Die Baugrundmodellierung beinhaltet den Aufbau einer räumlichen Abbildung. Es können Modelle für die ingenieurgeologische Abbildung sowie deren Ableitungen für Standsicherheits- und Variantenberechnungen im Zuge der Bauplanung erstellt werden. Die Ergebnisse dienen verschiedenen Aufgaben, u.a. auch im BIM-Kontext. Hierfür muss der Auftraggeber die für das Modell notwendigen Anwendungsfälle beschreiben.
Im Gegensatz zu den Schnittdarstellungen werden Schichtgrenzen zukünftig als dreidimensionale Fläche erstellt. Für deren Modellierung stehen verschiedene Methoden zur Auswahl. Diese lassen sich grob in lineare und nichtlineare Verfahren unterscheiden.
Bei der Triangulation als lineare Verfahren werden Datenpunkte durch Dreiecksmaschen verbunden. Die bekannteste Methode ist die Triangulation nach Delauny, bei der für jede Masche Umkreise untersucht werden. Innerhalb eines jeden Maschen-Umkreises soll sich kein weiterer Datenpunkt befindet. Bei einer Regelverletzung werden die Maschen so verändert, dass die Bedingung erfüllt ist. Das Verfahren ermöglicht die Berechnung von gleichmäßigen Abbildungen. Das Auftreten von spitzwinkligen Dreieckslösungen kann minimiert werden.
Der Vorteil der linearen Abbildung ist die Eindeutigkeit der Ergebnisse, jede Masche wird nur durch drei Datenpunkte definiert. Schätzwerte zwischen den bekannten Punkten werden dabei linear interpoliert. Dies ermöglicht z.B. für Softwareanwendungen eindeutige Definitionen und somit auch eine einfache Handhabung. Der Nachteil ist die grobe Auflösung, die sich vor allem bei einer geringen Datengrundlage als sehr störend erweist. Da dies in der Baugrunduntersuchung eher die Regel darstellt, kann das Verfahren nur verwendet werden, wenn bei der Erstellung weitere Punkte entsprechend der gutachterlichen Bewertung in die Datengrundlage eingefügt werden.
Eine weitere Möglichkeit ist die Verwendung von nichtlinearen Verfahren. Die bekanntesten Vertreter sind u.a. Kriging und Radiale Basisfunktionen. Unter Verwendung komplexer Funktionen können aus vorhandenen Daten räumliche Flächen berechnet werden. Neue Zwischenpunkte werden durch die Wichtung der verfügbaren Datenpunkte ermittelt.
Beide Verfahren basieren auf einer Summenfunktion, deren Aufbau von der Anzahl der verfügbaren Datenpunkte abhängt. Die Teilelemente der Funktion sind wiederum Funktionen, die vom Abstand zwischen den verfügbaren und den zu berechnenden Punkten abhängig sind. Um die einzelnen Funktionen so zu kombinieren, damit eine geeignete Lösung errechnet werden kann, sind Faktoren für die Wichtung notwendig. Diese werden aus den verfügbaren Datenpunkten ermittelt, die in einer ersten Rechnung miteinander in Bezug gesetzt werden. Kriging und Radiale Basisfunktion unterscheiden sich hierbei durch den verwendeten Datenraum. Bei Kriging werden nur lokale Datenpunkte für die Berechnung verwendet. Die dafür notwendige Entfernung wird über eine Untersuchung mittels Variogrammen ermittelt. Im Gegensatz dazu bedient sich die Methode der Radialer Basisfunktionen dem gesamten zur Verfügung stehenden Datenraum. Somit können auch Lösungen berechnet werden, wenn nur wenige Datenpunkte zur Verfügung stehen.
Der Vorteil der nichtlinearen Verfahren besteht darin, dass Schichtgrenzen naturnaher abgebildet werden können. Anstiege in den Oberflächen werden immer mit einem stetigen Verlauf modelliert. Ein Nachteil dabei ist, dass künstliche Objekte nur unscharf abgebildet werden können. Dies betrifft z.B. ehemalige Baugrubenböschungen, die durch Auffüllungen überschüttet worden.
Wichtig zu verstehen ist, dass in der Regel die vorhandenen Datenpunkte nicht ausreichend sind, um ein gutes Modell zu erstellen. Daher ist der Autor angewiesen zusätzliche Interpretationen in Form von weiteren Datenpunkten einzufügen. Hierbei ist zu beachten, dass die Erstellung von Baugrundmodelle durch den fachkundigen Baugrundgutachter begleitet bzw. umgesetzt werden muss. Nur die gutachterliche Arbeit kann die Baugrundverhältnisse abschätzen und somit eine vernünftige Festlegung der Schichtverläufe angeben.
Die zusätzlichen Datenpunkte können je nach Methode oder Software einzelne Punkte, Linienverläufe oder ganze Punktgruppen (z.B. aus geophysikalischen Erkundungen) umfassen. In einigen Fällen kann die Definition von Neigung und Orientierung (Fallen und Streichen) an einzelnen Punkten notwendig sein. Hinweise hierfür ergeben sich aus Kartierungen, Erfahrungswerten, Vergleichen oder historischen Untersuchungen z.B. an Bestandsobjekten.
Das dreidimensionale Baugrundmodell bleibt wie die etablierte Schnittdarstellung immer eine menschliche Abschätzung der Situation. Die Qualität der Aussagen ist von der Datengrundlage, der Methode und der Bewertung abhängig.