在桥梁、隧道等工程勘察中得到应用及推广，伴随这一趋势，房屋建筑岩土工程中也逐渐出现了三维勘察成果的应用（如图1所示）。
3.2三维勘察成果与房屋建筑岩土工程勘察设计一体化模式中的应用现状。通过将三维地质模型与数字化模型相结合，岩土工程勘察设计模式从传统的基于二维图纸设计和施工，转变为基于三维数值仿真分析计算的设计和基于三维模型的施工，如Bentley公司就推出了PLAXIS+SoilVision+gINT组件，组成了Bentley岩土工程勘察、设计与分析的完整解决方案。在国内房屋建筑建设领域，一些工程软件公司及设计单位已经开始尝试通过P-BIM应用方式，将三维地质信息模型及三维数值分析计算应用到勘察设计一体化工作中。如北京理正公司已在其勘察软件、深基坑等岩土设计软件中，提供了各专业的P-BIM数据库协同工作的功能[4]。
4三维勘察成果与房屋建筑岩土工程勘察设计一体化模式的结合
4.1结合三维勘察成果的房屋建筑岩土工程勘察设计一体化模式。通过应用三维勘察成果，并结合BIM技术，传统房屋建筑岩土工程勘察设计一体化模式可调整为各专业深度协同，内部数据高度共享，各专业穿插进行工作的模式。此模式下的输出成果更便于管理和查询（如图2所示）。该模式与传统的模式相比，将显著提升岩土工程的科学性、精准性、合理性，降低各专业沟通成本，缩短工期,优化工程造价。
4.2本模式应用过程中需要注意的问题。目前的岩土工程勘察软件输出的三维勘察成果主要适用于地质条件符合沉积规律的场地。对具有不良地质作用的，构造现象、微地貌发育的场地，要保证输出的三维勘察成果与场地实际情况相符，就要求勘察单位及人员具有丰富经验及较高的技术水平。此外，由于岩土工程所涉及的地下地质条件在空间及时间尺度上均存在变化，故在输出三维勘察成果及建立其数字化模型的过程中，需要考虑其特殊性。
5结论与展望
三维勘察成果与房屋建筑岩土工程勘察设计一体化模式的结合，在长远来看将显著提升岩土工程的质量与经济效益。为确保三维勘察成果的准确性和有效性，勘察设计单位势必将在前期勘察阶段投入更多的工作量与时间，增加勘察成本。如何在具体的工程项目中，根据自身经验和工程设计条件（例如柱网、基础的平面布置、基坑周边环境等）合理确定工程的勘察工作量，在整个岩土工程勘察设计施工过程中，找到安全性和经济性中取得最佳的平衡点，是需要勘察设计单位进一步探讨的问题。在整个岩土工程行业发展过程中，还需要相关企业加强岩土专业和结构等专业的融合，结合BIM技术、3S技术，培养复合型技术管理人才，进一步调整、优化管理模式，充分发挥三维勘察成果与岩土工程勘察设计一体化模式结合的优势。
参考文献
[1]邓寄生.岩土工程勘察设计一体化模式的发展对策分析[J].低碳世界,2016(19):94-95.
[2]张亦凡.岩土工程勘察设计一体化模式的发展对策解析[J].冶金丛刊,2019(3):200-201.
[3]王东利.岩土工程勘察设计与施工一体化模式探讨研究[J].城市地质,2013(4):15-20.
[4]沈曦.浅谈岩土工程勘察行业BIM技术发展现状[J].中国标准化,2019(14):98-99.
[5]王勇.BIM在岩土工程勘察成果三维可视化中的应用[J].工程技术研究,2018(15):55-56.