本发明专利技术公开了一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，包括以下步骤：根据地勘数据创建三维地质模型，向三维地质模型中导入地质层物理质、地质属性，三维地质模型与地裂缝曲面进行布尔运算生成缺陷性地质模型；基于BIM技术完成隧道建模；划分施工流水段，对隧道模型进行处理得到各流水段隧道模型，将各流水段施工信息写入对应的流水段隧道模型得到流水段隧道施工信息模型，流水段隧道施工信息模型与缺陷性地质模型进行碰撞分析。本发明专利技术的基于BIM的三维地质缺陷分析方法，实现了由原始数据到获得沉降曲线验算步骤，能够直接输出沉降曲线为施工阶段监测点布置优化、防沉降施工措施提供数据依据、图模依据，极具应用前景。极具应用前景。极具应用前景。
【技术实现步骤摘要】
一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法
[0001]本专利技术涉及建筑信息模型
，涉及一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法。
技术介绍
[0002]在工程建模的领域中，地质条件是决定结构设施安全稳定的重要因素之一。为了实现对工程地质条件的准确直观分析，三维地质建模技术随之应运而生，并且，三维地质模型在科学研究与工程应用中扮演着越来越重要的角色。
[0003]本领域技术人员针对三维地质建模开发了不少方法：CN202010635039.6公开了一种基于BIM的三维地质建模和基于地质体模型的施工应用方法，其实现了自动建模，可无缝对接建筑BIM模型，可极大提高前期规划设计、土方计算、场地施工模拟等传统BIM应用的仿真性，极大提高了地质类数值分析的精确度；CN201910487739.2公开了一种基于BIM技术的参数化地质模型生成方法，其能够快速获取生成参数化地质模型；CN202011425580.0公开了一种三维地质模型建模方法，可以完成三维地质模型建模。虽然以上方法能够一定程度上解决自动建模、土方计算等问题，但其只停留在三维地质参数化建模方法研究中，并未涉及对于不良地质工况分析，尤其是精确预判沉降问题。
[0004]而由于现有三维地质模型应用还是非常复杂，在对三维地质模型创建之后还需结合专家经验进行大量分析和人工交互操作。所以，如何编码专家经验实现建模、数值分析过程的自动化仍是一个难题，从而导致现有技术中在对地质模型进行更新时普遍采用新建地质模型替换旧有地质模型的方式，并导致地质模型应用主要提供可视化支持，而此种情况要求建模人员进行多次复杂的建模过程，同时没有准确地质定量分析，产生了大量重复的工作，极为影响工程地质工况分析效率。
[0005]因此，开发一种能够实现地质定量分析进而大大提高地质工况分析效率的方法极具现实意义。
技术实现思路
[0006]由于现有技术存在上述缺陷，本专利技术提供了一种能够实现地质定量分析进而大大提高地质工况分析效率的方法，以克服现有技术停留在对三维地质参数化建模方法研究中，地质分析仍依靠人工进行，效率过低的缺陷。
[0007]为了实现上述目的，本专利技术提供以下技术方案：
[0008]一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，包括以下步骤：
[0009](1)根据地勘数据创建三维地质模型，向三维地质模型中导入地质层物理质、地质属性，三维地质模型与地裂缝曲面进行布尔运算生成缺陷性地质模型；
[0010](2)基于BIM技术完成隧道建模；
[0011](3)划分施工流水段，对步骤(2)获取的隧道模型进行处理得到各流水段隧道模型，将各流水段施工信息写入对应的流水段隧道模型得到流水段隧道施工信息模型，流水段隧道施工信息模型与缺陷性地质模型进行碰撞分析。
[0012]本专利技术的基于BIM的三维地质缺陷分析方法，实现了地勘数据对接初设阶段工程数据，输入相关勘测数据、隧道中心曲线图、隧道轮廓图，即可实现自动建模、整合及工况分析等，大大提高地质工况分析效率，极具应用前景。
[0013]作为优选的技术方案：
[0014]如上所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，步骤(1)具体为：首先将地表点数据导入BIM软件生成地表曲面模型，再导入各断层面点云数据得到三维地质模型，再向三维地质模型中赋予地质层物理质、地质属性，导入裂缝地面投影曲线、纵剖曲线、隧道中新标高投影生成地裂缝曲面，最后三维地质模型与地裂缝曲面进行布尔运算生成缺陷性地质模型。
[0015]如上所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，所述BIM软件为civil3D软件；
[0016]所述向三维地质模型中赋予地质层物理质、地质属性的具体操作为：调用Dynamoforcivil3D软件包ExportToSAT节点将三维地质模型导出SAT格式，再Springs软件包FamilyInstance.ByGeometry，向三维地质模型SAT文件导入DynamoforRevit并赋予地质层物理质、地质属性。
[0017]如上所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，步骤(2)的具体为：通过Dynamo调取暗挖隧道左线中心线平面曲线、左线隧道中心纵断面曲线，而后生成隧道中心PolyCurve曲线；依照施工工序创建暗挖隧道轮廓模型；输入隧道中心PolyCurve曲线和暗挖隧道轮廓模型通过Dynamo放样节点包生成暗挖隧道初支模型、二衬模型。
[0018]如上所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，所述隧道中心PolyCurve曲线的x坐标与暗挖隧道左线中心线平面曲线上点的x坐标相同、隧道中心PolyCurve曲线的y坐标与暗挖隧道左线中心线平面曲线上点的y坐标相同且隧道中心PolyCurve曲线的z坐标等于挖隧道左线隧道中心纵断面曲线y坐标。即隧道中心PolyCurve曲线是通过调用暗挖隧道左线中心线平面曲线上点坐标(x，y)，暗挖隧道左线隧道中心纵断面曲线y坐标转换PolyCurve曲线z坐标生成。
[0019]如上所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，步骤(3)的具体为：
[0020](3.1)依据施工技术水平、变形缝构造划分施工流水段，隧道中心曲线上通过举例隧道起点距离定义模型分割点；
[0021](3.2)调用Curve.PlaneAtSegmentLength节点包，定义中心曲线分割点处曲线法切面；
[0022](3.3)切面同隧道放样模型进行布尔运算，得到各流水段隧道模型；
[0023](3.4)各流水段隧道模型写入流水段施工信息，得到各流水段隧道施工信息模型；
[0024](3.5)将各流水段隧道施工信息模型同缺陷性地质模型碰撞检查。
[0025]如上所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，还包括步骤(4)，所述步骤(4)具体为：
[0026](4.1)导入一监测点模型后，利用Dynamo将监测点投影至三维地质模型地表曲面；
[0027](4.2)获取一监测断面模型；
[0028](4.3)监测断面同暗挖隧道左线或暗挖隧道右线布尔运算，得到该监测断面左线或右线隧道中心点；
[0029](4.4)在某一监测断面读取监测点距左线或右线隧道中心点的距离x、隧道开挖面
积A、隧道中心点埋深Z0；
[0030](4.5)根据地质情况确定多组土体损失率Vi及地表沉降槽宽度系数K；
[0031](4.6)选定某一组土体损失率Vi及地表沉降槽宽度系数K，并将步骤(4.4)的数据输入以下公式得到该监测断面左线或右线的沉降值U；
[0032][0033](4.6)依次选定各组土体损失率Vi及地表沉降槽宽度系数K，获取不同组别下的该监测断面左线或右线的沉降值U；
[0034](4.7)依次导入各监测点模型，重复(4.1)～(4.6)获取各监测断面不同组别下的沉降值，依据所获取的沉降值生成各监测断面沉降曲线。
[0035]该步序实现了由本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，其特征在于：包括以下步骤：(1)根据地勘数据创建三维地质模型，向三维地质模型中导入地质层物理质、地质属性，三维地质模型与地裂缝曲面进行布尔运算生成缺陷性地质模型；(2)基于BIM技术完成隧道建模；(3)划分施工流水段，对步骤(2)获取的隧道模型进行处理得到各流水段隧道模型，将各流水段施工信息写入对应的流水段隧道模型得到流水段隧道施工信息模型，流水段隧道施工信息模型与缺陷性地质模型进行碰撞分析。2.根据权利要求1所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，其特征在于，步骤(1)具体为：首先将地表点数据导入BIM软件生成地表曲面模型，再导入各断层面点云数据得到三维地质模型，再向三维地质模型中赋予地质层物理质、地质属性，导入裂缝地面投影曲线、纵剖曲线、隧道中新标高投影生成地裂缝曲面，最后三维地质模型与地裂缝曲面进行布尔运算生成缺陷性地质模型。3.根据权利要求2所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，其特征在于，所述BIM软件为civil3D软件；所述向三维地质模型中赋予地质层物理质、地质属性的具体操作为：调用Dynamoforcivil3D软件包ExportToSAT节点将三维地质模型导出SAT格式，再Springs软件包FamilyInstance.ByGeometry，向三维地质模型SAT文件导入DynamoforRevit并赋予地质层物理质、地质属性。4.根据权利要求1所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，其特征在于，步骤(2)的具体为：通过Dynamo调取暗挖隧道左线中心线平面曲线、左线隧道中心纵断面曲线，而后生成隧道中心PolyCurve曲线；依照施工工序创建暗挖隧道轮廓模型；输入隧道中心PolyCurve曲线和暗挖隧道轮廓模型通过Dynamo放样节点包生成暗挖隧道初支模型、二衬模型。5.根据权利要求4所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，其特征在于，所述隧道中心PolyCurve曲线的x坐标与暗挖隧道左线中心线平面曲线上点的x坐标相同、隧道中心PolyCurve曲线的y坐标与暗挖隧道左线中心线平面曲线上点的y坐标相同且隧道中心PolyCurve曲线的z坐标等于挖隧道左线隧道中心纵断面曲线y坐标。6.根据权利要求1所述的一种基于BIM的三维地质缺陷分析方法，其特征在于...
【专利技术属性】
技术研发人员：苟金鹏，阮江平，张博涵，袁相遥，支小刚，
申请(专利权)人：上海宝冶集团有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。