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。     

基于BIM的隧道工程勘察地形模型构建

随着BIM的三维设计方法和可视化技术的高速发展,将给土木工程各专业带来全新的变革。而隧道工程相较于建筑业,由于其具有复杂的环境特性,致使其BIM技术发展较为迟缓。而隧道工程地形模型的构建,往往与地质钻孔勘探脱节,致使一些地质信息在模型中缺失,针对这一问题本文提出了一种解决思路,就是通过revit体量来构建地质模型,在模型构建过程中将地质钻孔勘探信息融入到模型之中。     

地铁保护区变形自动化监测技术应用研究

结合某地铁保护区隧道结构变形安全监测实例,论述了自动化远程监测系统在地铁保护区隧道结构变形监测中的应用,通过该系统实现了运营期隧道结构多指标变形信息获取的全天候、实时化、自动化,并结合人工监测数据进行了对比分析。结果表明,该自动化远程监测系统所获数据具有较高的精度,能够满足地铁保护区监测多指标自动化监测需求,具有良好的应用前景和推广价值。     

分布式光纤传感技术应用于地铁隧道安全监测

本文针对地铁隧道距离长、地质复杂、故障多发、依赖人工巡检的现状,急需一种地铁运营安全监测的技术。分布式光纤传感技术具有探测距离长、现场无需供电,连续实时测量的特点,能够满足地铁隧道安全监测的技术需求。通过对光纤振动探测信号的分析,判断隧道的安全状态,利用卷积神经网络对数据样本进行学习,无需人为设计特征计算方式,使分析平台具有更好的适应性和灵活性,由测试结果,系统对地铁隧道振动监测信号的模式识别准确率可达96.8%以上。     

基于BIM的地铁车站监测可视化研究

在城市地铁施工过程中,沉降监测是保证隧道安全施工必不可少的重要环节,为了合理运用测量数据和提高监测效率,文中引入了BIM技术。文章以青岛地铁4号线错埠岭车站施工为依托,通过建立BIM模型,再将现场监测沉降位置及数据导入其中,通过分析了BIM模型的建立和沉降监测的特点,反过来指导现场施工。最终通过基于BIM技术的监测系统可视化研究,实现了隧道风险源的合理管控,保证了隧道的安全、高效施工。     

基于移动三维激光扫描的地铁隧道结构监测方法

地铁隧道为超长线状结构,传统健康监测技术通过埋设传感器来诊断评估结构安全状态,存在传感器需求量大、监测点布设复杂、采集传输硬件的安装维护困难等缺点。本文针对传统健康监测技术的缺点,建立了基于移动三维激光扫描的地铁隧道三维全景监测系统。该系统采用移动三维激光扫描技术,通过沿轨道匀速移动三维扫描仪,提取地铁隧道管片和轨道的三维点云数据。通过对点云数据的切片、去噪、曲线拟合处理后,计算隧道的断面变形值、净空收敛值、管片错台值和轨道的轨距变化值,并与隧道的设计值比较,分析判断各指标参数的健康度,进而评估隧道的健康状况。分析结果表明:移动三维激光扫描技术能高精度、高效率地监测地铁的断面变形、净空收敛、管片错台和轨道变形,在超长线状隧道运营管理中具有广阔的应用前景。     

高陡边坡稳定性评价与优化设计集成技术研究

为提高复杂地质条件下高陡边坡建模、稳定性评价与优化设计的准确性和效率,依托城门山铜矿高陡边坡,提出了一套融合地形信息、地质信息与力学信息的集成技术。充分利用已有地质数据,应用Dimine数字采矿软件系统平台,提出基于勘探线地质剖面建立高陡边坡三维地质模型的方法,实现复杂岩体的三维可视化。对三维地质模型进行剖切运算获得计算剖面,转换为AutoCAD绘图交换文件,导入Slide边坡稳定分析软件,实现数据文件在地质建模和力学分析软件之间的无缝传递。自动搜索求解计算模型的最小安全系数和临界滑动面,实现复杂地质条件下高陡边坡稳定性评价。最后,提出了一种基于二分法的边坡结构参数严格优化方法。     

三维激光扫描技术在地铁隧道变形监测中的应用

在传统的地铁隧道变形监测中,测量机器人因为测量精度高且能实现监测数据实时获取,在地铁自动化监测领域得到了很好的应用和普及,但作为一种依赖监测点反映结构变形的监测手段,只能对布设有监测点的区域进行监测和预测结构的变形趋势,无法发现和掌握没有布设监测点的区域的变形情况。为了解决这种监测方法的不足和掌握地铁隧道的整体变形情况,引入三维激光扫描技术,对地铁隧道进行三维激光扫描得到隧道的点云数据文件,通过将点云拼接、计算获得隧道水平收敛值,与自动化监测数据互补,综合评估隧道结构的变形情况,在地铁隧道变形监测领域有一定的现实意义。     

复杂岩质高边坡工程安全监测三维可视化分析

应用自主研发的岩石边坡工程安全监测三维可视化分析系统(SlopeMoni3D),以锦屏一级水电站左岸高边坡工程为例,建立安全监测分布式分析平台,对边坡安全监测系统与赋存地质条件进行虚拟现实可视化分析。以三维云图的可视化形式对安全监测获得的左岸边坡开挖区域浅表、深部变形发展趋势及锚索测力计锚固力在相同时段变化量的空间分布进行综合分析,完成边坡整体稳定性和变形趋势的分析评估。分析结果表明:(1)以虚拟现实可视化方式解析复杂岩质边坡工程区域地质条件,可直观表达各监测项目测点布置与地质结构的相互关系,便于监测成果与地质条件和施工信息的综合分析;(2)借助三维可视化分析平台所提供的监测数据管理和监测数据场三维云图绘制等功能,可直观比较相同监测时间段不同监测项目所获得监测物理量的三维云图分布,便于从地质、施工等方面综合分析边坡各区域的变形趋势和稳定状态。     

岩溶地区紧邻地铁隧道两侧深基坑施工技术

广州某广场项目位于岩溶强烈发育区域,深基坑规模大,场地狭窄,且紧邻地铁区间隧道,施工技术要求高且难度大。针对不良地质条件下支护结构施工、基坑变形及地下水位控制、地铁保护等难点,项目通过BIM技术应用、工艺优化、精细化管理,确保了深基坑安全、顺利实施和地铁的正常运行。从中积累的复杂地质、特殊环境下深基坑施工经验对同类型工程施工有一定借鉴指导意义。     

基于BIM技术的大直径公铁合建盾构隧道项目管理应用研究

大直径公铁合建盾构隧道的施工过程较为复杂,为了将产生的信息更好的共享与管理,在施工前期建立基于GIS的BIM模型,BIM模型内的各构件信息包含了该构件的所有三维几何信息和施工信息,通过BIM模型链接施工全寿命周期内产生的信息,并研发建立BIM智慧指挥平台,从而指导项目管理.依托大直径公铁合建盾构隧道项目,将BIM技术覆...     

BIM技术在隧道衬砌病害信息可视化中的应用

对BIM技术在运营公路隧道衬砌结构病害检测结果信息可视化展示中的应用展开了研究,通过对AutoCAD和Revit的二次开发,实现隧道衬砌病害的三维可视化。所实施的方法为:将公路隧道的结构进行解构,以便在BIM软件中建立隧道各个构件的空间模型;结合隧道结构特征,推导出将CAD平面图形元素映射到三维隧道空间结构的转换公式;提取隧道病害展示图中特征点的关键参数,把提取的隧道病害的参数进行坐标换算,将隧道病害元素映射到隧道结构的空间模型上,实现了衬砌病害从二维向三维的转化。通过BIM技术展示衬砌病害的三维可视化,为公路隧道的维修养护工作提供便利。     

基于三维地理信息的滑坡监测及变形预测智能分析

将滑坡监测与当前先进的三维可视化及地理信息技术相结合，建立了三维滑坡的监测信息系统，实现了滑坡监测信息与监测场址三维地理信息的综合表达，为滑坡监测方案设计和监测成果的综合分析提供了一个可视化的信息平台。针对滑坡位移复杂的非线性演化问题，结合时间序列分析的基本思想，采用遗传算法确定时间序列模型的结构和参数，从而获得滑坡变形的预测模型。以福宁高速公路八尺门滑坡为研究实例。介绍了三维滑坡监测信息系统的结构、功能及算法，并对滑坡变形的非线性位移进行了智能预测分析。     

复杂岩质高边坡三维地质建模及虚拟现实可视化

结合复杂岩质高边坡工程三维地质建模和可视化需要,通过综合分析国内外在计算机图形学领域对描述空间拓扑关系的常用三维数据结构,提出基于半边B-Rep和裁减NURBS数据结构的边坡三维地质建模方法,实现具有复杂地质条件和基础洞室群的边坡工程三维模型拓扑关系的快速、准确建立,为边坡工程三维地质可视化提供高质量的几何数据和拓扑关系信息。分析计算机可视化技术的发展趋势和虚拟现实技术的特点,论证应用桌面级虚拟现实技术的X3D规范,实现边坡工程地质可视化的可行性。鉴于X3D灵活的场景交互和对复杂NURBS几何造型的支持,实现基于X3D的边坡工程虚拟现实场景的实时动态可视化、虚拟现实场景对象的可视化交互式查询。以锦屏一级水电站左岸边坡工程为例,给出三维地质虚拟现实可视化在边坡开挖进度模拟和地质超前预报、边坡地质条件可视化查询、边坡安全监测断面地质条件解析、边坡安全监测系统可视化查询和综合分析等方面的应用,为三维地质虚拟现实可视化方法在其他工程领域的应用拓展提供参考。     

BIM在上海地区岩土工程勘察中的应用

近年来,建筑信息模型(Building Information Modeling,以下简称“BIM”)技术逐渐成为建筑三维建模和可视化主要的信息技术,如何将其应用到勘察工程,实现勘察成果可视化,是当前岩土工程研究的热点。为了将BIM技术应用到实际勘察工程,结合上海地区岩土工程勘察实例,利用克里金插值法对采集数据进行插值拟合,然后将插值数据和原始数据进行整合。同时,对Revit子程序进行二次开发,基于Dynamo编写了一段生成三维地质体模型的程序,将整合后的数据导入程序,可生成符合真实地层情况的三维地质模型。该模型还将土层的非几何信息与模型挂接,为成果使用人员提供了土层走向和直观的土层物理力学性质展示。     

面向全站信息模型的变电构架集成设计软件

随着电网工程技术的不断进步,全站信息协同的要求越来越迫切。为研发具有自主知识产权的变电构架集成设计软件,并面向全站信息模型(Building Information Modeling,BIM)实现各专业间的设计协同工作,选用ObjectARX技术在AutoCAD平台上进行二次开发,建立了针对变电构架结构设计的3DPtower软件。软件实现了变电构架的有限元分析、规范校核等功能,并通过工业基础类(1ndustryFoundation Classes,IFC)数据接口实现了工程模型的数据交换;软件基于设计结果可完成信息模型(BIM)的三维实体的数字拼装;可完成复杂钢节点的参数化造型和编辑技术;实现了基于BIM的结构材料信息、加工信息、造价信息等的建筑工程数据管理,以及BIM与施工图、加工图的实时、一致性关联。某特高压变电站项目的应用说明,该变电构架集成设计软件实现了信息模型的理念,成为变电全站信息协同有力的技术支撑,提高了工程设计效率。     

矿山法隧道BIM建模技术研究

为系统研究BIM建模技术的发展情况,对建模过程中的关键环节进行总结,提出一种通用于矿山法隧道的BIM建模方法。首先,从平台选择、模型精度与轻量化、信息标准与分解标准、参数化建模4个关键环节对BIM建模方面的研究进行了分析;其次,基于以上研究分析,提出了一种基于Revit的适用于矿山法隧道全生命周期的BIM参数化建模方法,其可适用于隧道结构及地质模型的建立;最后,通过实际工程验证该方法的实用性。该方法通过EBS分解标准建立隧道构件模型库并通过WBS分解标准建立隧道BIM模型,其符合工程管理与项目管理的要求;而且,通过遵从IFC、IDM及IFD标准实现隧道BIM模型在不同平台之间的无损传输及数值软件的利用。     

基于BIM的综合管廊运维管理系统研究

通过对国内外地下综合管廊运维管理的现状研究,发现了现阶段综合管廊在后期运维管理中存在着运营管理难以协同、运维安全风险较大、能耗较大、管理效率较低等难点;通过将综合管廊BIM模型数据、入廊管线BIM信息数据、监控监测信息数据和管廊周围信息等数据集成于一体,利用物联网技术,搭建以BIM为核心的协同管理平台,进而解决综合管廊在后期运营管理中存在的问题。笔者提出了构建基于BIM为核心的综合管廊运维管理协同平台的具体方法和思路,并分析了将BIM技术应用于综合管廊运维管理的可行性,实现了BIM技术在综合管廊设计、施工、运营管理的一体化应用,发挥了BIM的最大价值。     

BIM技术在南宁规划展示馆项目施工中应用体会

本文通过介绍利用BIM模型, 解决施工企业在南宁规划展示馆施工中遇到的难题, 探讨了建筑施工企业BIM技术的应用方向, 即以实际需要为突破口, 以三维可视化、数据提取为重点, 指出了BIM技术应用将加速工程建设项目各参与方的协作方式发生改变。