[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

说明书

一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法，包括以下步骤：1）建立灌浆BIM系统；2.1）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空间位置；2.2）现场采集先导孔取芯及孔内电视地质资料，更新地质模型；2.3）收集已完成的灌浆成果进行统计分析，建立本单元地质体的单位注灰量预测模型；2.4）利用先导孔的灌浆成果对单位注灰量预测模型进行检验与修正；3）质量控制：单元工程施工时，利用BIM系统实时监控灌浆参数，并与预测值对比；4）单元工程施工结束后，利用BIM系统快速生成成果图表，以合格率为指标评价灌浆效果。本发明采用上述方法，能够有效提高灌浆分析的直观性与效率、保证灌浆施工的质量。

技术领域

本发明涉及灌浆施工领域，具体的是一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法。

背景技术

作为减小库水渗漏或提高岩体强度的有效手段，灌浆工程在水利水电工程中被广泛应用。灌浆工程属隐蔽工程，受目前勘测技术水平的限制，需要灌浆处理的地质对象（如裂隙、溶洞等）往往难以完全掌握，浆液在岩体中的流动及扩散存在也很大的不确定性，加之施工工艺本身也较为复杂，从而导致质量控制较为困难。因此，在施工过程中，对灌浆工程进行实时分析对保证灌浆质量的具有重要的意义。

目前，传统的灌浆分析中存在以下几个问题：一是，传统的灌浆分析多是对灌浆成果数据本身进行统计分析，脱离地质条件。比如目前灌浆规范中对灌浆成果资料整理的要求都是基于单元工程为基本对象，较少基于地质体进行灌浆数据分析，使得分析成果的针对性不强；二是，传统的灌浆分析主要以excel表格、cad图纸等的形式进行数据的统计、查询、成图，大量的数据整理与绘图工作影响了分析效率；另外，灌浆工程相关的数据信息来源一般较多，如地质资料多是掌握地质工程师手中、灌浆成果一般掌握在施工单位手中、而设计资料则在设计人员手中，各方信息的共享和流动效率不高，导致分析工作往往落后于实际的施工进度，难以根据施工进程实时动态进行灌浆分析。三是传统的灌浆分析多是在一个单元部位的灌浆完成后对成果数据进行分析，用以评价单元工程的灌浆效果，而缺少一种从事前-事中-事后全过程的灌浆分析方法，用以对灌浆施工质量进行精准的控制。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种基于BIM系统的灌浆工程全过程动态分析方法，以实现利用BIM模型和系统对灌浆施工进行全过程的分析与控制，以保证灌浆质量的目的。

为解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是：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（GEAD 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空间位置，并根据灌浆孔分段情况，对每个灌浆段赋予地质信息，从而实现对每个灌浆段的地质条件进行预测；

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，则说明模型准确性较高，无需进行地质模型更新；