场地位于武汉市汉阳区四新北路与连通港西路交汇处，场地周边管线较多。拟建项目于2016年10月开始建设，由主体结构建筑及二层地下室组成。建设的基坑工程平面形状呈矩形，长约280m，宽约120m，总面积约33600m²。工程设计±0.00=22.80m。本基坑计算坑底标高为-11.50m。地面标高-0.50m，所以基坑开挖深度约11.O0m。

方案一：单排桩+内支撑支护方式

拟采用中间部位设置大的对顶撑，两侧设置圆撑的方案。内支撑设置于标高-2.40m处，支护桩直径p1000mm@1200mm，桩顶设置冠梁，冠梁顶标高为-2.00m，冠梁截面尺寸为1200mm×800mm，内支撑体系对顶撑主撑截面1000mm×800mm，两个大的环撑截面1200mm×800mm，其余杆件截面800mm×800mm。坑内被动区采用三轴搅拌桩加固，每幅搅拌桩幅宽1200mm×600mm，加固宽度12m，加固深度超过淤泥质黏土层并进人下部4层黏土500mm。

方案二：单排桩+角撑+双排桩方式

拟采用角撑设置于4个角部，最外一榴支撑距离角部最远距离约40m，中间不方便设置支撑的部位设计为双排桩。双排桩p800mm@1200mm，前后排桩间距3m，双排桩间及被动区采用三轴搅拌桩加固，每幅搅拌桩幅宽1200mm×600mm，加固深度超过淤泥质黏土层并进入下部4层黏土500mm。

开挖工况的设置

支护结构施工顺序为原地面施工支护桩、三轴搅拌桩→放坡开挖至-2.80m，施工冠梁及内支撑梁→基坑开挖至底板底→承台土方开挖→施工地下室基础及底板及负二层地下室，中板换撑施工→支撑体系拆除→负一层地下室施工→基坑回填。

BIM模型建立

建立BIM支护结构模型，并将两种支护结构模型与前期建立的三维地质模型进行整合，再进行体量的差集运算，绘制出两种方案的三维可视图。

方案比选

利用所建成的两个方案的三维模型，对两方案进行经济性、安全性比选，两方案经由《无汉基坑支护设计软件》(2016)验算，符合地方及国家规范，因此，方案比选主要考虑经济指标和后期施工的便利性。

根据各构件定义对应的属性、名称，在视图区可自动生成工程明细表，在明细表中可根据需要查看任意构件的工程量。由BIM技术生成支护结构、土方开挖清单，并与人工统计算量进行对比，工程量误差均小于1%，但自动统计效率高、速度快，节省人力及时间。经对比分析，方案一施工及后期挖土难度大，且需设置栈桥，土方出土困难，支护造价在2700万元左右。方案二支护造价在2500万元左右，后续施工难度小，挖土方便，运土车道便于设置。因此，最终采用方案二(单排桩+角撑+双排桩)。

碰撞检查

利用BIM建立地下室结构模型及工程桩模型，并与支护体系进行碰撞检查。主要是检查立柱桩与工程桩、梁、柱是否有冲突、内支撑与地下室结构楼板是否有冲突、冠梁与地下室给排水管线是否有冲突等。依靠BIM系统平台，经碰撞检查，基坑支护结构体系与地下室结构体系等均无冲突之处。但由于地下室结构存在车道、天井等大的结构开口，角撑换撑施工时，需对这些结构楼板缺失的部位增设临时钢管撑，并且这些部位结构梁需加强配筋，车道立面墙上需增设暗梁以满足换撑工况钢管安装需要等。该项目共筛选出格构柱碰撞点5处，并输出碰撞报告。

细化设计

选定支护方案后，对方案中的碰撞点及各构件进行细化设计，包括各构件配筋、格构立柱、栈桥下缀板、支撑节点加腋设计.换撑板带等进行深化设计。

出图

经对细化后的设计建立三维模型，在BIM中加入图框，可直接转为二维视图，并出具平面图、立面图、节点图，免去了传统意义上设计画图等繁琐工作，设计出图效率及质量大大提高。

本文作者：郝卫华 张琳（中国煤炭地质总局水文地质工程地质环境地质勘查院＆湖北煤炭地质局）

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