BIM/CIM モデルへの解析結果の集約
エンジニアリング本部 国土創生情報部

佐々木 朋子畝原

１. BIM/CIM の動向

聡子

また、発注者によるデータ共有として DS（Data-

令和５年度より BIM/CIM 原則適用となった現在、国土交通省の方針として発注者が活用目的を明確

Sharing）の実施を掲げており、発注者と受注者間で速やかで確実なデータ共有を目指している。
令和６年度以降はBIM/CIM原則適用による適用にし、受注者が３次元モデルの作成と活用を行うこと数の拡大と、より高度なデータ活用に向けた検討をを推進している。（図 1 参照）
令和４年度では３次元モデルの詳細度が基準・要行い、事業全体における効率化を図るとしている。

領類に明示されており、形状や属性情報はそれに準

令和５年度の方針としてはBIM/CIM原則適応のな拠した作り込みを行う方針であった。しかし令和５年

かでも裾野を広げるという観点から、基礎的な３次元度になり３次元モデルの精度は活用目的を達成でき形状の整理と納品に注力し、BIM/CIM利用の普及とる程度の作り込みとし、費用対効果を踏まえ、３次元拡大を目指しており、今後はBIM/CIMの利活用が重モデルを２次元図面の参考資料として位置づけてい要な視点となると考える。

る。

図 1 令和５年度 BIM/CIM 原則適用

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２. BIM/CIM モデル活用の試み

地盤解析（ALID/Win）OGI Technical Reports vol.29で報告した土木構地盤解析は地盤ソフト工房社の ALID/Win を使用

造解析とBIM/CIMの連携（注１）に続き、地盤解析結果し、２次元断面解析を行う。地震時の液状化に伴う地のBIM/CIMモデルへの集約を行う。地盤解析はあく盤変形量を予測する「ALID」という理論に基づいたまで解析専用ソフトで行い、BIM/CIMモデルでは、解析を行うソフトであり、地盤の断面形状と地盤物性その結果の集約のみを行う。

値を入力することで比較的容易に地盤の変形量がBIM/CIM モデルとは３次元形状と属性情報を組予測できることから、広く使用されている。設定した着み合わせたものである。属性情報とは３次元形状に目点ごとの変位量により津波等の外水位と比較を行対して文字情報として付与した部材情報、または補い、外水位に対して堤防が安全かどうかを照査する。

足資料として外部参照させた設計図面や計算結果

また、液状化の度合いを確認するため、FL 値（どれである。

だけ液状化しやすいかを表す値）をコンター図で出

本稿では解析結果である２次元情報を３次元的に力することができる(図 3)。ここでは赤やオレンジの配置し、解析結果を紐解くのに必要な要素について暖色で表現された部分が液状化しやすい範囲であり、更に情報を付加する。付加する情報は構造を決定

堤体端部で地盤が液状化しやすい様子がわかる。

するに至った根拠、設計に用いた思想や条件、検討断面の位置など土木構造解析技術者が解析をするにあたり求める要素とする。それにより BIM/CIM モデルが有益なツールとなり、BIM/CIM モデルの活用の場を広げることに繋がると期待する。
図 2 地盤変形図（イメージ）

３. 集約する解析結果群
対象工種は河川とし、河川堤防とそこに位置する樋門を対象構造物とする。付加する情報は耐震照査のため行った地震時の樋門底面地盤変位を求めた解析結果とする。
図 3 FL 値コンター図（イメージ）

使用するソフトウェア
解析結果の集約は Autodesk 社の Civil３D® とNavisworks®を使用する。Civil３D®では解析結果であ

本稿では、ALID/Win から出力される解析結果のうる２次元情報の３次元的配置を行い、Navisworks®でち地盤変形図、FL 値コンター図、着目点変位の３点それらに付随する設計条件などの情報を付加する。

および、解析条件として解析断面位置、地盤物性値、地下水位の３点を BIM/CIM モデルに集約する。

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４. 解析結果の集約
解析断面位置の設定と表示をし、その位置に２次元情報である解析結果の３次元的配置を行う。検討
対象とした横断位置の表記及び各種検討した情報をこの横断上に配置することで、２次元情報が検討対象を代表する情報として表現が可能となる。

４．１ 設計条件
解析結果の集約のみでは、設計者の意図を読み取るための情報が不十分である。そのため解析時に設定した設計条件についても集約を行う。
解析断面位置
集約する解析結果が検討対象とした横断位置を明確にするため、解析断面位置を示すオブジェクトを作成し、表示する。

図 5 地盤物性値

地下水位
ボーリング調査により測定された地下水位も解析条件の１つである。測定された地下水位の標高値に面状のオブジェクトとして表現する。

図 4 解析断面位置
地盤物性値
地盤物性値とはボーリング調査により得られた、土の強度や圧密特性、締め固めた土の特性などさまざ

図 6 地下水位

まな土質特性や物性値のことである。地層モデルに対して文字情報として情報を付加する。

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４．２ 解析結果前後の比較が出来るように、メッシュの色分けをしてALID/Win から出力される３つの解析結果の集約表現している。Civil３D®に地盤変形図の２次元情報を行う。地盤変形図、FL 値コンター図は地盤の変形を読み込み、解析断面位置に３次元的配置を行う。

や液状化の傾向を読み取り、対策工を検討するため

FL 値コンター図の手がかりとする。着目点変位は堤防の安全性を判FL 値とは液状化の安全率を示す。値が小さいほ断する材料の一つとなる。

ど液状化の危険性が高い指標となる。その値をコン

地盤変形図

ター図として分布状況を視覚的にとらえやすく図化し地盤変形図とは外力によって変位する地盤の位置や形状をメッシュで表現したものである。また変位たものが、FL 値コンター図である。地盤変形図と同様に３次元的に配置する。

図 7 地盤変形図（現況）

図 8 FL 値コンター図（現況）4/8

着目点変位

着目点変位の結果にある天端平均沈下量と照査

土木構造解析技術者は堤防の耐震照査を行うた外水位を用いて堤防の照査を行う。沈下後の堤防天めに重要となるポイントを着目点として設定する。そ端高が照査外水位より高いことが評価基準となる。の着目点を示すオブジェクトを作成する。

照査外水位として使用した H.W.L（計画高水位）
は直接的に地盤解析に用いる値ではない。しかし液状化による沈下後の堤防の耐震照査に使用するため、情報として付加している。

図 9 着目点オブジェクト
作成したオブジェクトに対して着目点変位値の図 11 照査外水位(H.W.L)

Excel データを Navisworks®のリンク機能を使用して情報を付加する。リンクをクリックすることで、紐づけ４．３ 参考資料した Excel データを呼び出すことが可能となる。

設計条件や解析結果を３次元的に配置したが、詳細な情報については計算書、設計図面、報告書などさまざまな資料の確認が必要となる。それらをNavisworks®のリンク機能を使用して付加することで、必要な情報にすぐにアクセスでき、情報の整理と共リンクをクリック有を容易に行うことができる。

水圧消散後
着目点

節点番号

11626
22431
32507
42621
53810
天端平均沈下量

L2-1

L2-2

変位X(cm)

変位Y(cm)

変位X(cm)

変位Y(cm)

-62.7
-63.0
-33.9-14.8
57.7-22.7-57.6-25.3-12.6
10.9-31.8-66.6-72.3
-43.6
-22.6
56.8-68.3-78.3-46.9-33.4-11.2-52.8

図 12 リンク機能による参考資料の共有

図 10 着目点変位

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４．４ 複数ケースの結果集約

Navisworks®でビューを複数作成し、ケースごとに解析ケースは表 1 に示す４ケースを行った。
表 1 解析ケース

画面を切り替えることにより条件や結果の比較が容易となる。

ケース

対策工の設計地震動

（No.）

有無

（L２）

１なし(現況地盤)L２-１（プレート境界型）

２なし(現況地盤)L２-２(内陸直下型)

３あり（地盤改良）

L２-１（プレート境界型）

４あり（地盤改良）

L２-２(内陸直下型)

解析するケースや設計条件が複数ある場合も１つの統合されたモデルに情報を集約できる。それにより最終的な解析結果のみではなく、結果に至った経図 13 Navisworks®によるビューの設定緯をも含む全体の状況を把握することが可能となる。

地盤改良範囲図 14 地盤変形図（上：ケース No.２、下：ケース No.４）

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５. 集約の成果と課題

６. 集約データの活用に向けて５．１ 成果解析結果を集約することにより得られた成果は以土木構造解析技術者が必要とする設計条件や解析結果を BIM/CIM モデルへ集約することができた。

下の２点となる。
検討プロセスの付加

ただし、データを集約しただけでは BIM/CIM モデルが有益なツールとは言えない。今後は集約を行っ設計時の検討プロセスを可能な限りモデル情報にたデータをどう活用し、どのように情報共有を行うか付加することができた。それにより従来であれば、構が重要となる。現段階で活用に向けての課題を２つ造を決定するに至った根拠、設計に用いた思想や挙げる。

条件などの設計者の意図を読み取るため、設計図面データの管理と共有や報告書の束から必要箇所を探し出し、理解する時

BIM/CIM モデルを活用していくことになれば、業間が必要であったが、プロセスを含めた情報を務を追うごとにデータの更新（変更・修正）が行われBIM/CIM モデルに付加しておくことで、解析結果にることとなり、最新情報の明確化と変更履歴を記録・至った過程を理解しやすくなると考える。

閲覧するための履歴管理機能が必要であると考える。

再解析の判断材料

また１つのデータをプロジェクトに関わるすべての設計条件の追加や変更がある場合に再解析を行人が利用することを考え、データ共有のためのセうか否かの判断が求められる。その場合に判断の材

キュリティ対策、クラウドサービスも必要不可欠である料となる情報が１つに集約されていることで、新たなと考える。

条件における解析結果の見当を付け、再解析実施

ソフトウェア間の相互連携の判断を迅速に行うことが出来る。

集約した１つのデータから必要な情報を抜き出し、また、解析結果が３次元的に可視化されていること

中間ファイルを介して解析ソフトに情報を戻すことがで、各関係者が容易に共通の認識を持つことができ、可能であれば、２次元設計図から将来的に３次元モ

迅速な判断に繋がると考える。

デルが主体となった場合に、解析モデル＝BIM/CIM モデルとすることができる。互換性のある

５．２ 課題
解析結果が CAD データであったため２次元情報を比較的容易に集約することが出来た。しかし使用中間ファイルがあることで、次フェーズへのデータの受け渡しもスムーズになり、情報の連続性が保持されることを期待する。

する解析ソフトによっては出力されるデータ形式が異なるため、集約方法についてはデータ形式に合わせた検証が必要となる。また集約にかかる作業の効率化についても今後の課題である。

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＜参考文献＞
1） 「BIMCIM 原則適用に係る参考資料（R５.３）」（国土交通省，令和５年３月）
2） 「第９回 BIM/CIM 推進委員会資料」（国土交通省，令和５年１月）（注１） 「BIM/CIM と構造解析モデル-土木構造解析エンジニアの視点から-」（OGI Technical Reports vol.２9 ,２0２２年３月１日）
https://www.apptec.co.jp/technical_report/index.html

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