[发明专利]基于BIM的三维岩土工程勘察信息模型构建方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种基于BIM的三维岩土工程勘察信息模型构建方法。

背景技术

BIM是以三维数字技术为基础，把参数化、数字化的建筑信息生成可视化的三维模型，整合项目建设过程中各种相关信息，在项目的策划、勘察、设计、施工、运营和维护、拆除直至建筑生命结束的全生命周期过程中，作为一个公共信息平台，实现数据信息共享，各专业协同工作，提高工作效率和质量。

在地质领域，三维可视化技术除了应用于地质学研究和石油行业以外，没有被岩土工程领域(水利水电、电力、交通、工民建等行业)普遍接受和广泛应用。内在原因还是由于行业需求的差异性和缺乏信息共享意识。同时，这些现有的系统产品无法满足我国相关技术标准要求、不符合我国岩土工程师的思维模式和工作习惯，也是其难以推广的客观原因。

地质体三维建模存在专业上的特殊性，主要体现在以下3点：

1)地质界面形态的不规则性：其中的尖灭、断层错动等很难用传统数学理论和传统建模技术进行快速有效模拟。

2)地质工作过程在认识上的不确定性：与事先构想形成的确定性结构形态不同，地质工作事先往往并不知道地质体实际形态，而是通过少数部位的信息、结合地质分析推测判断。这就要求地质建模技术能够满足如下要求：仅少数已知部位100％精确，但其他区域需要进行推测；同时推测结果应能随勘察资料的丰富持续进行修正；

3)地质体固有地质特性和工程属性：例如沉积地层面之间绝对不会相互穿插、不同性质断层固有的错动方式等。关键需要保证建模过程中“数学成果的地质合理性”。

石油、采矿、水利水电及工业与民用建筑领域所涉及的岩土工程工作对象均为天然的地质体，差别在于采用了不同的技术手段和工作方式去了解和利用地质体的某些属性。不同行业所关心的地质体属性部分存在显著的差异。因此，在三维地质建模技术开发过程中不仅需要描述地质体空间形态和正确表达其地质特性，而且还需要根据行业需求，兼容行业信息、技术方法、行业标准等的不同要求，实现地质三维模型基础上的工程分析和设计。

目前，三维地质建模技术在开发及应用过程中也遇到了限制其发展的几个瓶颈问题:(1)现有的建模系统庞大、操作复杂，技术人员难以掌握；(2)现有三维建模约束条件偏严,编辑工作量巨大；(3)缺乏三维地质建模数据标准,模型数据无法与其他相关方进行交换与共享,形成信息孤岛。导致大量的勘察三维数据无法直接应用于工程设计和施工。

发明内容

本发明的目的在于提供一种基于BIM三维岩土工程勘察信息模型构建方法。将岩土工程勘察所获取勘探点处的岩土体有关数据信息采用相应的规则进行插值及外推处理，提供拟建设场地岩土层分布的三维可视化信息模型。

本发明的目的通过如下技术方案实现：一种基于BIM的三维岩土工程勘察信息模型构建方法，它包括以下步骤：

步骤(1)：获取岩土工程勘察数据信息；

步骤(2)：对步骤(1)中获得的数据信息进行插值处理；

步骤(3)：对步骤(2)处理的数据通过NURBS方法处理，形成具有良好曲线度的三维曲面；

步骤(4)：对步骤(3)的三维曲面通过组合处理形成边界表示法表示的实体模型。

步骤(5)：对步骤(4)中实体模型加入非图形数据，形成BIM模型。

较之现有技术而言，本发明的优点在于：

1.通过三维岩土工程勘察信息模型可直观地进行不同地基基础方案的对比分析，合理选择相关岩土工程参数和计算分析模型，提高岩土工程设计与施工的可靠性，降低工程风险的不可预见性；

2.实现工程勘察数据信息与建设各参与方数据信息之间的无损传递和信息共享,便于各相关专业之间的沟通，有利于各相关方依据场地工程地质、水文地质条件，提出有效的工程措施；

3.真正实现岩土工程信息化施工和动态设计，有效控制工程质量和提升工程风险防控能力。

具体实施方式

下面结合实施例对本发明内容进行详细说明：

一种基于BIM的三维岩土工程勘察信息构建构建方法，它包括以下步骤：

步骤(1)：获取岩土工程勘察数据信息；

步骤(2)：对步骤(1)中获得的数据信息进行插值处理；

步骤(3)：对步骤(2)处理的数据通过NURBS方法处理，形成具有良好曲线度的三维曲面；

步骤(4)：对步骤(3)的三维曲面通过组合处理形成B-rep(边界表示法)表示的实体模型。

步骤(5)：对步骤(4)中实体模型加入非图形数据，形成BIM模型。