[发明专利]一种桩基础长度优化方法

说明书

本发明公开了一种桩基础长度优化方法，涉及计算机辅助设计和计算机3D建模等领域。该方法包括：1)根据地勘数据创建地质模型；按初始设计的桩基础长度参考值，创建建筑的桩基础模型；2)将地质模型和桩基础模型合并至同一坐标系；3)调整模型中桩基础的长度，使其满足入岩深度要求并随着持力层的起伏而变化。该方法能够实现桩基础校核无漏项、无错项，校核操作简单，效率高，且能使每一根桩基础根据持力层起伏形状进行长度优化，节约施工成本。

技术领域

本发明涉及一种桩基础长度优化方法，该方法涉及计算机辅助设计和计算机3D建模等领域。

背景技术

传统的桩基础长度确定方法为：首先由设计方给出一个桩基础长度区间或定值，以及入岩深度要求；再由施工方根据地质勘察钻孔数据，逐根校核桩基础是否满足入岩深度要求；满足入岩深度要求的，桩基础长度不做调整；不满足入岩深度要求的，增加桩基础长度。该方法存在以下缺点：1、施工方逐根校核桩基础工作量大，且容易产生遗漏；2、校核时，桩基础与邻近钻孔数据往往不是一一对应的关系，存在校核困难现象；3、校核后，只修改长度不满足入岩要求的桩基础，而对于持力层起伏较大的地形，入岩过深的桩基会大大增加施工成本。

现有技术中，专利文献CN106682364A，公开了一种桩入岩层深度的确定方法。该方法包括：获取原始地勘数据及原始桩图；识别该原始桩图中的桩，并利用识别到的桩生成三维桩文件；利用该原始地勘数据建立地形模型，且根据该三维桩文件及地形模型确定识别到的桩的入岩层深度。专利文献CN110287511A，公开了一种基于BIM技术的桩基选型方法。该方法包括：生成三维地质模型；通过三维模型可视化、信息数据，确定桩基类型；将岩层与桩基模型进行合并；通过参数确定桩基长度；通过桩基类型及桩基长度进行数据筛选，选择合适的桩基型号。已公开的文献主要涉及计算机3D建模、计算机辅助设计在桩基深度核对、桩基选型等方面的应用，其目的是为了直观、快速地进行桩基相关参数的确认和桩基施工方法的选择；但上述文献未公开如何优化桩基长度，尤其是在持力层起伏较大的地形中对桩基入岩深度的优化。

发明内容

本发明的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种桩基础长度优化方法。

为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：

一种桩基础长度优化方法，包括：

1)根据地勘数据创建地质模型；按初始设计的桩基础长度参考值，创建建筑的桩基础模型；

2)将地质模型和桩基础模型合并至同一坐标系；

3)调整模型中桩基础的长度，使其满足入岩深度要求并随着持力层的起伏而变化。

上述技术方案中：

进一步地，所述调整桩基础的长度的过程包括：

1)选择持力层的地质模型及批量选择桩基础模型；

2)读取选中的桩基础模型几何数据，获取桩基础的几何中心位置；

3)创建一个垂直水平面向下的向量；

4)使用所述几何中心位置以所述向量做出投影，投影面选取持力层地质模型表面；

5)提取投影点的Z轴坐标，批量计算桩基础模型顶面标高至投影点的距离，该距离加上设计要求的入岩深度，即为每根桩基础优化后的长度值；

6)将优化后的桩基长度值返回桩基础模型，调整桩基础优化后长度。

优化调整桩基础长度时，以桩基础模型的几何中心做投影，将数据的处理范围由柱端的端面缩小到一个点，合理简化了步骤，减少了计算机的计算量和后续的工作量。

进一步地，所述调整桩基础的长度之前，还经过下述步骤：建立合并后的模型的竖向剖面，观察桩端入岩深度情况，判断桩基础长度是否需要优化。