[发明专利]一种基于BIM技术的滑坡治理工程三维设计方法

说明书

本发明公开了一种基于BIM技术的滑坡治理工程三维设计方法，利用参数化建模技术，实现三维地形的构建，将二维平面切换到三维，实现三维立体化设计，动态展现放样开挖、填挖量统计，并将开挖后的三维地形作为设计底图，提高设计的精准度。运用Revit软件，通过拉伸、旋转、放样融合、融合以及空心等命令创建支挡结构特有的可载入族抗滑桩、锚索框架及挡土墙等。对创建的族添加参数，提高了族的重用性，节约设计、建模时间。应用BIM技术进行滑坡勘探、结构设计实现了三维结构建模的动态模型实现。本发明赋予各个构件相关参数，实现参数化建模，使项目达到三维可视化的效果，同时提高了信息传递的效率，实现各方信息快速共享的目的。

技术领域

本发明属于BIM技术在岩土工程的应用技术领域，尤其涉及一种基于BIM技术的滑坡治理工程三维设计方法。

背景技术

由于BIM(建筑信息模型)技术具有强大的建筑设计展示功能，其在建筑的设计建模阶段具有广泛的应用，而在土木工程其它领域的应用相对较少，尤其是滑坡治理工程领域，由于滑坡结构变动性比较大，地形复杂，滑坡防治工程行业在采用新技术的进度上也是远落后于其它行业。

边(滑)坡防治工程作为一种特殊的结构设计类型，其特殊性在设计阶段体现为结构形式复杂，受力分析要求高；在施工阶段体现为施工风险大、施工工艺特殊、施工质量要求高；在运营阶段体现为需要定期检测、养护频繁等。但其基本属性还是可归为一种或几种构筑物组合，利用BIM技术来进行模型设计、稳定性分析、优化改进的全寿命周期管理可达到优化治理流程、形成项目的可视化治理的目的。BIM技术作为目前岩土行业超前技术手段，打破了以CAD为主的传统意义的二维设计的束缚，以建筑信息为基准，在三维空间里构建设计施工模型，实现高度参数化。

BIM对勘察设计行业，是解决超高，超深，大合作项目开发的重要技术，也为设计提供了一种可行的方向。为有效预防滑坡灾害发生，配合治理工程勘察工作，形成点、线、面拓扑及空间勘察体系，建立行之有效的信息管理监测系统具有重要意义。

发明内容

本发明提供了一种基于BIM技术的滑坡治理工程三维设计方法，以滑坡治理工程为切入点，将BIM技术应用于岩土工程领域设计过程中进行滑坡勘探、结构设计，实现三维结构建模的动态模型。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：

一种基于BIM技术的滑坡治理工程三维设计方法，该方法包括以下步骤：

(1)地形勘探数据采集与数据预处理

使用RTK获取地表信息，通过钻孔获取地层数据，通过空间插值得到的地层数据点，作为构建完整的地层模型的补充数据；通过科学合理的插值方式，有效填充了地层空间大量地区没有钻孔的数据空白；

(2)地质界面建模

按照建模的几何形态分成单值界面与多值界面，对于单值曲面，采用简单顺序的建模思路便可以直接实现，对于多值界面，使用高程点和等高线作为曲面建模的基本依据；对于特殊的曲面，如断层曲面，则需要考虑断层上下盘的错动，会引发地层界面的连续性而发生破坏，此时则不能使用连续的单值曲面进行考虑，需要进行地层界面的重构；

(3)地层尖灭

依靠建模软件的曲面裁剪实现地层尖灭，同时需要进行曲面间的零线绘制，使用零线作为曲面裁剪的工具；

(4)三维模型实体化

三维实体模型构建方法主要包括线框建模方法、表面建模方法、块段建模方法、断面建模方法、映射建模方法等方法。

(5)三维地质模型放坡计算

通过放坡自动创建一个设计曲面，计算现有曲面和设计曲面之间的土方量，使用Civil 3D生成土方调配图表，用以分析适合的挖填距离、要移动的土方数量及移动方向，确定取土坑和弃土场；