[发明专利]多模型融合的隧道施工风险预测方法、系统、装置及介质

权利要求书

1.多模型融合的隧道施工风险预测方法，其特征在于，包括以下步骤：

获取目标隧道的勘察信息以及基础信息，根据所述勘察信息以及所述基础信息构建所述目标隧道的设计模型，所述设计模型包括隧道三维模型、三维实景模型、地形地质三维模型以及有限元三维分析模型；所述隧道三维模型通过隧道设计三维模型模块获得隧道设计中轴线、设计断面图建立得到；所述三维实景模型通过无人机三维模型模块获取隧道周边环境建立得到；所述地形地质三维模型通过地形地质三维模型模块获得勘察报告及钻孔数据建立得到；所述有限元三维分析模型通过有限元三维分析模型模块，进行隧道施工模拟开挖，获得隧道开挖力学与变形模拟数据建立得到；

获取所述目标隧道的施工数据，根据所述施工数据构建所述目标隧道的实际施工模型，所述实际施工模型包括点云数据三维模型以及BIM三维隧道实际模型；所述点云数据三维模型通过3D激光扫描仪和/或全站仪获取测量数据，将测量数据进行坐标转换得到第一中间数据，再将第一中间数据进行点云数据处理得到；所述BIM三维隧道实际模型通过BIM三维隧道实际模型模块，将前期外业采集的点云经过数据处理后导入Revit软件中建立得到；

将所述设计模型的模型数据进行融合得到第一融合数据，将所述实际施工模型进行融合得到第二融合数据，根据所述第一融合数据以及所述第二融合数据进行叠加分析，得到隧道变形偏差值；

所述将所述设计模型的模型数据进行融合得到第一融合数据，将所述实际施工模型进行融合得到第二融合数据，根据所述第一融合数据以及所述第二融合数据进行叠加分析，得到隧道变形偏差值，包括：

通过叠加分析模块，将所述设计模型的模型数据进行融合，得到第一融合数据；

将实际施工模型与第一融合数据进行融合，得到第二融合数据；

通过叠加分析模块，将第一融合数据和第二融合数据进行融合，并进行隧道实际模型与隧道设计模型偏差量计算，得到隧道变形偏差值，包括以下步骤至少之一：

确定所述目标隧道超欠挖偏差；

确定所述目标隧道的变形几何偏差；

根据所述变形偏差值进行风险预测，并将风险预测结果进行可视化显示。

2.根据权利要求1所述的多模型融合的隧道施工风险预测方法，其特征在于，所述确定所述目标隧道超欠挖偏差这一步骤，包括：

根据所述第一融合数据提取得到隧道设计断面，将所述隧道设计断面划分为第一多边形区域和第一圆弧区域；

根据所述第一多边形区域的面积以及所述第一圆弧区域的面积，确定隧道设计断面面积；

根据所述第二融合数据提取得到隧道实际断面，将所述隧道实际断面划分为第二多边形区域和第二圆弧区域；

根据所述第二多边形区域的面积以及所述第二圆弧区域的面积，确定隧道实际断面面积；

根据所述隧道设计断面面积与所述隧道实际断面面积的差值确定所述目标隧道超欠挖偏差。

3.根据权利要求1所述的多模型融合的隧道施工风险预测方法，其特征在于，所述确定所述目标隧道的变形几何偏差这一步骤，包括：

根据所述第二融合数据构建实测点云曲面，并确定所述实测点云曲面中的第一坐标点；

根据所述第一融合数据构建设计模型曲面，并确定所述设计模型曲面中至少三个第二坐标点；

根据所述第二坐标点确定第一目标平面，确定所述第一坐标点在所述第一目标平面中对应的第三坐标点；

根据所述第一坐标点与第三坐标点的距离，确定所述变形几何偏差。

4.根据权利要求2所述的多模型融合的隧道施工风险预测方法，其特征在于，所述根据所述变形偏差值进行风险预测，并将风险预测结果进行可视化显示这一步骤，包括以下步骤至少之一：

根据所述目标隧道超欠挖偏差确定所述目标隧道存在超挖，进行隧道补浆回填；

根据所述目标隧道超欠挖偏差确定所述目标隧道存在欠挖，进行隧道凿除处理。

5.根据权利要求3所述的多模型融合的隧道施工风险预测方法，其特征在于，所述根据所述变形偏差值进行风险预测，并将风险预测结果进行可视化显示这一步骤，还包括：

根据所述变形几何偏差与预设变形阈值确定风险预警等级，根据所述风险预警等级得到所述风险预测结果。