基于iS3平台的岩体隧道信息精细化采集、分析与服务

由于岩体工程的复杂性和隐蔽性,传统的建模和分析方法难以满足较高精度的要求。针对此问题,在基础设施智慧服务系统(i S3)平台框架内,将一系列岩体隧道工程中高精度采集与分析方法及技术进行了改进和高度集成,形成一套针对岩体隧道的精细化采集、分析与服务系统,并应用于工程实践。其中,在信息采集方面,采用三维数字照相与三维激光扫描技术,对岩体表面及节理面的几何信息进行高精度的采集与重构。在此基础上,自动化地生成岩体的数字模型,然后针对不同数值方法,使用三维网格剖分或块体切割技术,将数值分析所需要的数据,集成到依据工程信息自动生成的数字模型中,实现岩体隧道的数字数值一体化。在数值分析方面,采用基于三维非线性破坏准则的有限元连续分析模块,或者集成了三维关键块体分析与非连续变形分析(DDA)的非连续分析模块,可以针对不同的工程条件及需要,进行精细化的三维连续或非连续数值分析。将以上设备及软件模块,在i S3平台上从集成为高度一体化的系统,开发工程管理、信息展示、安全分析及辅助设计等功能,以精细化、定量化分析结果为依据,实现精细化和远程化的工程辅助决策与服务,并在多个岩体隧道工程中进行了应用。     

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。     

多对象多场景自动化监测预警平台研发及实践

针对自动化监测技术在多对象多场景工程应用中缺乏规范化、标准化、系统化和信息孤岛等突出现象,研发了"地质灾害与工程结构自动化监测预警平台"(以下简称"融合平台").平台利用3S、物联网、云计算、人工智能等技术,采用SOA架构,将多源异构监测数据和地质灾害体及各种工程结构的多对象、多场景监测数据统一融合在一个平台中进行处理...     

核电取水隧道信息管理平台的研究与应用

隧道建设及运维期会产生海量的工程数据，但数据复杂且难以高效、科学地利用。为了寻找有效的管理方法，以海南昌江核电厂取水隧道为工程背景，梳理了项目实际需求，构建了基于BIM和GIS的数字孪生技术的信息管理平台，实现了以下功能：隧洞设计、勘察、施工进度数据的可视化展示；工程监测数据管理与风险预警；进洞人员实时统计与定位管理；围岩等级的自动化识别；隧洞支护结构自动化选型。实践证明，本平台能够有效地提高隧道建设期、运维期管理效率，降低事故风险，其技术构架和应用模式可为同类隧道工程的数字化、可视化管理提供有益参考。     

面向异构数据的盾构试验及工程联合系统开发

针对地下工程盾构试验中历史工程数据与模拟试验数据之间异构性的问题，采用异构数据集成中间件技术，设计并实现了融合模拟试验与历史工程数据的盾构试验及工程联合系统，从而更有效地收集和分析数据，在更大的范围内实现数据共享。提出的方法具有可扩展性好、跨平台、执行效率较高等优点，能够很好地为盾构法隧道施工决策和控制提供技术支撑。     

《2016-2020年建筑业信息化发展纲要》提出:加快BIM、物联网等信息技术与建筑业的深度融会

<正>1、勘察设计类企业进一步完善并集成企业运营管理信息系统、生产经营管理信息系统,实现企业管理信息系统的升级换代。深度融合BIM、大数据、智能化、移动通讯、云计算等信息技术,实现BIM与企业管理信息系统的一体化应用,促进企业设计水平和管理水平的提高。在工程项目勘察中,推进基于BIM进行数值模拟、空间分析和可视化表达,研究构建支持异构数据和多种采集方式的工程勘察信息数据库,实现工程勘察信息的有效传递和共享。在工程项     

ArcGIS平台与Geo-Slope软件三维地层数据自动转换技术研究

ArcGIS作为常用GIS平台,多用于存储海量地理信息数据,将ArcGIS平台与相关岩土计算软件有机融合,是实现岩土工程实时分析功能的有效途径,但目前尚不能实现ArcGIS三维地层模型数据与岩土计算软件(如Geo-Slope)所需的输入数据间有效兼容。本文研究两个软件支持的文件格式类型及解析方式,提出了基于点集DXF文件和XML文件的地层数据转换与预处理方案。基于该方案开发数据转换与预处理程序,使三维地层模型向二维边坡模型的剖切、划分、数据整合与转化等操作流程自动化,初步实现从ArcGIS中导出能被Geo-Slope兼容的剖面数据文件并在过程中完成数据预处理,以取代人工耦合方式。以淮河淮北堤防工程为例,对数据转换与预处理方案进行分析,验证该技术与软件的实用性。     

基于远程自动化监测的软土隧道扰动安全控制

文章介绍了软土隧道的远程自动化监控系统。该系统主要由隧道测量传感器、数据采集与传输系统、监控系统三部分组成,在隧道施工和运营期间实现对土压力、孔隙水压力和地层位移等的远程自动监测,并通过基于Internet的GPRS远程无线传输方式将监测数据传输到主机的数据存储与处理系统,进行分析预警并及时反馈给管理者。系统在上海世博电力隧道工程的施工和运营过程中达到了安全监控的要求。     

多源异构房产数据融合的应用研究

基于福州市房产数据现状及信息化建设的需求,提出应用同名地物要素的空间位置匹配及调整变换的方式来辅助完成多源异构房产数据的融合.在多源异构数据融合的过程中,以多源异构房产空间数据的匹配融合为基础,在此基础上结合房产业务属性数据编码融合、时效性融合以及部分人工处理辅助的方法,从而实现了福州市多源异构房产数据的融合统一.     

面向隧道数值模拟的岩性空间分布模拟方法与应用

隧道岩性空间分布通常具有较大的变异性。依据有限的实测勘察数据,传统地质统计学方法通常难以考虑岩性空间分布的局部奇异性,且难以将三维岩性分布模拟结果直接用于数值分析。据此提出一种面向隧道数值分析的岩性空间分布模拟方法。该方法面向隧道数值分析,免去了传统的三维地质模型向数值模型转换的过程;能够充分利用施工阶段获取的岩性信息,再现岩性分布的局部奇异性;还能够灵活地调整岩性分析的尺度,从而满足不同分析精度和分析效率的需要。工程实际应用表明,该方法能更好地利用钻孔勘察数据、地质剖面数据和施工阶段岩性数据,获得更准确的岩性空间分布结果。