矿山地质环境治理工程BIM技术的应用_江城.pdf

35Mine engineering矿山工程矿山地质环境治理工程BIM技术的应用江城，王智灵摘要：矿山地质环境治理工程在生态环境发展中具有重要地位，其能够有效修复生态环境，推进生态文明建设，促进生态环境长远发展。但通过对矿山地质环境治理工程现状进行分析，可发现其存在一定缺陷，导致治理效果无法得到保障。因此为解决上述问题，本文通过调查与分析文献资料，围绕BIM技术展开探讨，并对该项技术手段在矿山地质环境治理工程中的应用进行分析，以期为从业人员开展工作提供可靠依据。关键词：矿山地质环境治理；BIM技术；应用在现代科学技术持续发展的背景下，BIM技术在矿山地质环境治理中的应用正在不断增加，且已成为重要技术手段。该项技术能够进行精细化建模，通过多项功能提高工程的规范化与信息化水平，实现在技术层面上为环境治理质量及安全性等方面提供保障，促使工程项目的总体效益实现最大化。因此应对该项技术手段形成正确认知，掌握其各项内容，并在矿山地质环境治理工程中对其进行合理运用，对推动生态环境发展具有现实意义。1 矿山地质环境治理工程设计特征针对矿山地质环境治理工程而言，其是一项重要举措，能够对我国落实生态文明建设产生积极的促进作用，全面提高生态环境保护修复效果。在开展矿山地质环境治理工程建设作业的过程中，工作人员必须严格做好工程设计工作，明确治理目标，制定可靠的治理措施，确保各项施工环节均具备良好的科学性及合理性，以此为治理效果提供保障。在深入分析矿山地质环境治理工程设计工作后，可发现其特征主要包括以下几项内容：矿山地质环境问题的类型相对较多，且具有不同危害，因此在开展工程设计工作的过程中，必须对多学科知识内容进行充分结合，挖掘不同知识内容的潜在价值，以此提高工程设计效果。例如应充分利用生态地质、工程地质、环境地质及景观工程等不同学科的知识内容，以积极影响工程设计水平。针对矿山地质环境问题而言，其可根据不同性质划分为多种类型，分别是环境污染、地质灾害及资源毁坏等。在开展矿山地质环境治理工程建设作业的过程中，建设单位应在有效应对地质灾害安全隐患的情况下，尽可能恢复资源，有效保护生态环境；矿山地质环境治理效果极有可能受到自然情况、矿种、开采方法等多方面因素的影响。在矿种与开采方法存在差别的情况下，区域将出现不同的矿山地质环境问题，导致生态环境受到不良影响。此外，区域的自然情况能够对工程项目的治理难度产生直接影响，而地区经济情况能够决定工程项目的投入与产出分配。由此可以发现，正式开展矿山地质环境治理工程建设作业时，有必要对不同因素进行综合考量，减少不同影响因素对工程效益产生的不良影响；在政府批复工程项目的资金额度后，工作人员必须对批复资金额度进行综合考量，并在此基础上对治理工程的实施范围及工作量等方面进行确定，防止治理工程某方面超出批复资金额度，进而影响后期施工作业的顺利进行；在开展矿山地质环境治理工程的建设作业时，必须充分明确主题，并围绕该主题开展各项施工，以确保治理工程能够充分发挥自身具有的重要作用。通过对矿山地质环境治理工程与其他地质灾害治理工程进行比较，可发现二者具有明显差别。例如地质灾害治理的主要目标是消除区域具有的安全隐患，防止安全事故发生，有效保证人民群众的生命财产安全，而矿山地质环境治理不仅需要消除矿山存在的地质环境问题，而且还要采取一系列措施，促使矿区的土地充分展现自身价值，增大土地的社会效益、环境效益与经济效益。从整体的角度出发，可发现矿山地质环境治理工程的主题呈现多样化，主要有农业用地、公园用地及工业用地等；对于矿山地质环境治理工程而言，其主要目标是施工图设计。通过对该项工程与地质灾害治理设计进行比较，可发现当前我国未针对矿山地质环境治理推出完善的技术规范，且该项工程的设计内容具有较强的复杂性，导致设计效果无法得到保障。因此在开展各项工作时，必须充分明确工作重点，从全局的角度出发，确保施工图设计要求能够得到满足。36Mine engineering矿山工程2 BIM技术的应用优势通过对BIM技术进行深入分析，可发现其是一种多维模型信息集成技术，主要包括三维空间、四维时间及五维成本等多项内容。在工程项目的概念形成至建设过程中，该项技术手段能够充分发挥自身具有的重要作用，确保工程项目的不同参与主体均能够以模型为基础对信息内容进行操作或在信息中对模型进行操作，进而改变业内人员的传统工作模式，防止传统符号文字形式图纸对工程项目的建设作业及运营管理造成不良影响。通过大量实践可以发现，BIM技术在矿山地质环境治理中的应用优势呈现多样化，其具体表现在以下几个方面：能够结合人员实际需求开展对工程项目全生命周期的管理工作，提高管理效果，有效保障工程项目的整体效益；以动态化的形式对工程项目的设计与施工方面进行模拟；全面提高工程建设质量、安全性及施工效率等方面的管控水平，促使工程效益实现最优化；帮助工作人员对矿山地质环境治理工程进行深入设计，以实现积极影响工程质量；三维模型在对比方面具有较强的直观性与清晰性，能够对施工指导方面产生积极影响；该项技术手段能够以综合化的形式管理工程项目的施工材料、施工人员及文档资料等多项内容，以防止后期施工受到不良影响；该项技术手段能够为工作人员提供具备直观性的展现平台，以满足工程项目主管单位、设计单位、建设单位及其他主体对项目实施信息具有的查询需求，从而为其开展矿山地质环境治理工作提供支持。3 BIM技术的应用思路从整体的角度出发，可发现在Revit基础上创设的BIM模型在建筑工程领域中具有较高的应用率，属于重要技术，其BIM结构与建筑结构具有良好的一致性，但无法与矿山地质环境治理工程的具体状况形成匹配。虽然以IFC为基础的BIM扩展能够满足矿山地质环境治理工程具有的各项需求，但其数据结构的复杂程度相对较高，且有可能引起信息不匹配问题，进而导致矿山地质环境治理数据信息集成方面产生一定程度的冗余。在建筑工程中进行应用的BIM软件体系较为庞大，无法在建构呈现简易化的矿山地质环境治理中取得良好的应用效果，有可能导致成本浪费现象发生，造成工程项目的整体效益下降。因此有必要对BIM广度研究中的建筑工程及桥梁工程等方面进行参考，将其作为重要依据，并为矿山地质环境治理工程创设相应的三维模型，对模型进行深化应用。在开展各项工作时，工作人员应对常用的三维软件进行使用，挖掘其潜在价值，进而创设与矿山地质环境治理工程相关的模型数据，促使模型与相应的4D信息建立良好的关联性。在必须实现BIM功能的情况下，需要构建相应的机制，进而为二者之间数据信息的融合与通信提供支持，提供良好的BIM模型支撑服务。在科学利用GIS平台的情况下，将实现为BIM数据组织方面提供便捷，增强BIM技术的各项能力，确保其能够在矿山地质环境治理工程中结合自身需求进行深入分析。工作人员应对ARCGIS平台进行充分利用，展现其具有的三维展现、分析功能及空间数据组织功能等，并将其与3DMAX模型构建能力进行融合，创设能够与矿山地质环境治理工程各方面形成匹配的BIM模型结构。此外，应对创设的BIM模型体系进行结合，将其作为依据，合理运用BIM技术方法，从而提高矿山地质环境治理工程设计方面的可视化水平，促使方案内容实现最优化。4 矿山边坡削坡降坡工程设计模型创建4.1设计技术路线在矿山地质环境治理工程中，对BIM模型设计方法进行应用时，工作人员必须从专业的角度出发，并对模型的属性信息与空间结构等方面进行综合考量，充分融合各项施工流程，编制融合设计过程中各项数据信息，且能够对矿山地质环境治理工程的成本、质量、施工效率及安全性等方面进行有效管理的建设方案，实现为后期施工作业顺利进行提供可靠依据，全面提高施工管理与治理效果。在施工模拟过程中，工作人员需要深入分析成果样表、模拟时间与模型数据信息等多项内容，将其作为主要依据，并使用可视化方法，进而达到模拟施工环节的目的。从实际出发，可发现基础数据信息是工作人员对三维展示平台进行创设的先决条件，且是工作人员在矿山地质环境治理过程中对BIM技术进行应用的重要前提。对于基础数据信息而言，其主要包括以下几项内容：气象数据、地质构造、水文数据、岩石风化情况、边坡朝向、地貌情况、土地利用数据及交通道路数据等。通过对矿山地质环境治理具体状况进行分析，可总结出矿山地质环境治理中BIM模型设计技术路线，具体内容如下：创设以矿山地质环境治理为基础的模型对象，并通过软件创设BIM模型，通过可支持存储的格式对数据信息进行保存，确保BIM能够与进度数据、安全数据及质量数据等多项内容建立密切联系；依照规范要求开展对BIM模型性能的分析工作，并不断进行修改认证，直至各项要求得到满足；应对BIM模型37Mine engineering矿山工程数据进行参考，导出相应的工程预算表及进度规划等资源信息表，进而实现为后期施工打下基础；有必要对矿山地质环境治理工程应用系统进行创设，以确保BIM技术能够在矿山地质环境治理工程中充分发挥自身具有的重要作用。4.2模型创建方法对于BIM技术而言，其能够结合人员需要开展对矿山地质环境治理工程全生命周期的信息管理，以帮助工作人员对信息内容进行高效组织与追踪，降低数据内容从某阶段传输到另一阶段时出现信息丢失现象的可能性，防止信息产生歧义或与实际状况不一致。为实现上述目标，工作人员在应用BIM技术手段的过程中，必须对具备全生命周期特征的BIM信息集成平台进行创设，构建数据内容存储、跟踪与扩充机制，实现高效集成工程项目不同施工阶段的数据内容。通过对矿山地质环境治理工程的具体状况进行分析，可发现在工程项目中对BIM模型进行创建时，有必要参考以下几项内容：应对矿山地质环境治理工程进行参考，进而创设矿山边坡削坡降坡工程的模型对象，并通过模型软件对BIM模型进行设计，通过可支持存储的格式对数据进行存储。应以分层的形式对AutoCAD图件中的地形要素、专题信息等多项内容进行检查与整理。若发现图件中的施工布置图专题范围与标段范围不具备一致性，存在较大偏差，工作人员必须立即采取修正措施，并通过3DMAX对已完成修正与筛选的CAD设计数据内容采取翻模措施，创设相应的三维模型及贴图；应在GeoDatabase数据库中对三维模型进行导入，创设相应的数据信息，进而为模型指定空间参考系；应对工程项目的进度数据、安全数据、质量数据等多项内容加以重视，并将上述数据与BIM建立密切联系；落实对BIM模型的性能分析与修改论证工作，确保精准使用要求能够得到满足。4.3边坡削坡降坡工程设计应用系统4.3.1建设目标在矿山地质环境治理工程中，通过对边坡削坡降坡工程设计应用系统进行使用，工作人员将促使工程设计方法以动态化的形式进行转变，成为BIM三维模型，并通过对模型的预览、修改、统计、分析等多项功能进行灵活使用，实现对矿山地质环境治理中的边坡削坡降坡工程设计及施工环节进行充分体现与模拟，确保工程项目不同阶段的资料备案、统计报表及合同管理等方面能够顺利实现。4.3.2功能模块在BIM技术基础上的矿山边坡削坡降坡工程设计应用系统功能模块主要包括6项内容，分别是信息建模与信息管理、施工环节模拟、系统管理、信息输出与共享、调查建档及三维场景展示。不同模块均具有不同的子模块，因此在应用BIM技术时，必须对不同子模块加以重视。4.3.3 系统数据库工作人员应对矿山地质环境治理工程涉及的各项数据内容进行充分结合，并创设以BIM技术手段为基础的矿山边坡削坡降坡工程设计应用系统数据库。在创设该系统的过程中，工作人员必须对数据库框架进行科学控制，确保其具有良好的科学性与合理性。4.4矿山边坡削坡工程设计BIM模型工作人员应对CAD二维平面设计图形成正确认知，合理运用3DMAX软件，以此进行翻模，进而创设3ds三维模型。对于模型而言，工作人员应结合具体状况实施贴图渲染，并在GeoDataBase数据库中对其进行导入。工作人员应以动态化的形式输入BIM模型数据内容，并对与矿山边坡削坡降坡工程相关的三维模型进行创设。对于该模型的三维图形而言，其与工程项目的施工材料、人工施工、施工单价、机械施工及分区信