BIM在公路山岭隧道全生命周期中的应用

以云南昆明绕城高速公路杨林隧道为依托工程,结合BIM技术开展了从隧道参数化建模到施工信息管理再到BIM模型与数值模型交互方法的研究。应用Autodesk Revit软件平台,基于Dynamo可视化编程技术,开发了公路山岭隧道参数化建模系列节点包程序,高效地创建了隧道路线模型、隧道衬砌模型、隧道支护模型、地质模型;开发参数信息创建及录入自动化程序,实现隧道工程数据批量化导入BIM模型;基于中间格式文件“. sat”实现Revit与Midas GTS NX之间的模型交互,将建模区段的模型进行施工数值模拟并反馈到模型中。研究成果可为BIM技术在公路山岭隧道以及其他地下带状工程在设计、施工、运维等全生命周期中的应用提供技术参考。     

纵向裂缝隧道衬砌结构的安全评价与加固研究

 裂缝是运营期隧道衬砌结构的主要病害形式之一,特别是拱部纵向裂缝对隧道原有结构的承载力影响较大。通过公路隧道衬砌结构裂缝评价方法,对隧道主要裂缝进行安全评价,给出安全等级,同时应用刚度退化模型对隧道原结构进行承载力评价,给出加固前的隧道结构安全系数,通过工程实例验证说明,通过刚度退化模型计算承载力是可行的,为隧道的加固补强提供重要依据,并为今后纵向裂缝情况下衬砌结构的安全性评价、承载力的计算分析以及加固设计提供新的技术方法。     

融合Revit和Dynamo的城市隧道基坑结构参数化建模

BIM技术作为一种工程设计、建造、管理的数据化工具被广泛应用于工程建设行业中。相比于上部结构,BIM技术应用在地下工程中还存在诸多不便,地下结构的标高和尺寸的非可复制模块化,使得隧道基坑结构BIM建模技术的成本高、耗时长,亟待自动化、参数化的BIM建模技术提高效率。基于Revit二次开发环境编制了隧道基坑模型构件定位算法,以Excle表格格式构建了隧道基坑构件位置、尺寸的基础数据源;然后借助于Revit构件族与Dynamo可视化编程建模,实现城市隧道基坑结构快速参数化建模。以深圳公常路隧道基坑为例,证明了本文提出的建模技术的能够有效解决BIM在地下工程中应用困境,且有效的提高了BIM建模技术效率。本文所提融合Revit+Dynamo的参数化三维建模技术将为推动BIM技术在地下工程中的正向设计提供重要的技术基础。     

拱顶背后空洞对直墙式隧道结构安全性影响分析

拱顶背后空洞作为隧道衬砌病害的主要诱因,威胁着隧道运营安全.为探究空洞对隧道结构安全性影响机制,依托某公路隧道工程,建立三维数值模型就空洞几何尺寸对衬砌结构内力及安全性变化规律进行分析.研究结果表明:拱顶背后空洞的存在改变了衬砌结构内力分布规律,空洞几何尺寸发生改变,衬砌结构内力也随之变化;当空洞环向范围发生改变,衬砌...     

内爆炸作用下隧道衬砌结构动力响应数值分析

为准确研究内爆炸作用下隧道衬砌结构的动力响应,建立了“炸药 空气 结构 土体”流固耦合模型对全比例隧道衬砌结构的内爆炸试验进行了数值模拟。模拟首先采用精细网格的一维轴对称模型计算起爆阶段爆炸波在自由场中的传播,并在爆炸波抵达衬砌结构前将一维轴对称模型计算结果映射至三维流固耦合模型中继续计算爆炸波、衬砌结构以及土体的相互作用。数值模拟获取的超压时程及衬砌结构破坏形态与试验结果吻合较好,说明了所建立数值模型以及映射模拟方法的适用性。基于数值仿真结果对于隧道衬砌内爆炸过程的爆炸波流场特征进行了分析。研究表明：偏心爆炸工况下冲击波在爆炸远区出现了较长时间的汇集,此区域的衬砌结构承受了较大的冲击波超压及冲量作用,为抗爆设计的薄弱部位。     

基于BIM的地铁隧道结构分析与安全预警

BIM广泛应用于建筑工程动态可视化管理、信息共享和决策支持中。针对复杂地质环境下的地铁隧道而言,地质模型的准确度决定了隧道的设计质量,影响施工及后期运营安全稳定,而这是BIM较为薄弱环节。以南宁地铁2号线为例,利用Revit的API进行二次开发,建立隧道BIM结构模型和基于地质数据库的三维地质模型,分别得出地铁隧道结构计算和岩土软件数值分析结果,结合项目实时施工进度、隧道结构变形数据、地面沉降数据、建筑物沉降倾斜数据等实时变形监测信息,进行反馈和验证。最终计算结果在web 监测平台上三维可视化,可辅助施工单位及时掌握相关信息并做出应急反应,从而实现BIM在复杂地质环境下地铁隧道三维可视化、结构分析以及安全预警预报的应用。     

基于三维地质信息模型的隧道BIM技术路线研究

在总结我国隧道工程BIM应用现状的基础上,通过论述三维结构信息模型、结构可视化和碰撞检查功能在隧道建设过程中的实用性,指出以三维结构信息模型为核心的隧道工程BIM技术路线应用价值偏低。以山岭隧道为研究对象,探索建立以三维地质信息模型为核心,以超前地质预报结果可视化和隧道地质信息查询等功能为内容的BIM技术路线,为推动BIM技术在隧道工程的长足发展提供技术思路。     

采用新奥法的隧道BIM施工模拟研究与应用

研究了应用于新奥法公路隧道施工的BIM模型建模方法及BIM模型构建的关键。介绍了隧道参数集成BIM模型通过对地形地质、隧道围护结构、施工设施建模后,进行集成与整合后的建立。以浙江省永嘉福佑至沙头段改建工程为例,将BIM技术引入隧道新奥法施工管理中,利用模型对施工方案进行模拟与优化。结果表明,BIM技术有利于提高项目的信息化水平,为施工组织设计和项目管理决策提供可视化技术手段。     

Revit+Dynamo在重叠隧道参数化建模中的研究应用

BIM技术作为当今工程建设领域的关注热点,在建筑领域应用比较成熟,随着我国社会经济飞速发展,将其应用到地下交通领域已是必然趋势。但由于三维建模时间成本大,实际设计施工中往往仍是依据二维平面图纸。依托成都地铁9号线一期工程5标项目,构建了一套参数化创建精细化隧道三维模型的方法,主要包括采用Civil 3D生成隧道三维空间设计线,采用Revit建立了参数化的盾构管片及矿山法隧道族库,并通过Dynamo插件可视化编程,最终建立了重叠隧道的三维空间模型,对隧道参数化建模具有重要的参考意义。     

基于BIM的隧道环境监测信息可视化与智能决策

互联网和BIM技术发展为公路隧道环境监测提供新手段。针对隧道环境监测信息繁杂、观察和决策困难的问题,提出BIM技术和数据可视化技术,融合多源时空数据,直观反映数据的空间特征和数据间的内在关联和变化,结合人工智能法,为隧道环境监测和控制决策提供依据。着重介绍隧道BIM模型构建和数据可视化融合关键技术,并以上海大连路隧道空气质量控制和照明控制为例,详细阐述可视化技术和智能决策技术对隧道环境控制和优化的过程和效果。     

公路隧道衬砌渗漏水的防止

针对公路隧道防排水的重要性，提出了公路隧道防排水的设计原则，介绍了隧道的防排水措施、衬砌裂缝的防治措施及公路隧道的衬砌质量控制措施，以确保隧道衬砌质量，从而保证隧道的安全。     

衬砌背后空洞对于公路隧道的危害性研究

分析了公路隧道衬砌背后空洞的危害和原因,采用平面弹塑性分析模型,并运用有限元软件"同济曙光GeoF-BA"分析研究了不同情况下的衬砌背后空洞对衬砌结构内力的影响,从而更好地对隧道病害进行整治。     

碳纤维补强公路隧道设计计算方法的研究

针对碳纤维补强公路隧道衬砌,按荷载结构法,以碳纤维补强钢筋混凝土偏压构件的理论为基础,提出了裂缝发展分析方法,初步形成了一套适用于碳纤维补强公路隧道衬砌结构的设计计算方法。可为碳纤维加固修补公路隧道衬砌结构提供设计依据。     

超大直径盾构法隧道施工期衬砌结构安全性

以上海长江隧桥工程中的超大直径盾构为背景,以盾构法隧道施工中管片拼装变形、注浆产生的附加应力以及隧道上浮等施工工况的受力条件为研究对象,通过1∶1衬砌水平整环错缝结构加载试验,取得结构试验数据。通过三维数值模拟分析,确立施工期隧道衬砌结构的计算模型、计算参数和计算方法,验算施工期隧道结构的安全性,并提出隧道施工质量控制技术措施和管片构造要求。     

王庄公路隧道设计

对王庄公路隧道的地质情况进行了详细的介绍,从平纵面设计、横断面设计、衬砌结构、洞门设计、防排水设计等方面详细地阐述了隧道土建工程设计,同时对附属工程进行了设计,对类似特长公路隧道的设计有一定的参考价值。     

某公路隧道工程二次衬砌的施工技术

为适应现代化公路隧道建设的要求,二次衬砌是必不可少的结构,其主要作用为加固支护、美化外观、方便设置通讯、照明、监测等设施,其施工质量直接关系到隧道结构的耐久性和安全性。该文结合云南省昭通市昭巧二级公路齐头岩隧道工程,介绍了隧道二次衬砌的施工技术,可为类似工程提供借鉴。     

浅谈隧道洞身衬砌检测的一些体会

研究证实,隧道洞身衬砌裂损会破坏工程结构、降低工程整体质量、缩短工程使用年限。因此,加强对公路隧道洞身衬砌检测具有现实意义。本文基于公路隧道洞身衬砌检测问题,浅析了公路隧道洞身衬砌裂损的防治。     

隧道与斜井交叉段用钢纤维砼支护受力研究

空间交叉结构受力复杂性及其支护结构适应性是近年来长大公路隧道亟待解决的关键技术问题。采用喷射钢纤维混土做永久衬砌以替代复合式衬砌,可满足交叉结构承受弯曲应力作用下强度要求,同时从根本上解决了支护结构的施工性问题。从钢纤维混凝土(SFRC)抗拉韧性性能研究入手,通过四点弯曲试验,获得了钢纤维混凝土的裂缝宽度w与裂缝高度关系以及钢纤维混凝土开裂后拉应力随裂缝宽度增加而降低的拉伸软化曲线。在有限元计算中,引入应变软化模量以及剪切滞后因子两个特征参数,对云山隧道与斜井(3#)钢纤维混凝土交叉支护结构进行三维有限元数值模拟,探明了钢纤维混凝土支护隧道交叉连接段局部范围内位移变形、裂缝分布、接触应力等演化的施工力学行为,研究结果可为采用钢纤维混凝土做永久结构设计、施工以及合理支护参数选择提供有益参考。