[發明專利]基于BIM的三維巖土工程勘察信息模型構建方法

在審

• 申請號: 201611225565.5
• 申請日: 2016-12-27
• 公開（公告）號: CN106844871A
• 公開（公告）日: 2017-06-13
• 發明（設計）人: 任彧;戴一鳴
• 申請（專利權）人: 福建省建筑設計研究院
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 北京中濟緯天專利代理有限公司11429
• 代理人: 傅崇安

技術領域

本發明涉及一種基于BIM的三維巖土工程勘察信息模型構建方法。

背景技術

BIM是以三維數字技術為基礎，把參數化、數字化的建筑信息生成可視化的三維模型，整合項目建設過程中各種相關信息，在項目的策劃、勘察、設計、施工、運營和維護、拆除直至建筑生命結束的全生命周期過程中，作為一個公共信息平臺，實現數據信息共享，各專業協同工作，提高工作效率和質量。

在地質領域，三維可視化技術除了應用于地質學研究和石油行業以外，沒有被巖土工程領域(水利水電、電力、交通、工民建等行業)普遍接受和廣泛應用。內在原因還是由于行業需求的差異性和缺乏信息共享意識。同時，這些現有的系統產品無法滿足我國相關技術標準要求、不符合我國巖土工程師的思維模式和工作習慣，也是其難以推廣的客觀原因。

地質體三維建模存在專業上的特殊性，主要體現在以下3點：

1)地質界面形態的不規則性：其中的尖滅、斷層錯動等很難用傳統數學理論和傳統建模技術進行快速有效模擬。

2)地質工作過程在認識上的不確定性：與事先構想形成的確定性結構形態不同，地質工作事先往往并不知道地質體實際形態，而是通過少數部位的信息、結合地質分析推測判斷。這就要求地質建模技術能夠滿足如下要求：僅少數已知部位100％精確，但其他區域需要進行推測；同時推測結果應能隨勘察資料的豐富持續進行修正；

3)地質體固有地質特性和工程屬性：例如沉積地層面之間絕對不會相互穿插、不同性質斷層固有的錯動方式等。關鍵需要保證建模過程中“數學成果的地質合理性”。

石油、采礦、水利水電及工業與民用建筑領域所涉及的巖土工程工作對象均為天然的地質體，差別在于采用了不同的技術手段和工作方式去了解和利用地質體的某些屬性。不同行業所關心的地質體屬性部分存在顯著的差異。因此，在三維地質建模技術開發過程中不僅需要描述地質體空間形態和正確表達其地質特性，而且還需要根據行業需求，兼容行業信息、技術方法、行業標準等的不同要求，實現地質三維模型基礎上的工程分析和設計。

目前，三維地質建模技術在開發及應用過程中也遇到了限制其發展的幾個瓶頸問題:(1)現有的建模系統龐大、操作復雜，技術人員難以掌握；(2)現有三維建模約束條件偏嚴,編輯工作量巨大；(3)缺乏三維地質建模數據標準,模型數據無法與其他相關方進行交換與共享,形成信息孤島。導致大量的勘察三維數據無法直接應用于工程設計和施工。

發明內容

本發明的目的在于提供一種基于BIM三維巖土工程勘察信息模型構建方法。將巖土工程勘察所獲取勘探點處的巖土體有關數據信息采用相應的規則進行插值及外推處理，提供擬建設場地巖土層分布的三維可視化信息模型。

本發明的目的通過如下技術方案實現：一種基于BIM的三維巖土工程勘察信息模型構建方法，它包括以下步驟：

步驟(1)：獲取巖土工程勘察數據信息；

步驟(2)：對步驟(1)中獲得的數據信息進行插值處理；

步驟(3)：對步驟(2)處理的數據通過NURBS方法處理，形成具有良好曲線度的三維曲面；

步驟(4)：對步驟(3)的三維曲面通過組合處理形成邊界表示法表示的實體模型。

步驟(5)：對步驟(4)中實體模型加入非圖形數據，形成BIM模型。

較之現有技術而言，本發明的優點在于：

1.通過三維巖土工程勘察信息模型可直觀地進行不同地基基礎方案的對比分析，合理選擇相關巖土工程參數和計算分析模型，提高巖土工程設計與施工的可靠性，降低工程風險的不可預見性；

2.實現工程勘察數據信息與建設各參與方數據信息之間的無損傳遞和信息共享,便于各相關專業之間的溝通，有利于各相關方依據場地工程地質、水文地質條件，提出有效的工程措施；

3.真正實現巖土工程信息化施工和動態設計，有效控制工程質量和提升工程風險防控能力。

具體實施方式

下面結合實施例對本發明內容進行詳細說明：

一種基于BIM的三維巖土工程勘察信息構建構建方法，它包括以下步驟：

步驟(1)：獲取巖土工程勘察數據信息；

步驟(2)：對步驟(1)中獲得的數據信息進行插值處理；

步驟(3)：對步驟(2)處理的數據通過NURBS方法處理，形成具有良好曲線度的三維曲面；

步驟(4)：對步驟(3)的三維曲面通過組合處理形成B-rep(邊界表示法)表示的實體模型。

步驟(5)：對步驟(4)中實體模型加入非圖形數據，形成BIM模型。