[发明专利]一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法

权利要求书

1.一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法，其特征在于包括以下步骤：

1）建立灌浆BIM系统

1.1）利用平洞开挖地质资料、施工前勘探资料，通过三维地质建模软件（BM_GeoModeler）建立灌浆工程三维地质模型；

1.2）利用三维设计建模软件（3DE）建立灌浆孔三维模型，并导出灌浆孔三维空间属性信息表，后对每个灌浆孔赋予工艺参数信息，最终生成灌浆三维设计参数表；

1.3）在灌浆三维可视化分析系统（GEAS 3D）中导入灌浆三维设计参数表，生成三维灌浆孔模型，并导入三维地质模型，生成耦合灌浆孔及地质模型的灌浆工程BIM模型；

2）灌前地质预测预判

2.1）本单元工程施工前，在灌浆BIM系统中，通过灌浆孔模型与地质模型进行三维空间交切运算，计算每个灌浆孔所穿越地质体的孔深位置，并根据灌浆孔分段情况，对每个灌浆段赋予地质信息；

2.2）本单元工程内灌浆先导孔钻探施工完成后，现场采集先导孔取芯及孔内电视地质资料，通过先导孔的实测地质条件与预测地质条件进行对比，检验地质模型的准确性；

若先导孔揭露的地质资料与预测不一致，则利用先导孔成果进一步更新地质模型，并重复步骤2.1）；若先导孔揭露的地质资料与预测一致，则无需更新地质模型；

2.3）收集本单元工程之前已完成的灌浆成果进行统计分析，通过回归分析，建立灌浆单元所处地质体的单位注灰量与透水率、灌浆压力的函数关系，并建立本单元地质体的单位注灰量预测数学模型；

2.4）利用本单元工程先导孔的灌浆成果对单位注灰量预测数学模型进行检验与修正；

3）灌中质量控制

3.1）先导孔之间的灌浆孔施工过程中，每一个灌浆段压水试验结束后，灌浆BIM系统自动访问智能灌浆记录仪，实时获取灌前压水试验数据，系统将获取的压水吕荣值及存储在系统中的灌浆设计压力，输入至2.3）~2.4）中的单位注灰量预测数学模型，计算出灌浆段的单位注灰量预测值；

3.2）灌浆段灌浆施工过程中，灌浆BIM系统自动访问智能灌浆记录仪，实时读取灌浆施工数据，对灌浆施工过程进行实时监控；

3.3）以所获取的灌浆单位注灰量实际值与灌前预测值进行比较，对灌浆异常情况进行判定并分析；

4）灌后动态优化

4.1）本单元施工完成后，利用灌浆BIM系统，生成成果图表；

4.2）以合格率为指标，分析不同孔排、不同次序的岩体吕荣值或声波值改善情况，评价岩体的可灌性、设计参数的合理性以及灌浆工艺的适宜性，对后续的灌浆设计方案进行动态优化。

2.根据权利要求1所述的一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法，其特征在于：所述的步骤1.1）中，所建立的灌浆工程三维地质模型中的地质体空间位置及属性信息包括地层、断层、剪切带、不良地质体、长大结构面信息。

3.根据权利要求1所述的一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法，其特征在于：所述的步骤3.2）中，灌浆BIM系统所读取的施工数据包括流量、密度、抬动观测值、单位注灰量。

4.根据权利要求1所述的一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法，其特征在于：所述的步骤3.3）中，所获取的灌浆单位注灰量实际值与灌前预测值进行比较时：

若实际值与预测值相差小于允许误差，则表明灌浆正常，继续施工至正常结束标准；

若单位注灰量实际值与灌前预测值相差大于允许误差，则判定灌浆出现异常，系统报警并停止灌浆。

5.根据权利要求1所述的一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法，其特征在于：所述的步骤3.3）中，灌浆异常情况进行分析方法为：

利用灌浆BIM系统，在地质模型中查询异常灌浆段所处的地质条件，并判断有无特殊地质体；

若地质模型中无特殊地质条件，则通过钻孔取芯及孔内电视，进一步检测有无特殊地质体存在；

若地质模型、钻孔取芯及孔内电视反应存在特殊地质条件，则进行补充勘察工作，确定特殊地质体的空间范围、性状，并完善三维地质模型；

若地质模型、钻孔取芯及孔内电视无异常情况，则复核施工工艺是否存在问题。