不久前，水电八局2024年BIM技术应用大赛暨智慧工地优秀应用案例评比活动中，百色项目“高边坡地质灾害治理信息化应用”荣获团体赛二等奖。百色升船机为目前世界提升重量最大的全平衡钢丝绳卷扬式升船机，项目主要建设内容为以升船机为核心的一系列通航构筑物及边坡工程。通航设施工程规模为2×500吨级船队兼顾1000吨级单船，水电八局承建Ⅳ标段，主要建设内容包括上游引航道、通航渡槽、升船机、辅助船闸、下游引航道及边坡工程。

升顶坡原设计高度160m，边坡自上而下逐渐变陡，坡比从1：1.5至1：0.3，升顶坡总体属于逆向陡倾角岩质边坡，岩性主要为泥质砂岩，属于微变质强变形岩体，岩体层间错动和层间剪切强烈，岩体隐微裂隙极为发育，工程稳定性较差。2024年3月16日下午，升顶坡下游区域开挖过程中，现场巡查员发现副坝道路185高程边坡出现较大裂缝，发现情况后项目部第一时间疏散现场人员，并对周边进行封闭警戒。随后，升顶坡桩号下3+204-3+300范围、高程205m以下边坡发生局部失稳变形。原因定性为由地质条件差引起的倾倒变形破坏。

由于升顶坡失稳面积大，且直接占压升船机基坑关键线路。事件发生后，百色项目部积极配合业主、设计单位，利用信息化技术，采取无人机倾斜摄影建模、BIM技术、720云全景及微变雷达技术等多种信息化手段辅助设计变更工作的推进、落地以及实施阶段的安全监测，取得显著成果。

设计变更后边坡高度约200m，共18级坡面，主要坡比为1：1.25。设计变更方案中要求严格按开挖一级支护一级的方式对整个升顶坡自上而下重新开挖支护。坡面采取框格锚索、贴坡锚索、钢筋桩、抗滑桩的组合支护形式。开挖条件差，支护工作量大，按照设计原则进行工期安排，需517天才能完成升顶坡的修复工作并转入升船机主体混凝土施工。

业主及行业主管部门希望进一步优化工期安排，并要求在边坡卸载至一定阶段后提前进行基坑开挖工作，以降低边坡失稳对升船机土建关键工期的影响。在紧迫且困难重重的条件下，如何保障在合规的基础上，确保边坡处置和基坑开挖的安全是工程继续推进的决定因素。百色项目部积极探索新思路，将信息化技术应用于高边坡地质灾害治理全阶段，BIM技术创新成果主要也围绕“如何推动前期设计变更工作的落地”“如何在施工阶段实时掌握整个边坡变形情况，确保作业人员的安全”两点展开。

首先，进行方案优化。针对各级边坡的开挖支护工况进行边坡稳定计算、路线优化。其次，围绕两条路径展开高边坡地质灾害治理信息化应用，一是基于无人机与图新地球的BIM技术应用，涉及到的软件包括context capture、大疆智图、720云全景，主要用于边坡表面变形初步分析、地形获取、方案优化、汇报及现场生产会议。二是基于全方位微变雷达的应用，可用于边坡变形数据的采集、分析及异常情况预警。

基于图新地球的应用。利用图新地球软件，快速导入实景模型、CAD图纸以及BIM模型，对于导入的模型直接进行三维测量及等高线、高程点数据的提取。关于实景模型的具体应用，一是日常化的进行实景模型的建立与存档，项目部每月2次进行航测，收集过程数据和基础资料。二是在升顶坡发生失稳后，第一时间安排无人机进行过程航拍，生成变形过程模型，整个坡面范围内的实景模型数据采集仅需15分钟左右即可完成。三是有利于工作汇报。3月17日自治区交通厅到现场调查原因，项目部通过实景模型直观展示现场情况和边坡破碎情况，得到主管部门的一致认可，并将事件初步认定为应急抢险，会上主管部门也肯定了项目部采取的相关处置措施。四是有利于边坡变形情况的初步分析，通过叠加边坡变形前后的实景模型可快速对比出边坡的变形情况，使用测量工具能量化变形的水平位移和沉降情况，为后续方案变更和滑裂面分析提供支撑。五是剪出口分析，失稳坡体存在三处可能的剪出口，剪出口的高程及长度均可从模型中直接量取，有利于勘察设计单位反演边坡变形情况，确定可能的滑动面位置。六是高程点提取及剖面分析，通过图新地球快速导出模型的地形数据和剖切断面，有利于辅助失稳区域的工程量计算和坡体破坏情况分析。图新地球中CAD及BIM模型的综合应用，软件内集成了CGCS2000坐标系和中央子午线功能，CAD图纸和BIM模型均可按坐标位置精确导入。百色项目在边坡治理方案讨论时将设计CAD、升船机BIM模型以及边坡实景整合，有助于方案的细化与施工道路的布置。

基于720云VR全景的应用。边坡治理过程中，现场协调会议十分频繁，百色项目部采用720云VR全景工具每周数次获取现场全景，从全景照片的拍摄至VR图的生成可在半小时之内完成，可随时供方案讨论及行业主管部门查看现场进度。

基于边坡微变雷达的应用。边坡微变雷达是地质灾害治理过程中保障作业安全的关键工具。微变雷达在现场的使用具有突出优越性，一是全天时、全天候，微变雷达可适应全气候条件24h持续作业，二是大范围、高精度，监测精度可达亚毫米级；三是远距离、非接触，微变雷达属于遥感监测，最大监测距离能够达到5公里；四是自动化监测，微变雷达无需专人值守，它具备数据采集、形变分析、成果生成、预警预报的全流程自动化处理能力。右边的视频就是现场微变雷达的工作情况。边坡微变雷达的应用，一是可将变形点云模型与实景模型结合，以云图方式展示边坡变形情况，指导变形初期现场应急措施的实施。左下角图片显示的边坡变形云图，不同的颜色代表的是不同的位移区间。二是可实时监测边坡变形量和变形速度，辅助判断边坡变形发展，配合物探等手段，可快速分析滑裂面位置和变形情况，有利于推进设计变更和方案优化。三是常态化监测，微变雷达可实时生成监测成果，动态反馈边坡治理程度对整个边坡稳定的影响，在边坡修复至设计要求的高程后，经过一周的持续监测，监测结果显示断面变形收敛，具备下部施工条件，经参建各方研判并出具正式通知后恢复基坑开挖工作。四是监测预警，基坑开挖过程中需对下部坡脚进行部分挖除，微变雷达的监测数据显示，在坡脚挖除过程中边坡变形出现异常波动，变形速率加快，现场立即组织参建各方研判，决定在现有条件下暂缓坡脚开挖，优先卸载185-170高程前缘坡体，以减小上部荷载，待边坡变形持续收敛后在动态进行下部施工。现场按此组织后边坡趋稳，顺利完成主要区域的基坑开挖。

百色项目通过信息化应用形成成果：一是在边坡变形初期配合设计单位分析变形机理，推动设计变更方案的落地。二是在行业主管部门和业主单位对工期节点提出要求后，项目部依托信息化手段拿出可实施性方案，并推动设计院复核后出具正式设计通知，确保了施工的合法合规。三是上部卸载与基坑开挖“同步进行”安全风险大，采用边坡微变雷达实时监测边坡动态，确保了工程顺利推进，在边坡发生异常情况时可及时预警，施工过程中可结合监测数据动态调整上下施工的组织，最大程度的降低施工安全风险。四是信息化手段的应用确保了基坑开挖的安全进行，目前已安全完成基坑开挖，相比传统方案提前318天进入升船机施工直线工期，效益显著，在边坡工程、矿山工程、地质灾害处理中具有广泛的推广价值。

信息化技术的不断演进和应用正推动着社会全面迈向数字化、智能化的新时代。接下来，百色项目部将紧跟时代潮流，积极创新，善用信息化手段，在新的发展格局中实现突破，充分抢抓信息化赋能机遇，助力通航建设更加高效、精准、可持续，为百色通航如期建成提供更强大的动力。