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        工程地質(zhì)BIM技術(shù)及其在水電工程中的應(yīng)用

        2016-09-28 03:32:00任志剛原先凡
        水電站設(shè)計(jì) 2016年3期
        關(guān)鍵詞:工程地質(zhì)隧洞巖體

        羅 宇,任志剛,原先凡

        (中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 成都 610072)

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        工程地質(zhì)BIM技術(shù)及其在水電工程中的應(yīng)用

        羅宇,任志剛,原先凡

        (中國(guó)電建集團(tuán)成都勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司,四川 成都610072)

        BIM是一種新型的設(shè)計(jì)方法,它實(shí)現(xiàn)了設(shè)計(jì)從二維空間到三維空間的變革,使基礎(chǔ)建筑信息數(shù)字化。目前,BIM主要應(yīng)用于建筑和結(jié)構(gòu)等專業(yè),較少應(yīng)用與工程地質(zhì)設(shè)計(jì)領(lǐng)域。本文討論了BIM在工程地質(zhì)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用,分析了傳統(tǒng)工程地質(zhì)設(shè)計(jì)與BIM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì)方法和優(yōu)缺點(diǎn);以及在引水隧洞設(shè)計(jì)中的應(yīng)用實(shí)例,為BIM在工程地質(zhì)設(shè)計(jì)中的應(yīng)用提供了參考和借鑒。

        BIM;工程地質(zhì);數(shù)字化設(shè)計(jì);三維模型

        1 BIM的概念

        BIM概念最早是由卡耐基麥隆大學(xué)的查理·伊斯特曼教授在1975提出的“建筑描述系統(tǒng)(Building Description System)”發(fā)展而來(lái)。而今BIM被最終定義為“建筑信息模型(Building Information Modeling)”,其概念是利用三維數(shù)字技術(shù),以建筑工程項(xiàng)目的各項(xiàng)相關(guān)信息數(shù)據(jù)作為模型基礎(chǔ),進(jìn)行建筑三維模型的建立,通過(guò)數(shù)字信息仿真模擬建筑物所具有的真實(shí)信息。它具有可視化、協(xié)調(diào)性、模擬性、優(yōu)化性和可出圖性五大特點(diǎn)[1]。

        BIM的作用在于可以在項(xiàng)目建造之前以數(shù)字化方式對(duì)其關(guān)鍵物理特征和功能特性進(jìn)行綜合探索;可以幫助提高項(xiàng)目交付速度、減少成本,并降低環(huán)境影響。借助BIM,設(shè)計(jì)人員可以在整個(gè)過(guò)程中使用協(xié)調(diào)一致的信息,可以更準(zhǔn)確的查看并模擬項(xiàng)目在現(xiàn)實(shí)世界中的外觀、性能和成本,還可以創(chuàng)建出更佳準(zhǔn)確的施工圖紙[2-4]。

        2 BIM與工程地質(zhì)有機(jī)結(jié)合

        2.1工程地質(zhì)設(shè)計(jì)的發(fā)展概況

        解放以前,我國(guó)的工程地質(zhì)隸屬土木工程范疇,沒(méi)有建立獨(dú)立地質(zhì)工程學(xué)科。新中國(guó)建國(guó)后才有了長(zhǎng)足的進(jìn)步和發(fā)展,形成了獨(dú)立的學(xué)科。至今,工程地質(zhì)勘察已成為工程建設(shè)中不可缺少的一個(gè)重要組成部分。工程地質(zhì)隨著建筑業(yè)的“信息革命”,從最開(kāi)始的紙上手繪作圖,逐步向電腦CAD作圖發(fā)展;而三維技術(shù)的成熟,將進(jìn)行二次“信息革命”向三維化發(fā)展。水電行業(yè)自上世紀(jì)90年代以來(lái),成都院、華東院、北京院等單位,在這方面進(jìn)行了大量的探索和研究工作,取得了豐碩的成果。作者所在的地質(zhì)團(tuán)隊(duì)正是應(yīng)用成都院開(kāi)發(fā)的Geosmart地質(zhì)信息系統(tǒng)和Gocad水電地質(zhì)模塊,完成了玉瓦總承包項(xiàng)目的BIM應(yīng)用。

        2.2BIM與專業(yè)地質(zhì)三維軟件的契合

        BIM落實(shí)到水電地質(zhì),其核心就是地質(zhì)信息的流轉(zhuǎn)和應(yīng)用,水電水利工程地質(zhì)勘測(cè)數(shù)據(jù)類眾多,獲取手段不一,記錄格式、坐標(biāo)、描述的精細(xì)程度差異大。水電地質(zhì)BIM軟件應(yīng)以生產(chǎn)流程為主線,基本地質(zhì)條件為綱目,匯總各種勘測(cè)手段中的多元數(shù)據(jù),圍繞五大地質(zhì)因素,按地質(zhì)屬性進(jìn)行分類,并與工程勘察階段、數(shù)據(jù)獲取手段及空間位置等眾多因素關(guān)聯(lián),使得地質(zhì)數(shù)據(jù)變成“真正的數(shù)據(jù)信息”在生產(chǎn)過(guò)程中流動(dòng)起來(lái),形成深度關(guān)聯(lián)又相對(duì)獨(dú)立的數(shù)據(jù)中心。圍繞數(shù)據(jù)中心按不同需求構(gòu)建分析應(yīng)用系統(tǒng),最終形成一體化的水利水電工程地質(zhì)設(shè)計(jì)平臺(tái),實(shí)現(xiàn)水電水利工程地質(zhì)勘測(cè)全過(guò)程信息化。

        作者目前使用的geosmart地質(zhì)信息系統(tǒng)能將所有地質(zhì)信息轉(zhuǎn)化成數(shù)據(jù)信息,保存至數(shù)據(jù)中心庫(kù);而Gocad三維制圖軟件能將geosmart地質(zhì)信息系統(tǒng)上傳至數(shù)據(jù)中心的數(shù)據(jù)直接提取,生成相應(yīng)的三維部件或模型,這與BIM根據(jù)建筑物相關(guān)數(shù)據(jù)作為基礎(chǔ)模型完全契合。通過(guò)BIM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì)生成BIM三維模型后,可以更直觀的查看各類地質(zhì)信息,模擬不同情況下地質(zhì)條件的變化、對(duì)建筑物的影響,能更有效的輔助工程師做出正確的判斷。

        2.3BIM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì)

        傳統(tǒng)工程地質(zhì)設(shè)計(jì)弊端有:資料收集過(guò)程中存在填寫、編錄等不規(guī)范現(xiàn)象造成資料收集不完整。收集資料易丟失、損壞,查看翻閱不便等多種情況;制圖方面工作量大,成圖時(shí)間長(zhǎng),不能直觀展示,修改繁瑣,一個(gè)部位的修改,將修改全部相關(guān)圖件。如遇特殊地質(zhì)情況等還需重新作圖分析,提出地質(zhì)成果慢等。

        BIM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì)優(yōu)勢(shì):通過(guò)Geosmart地質(zhì)信息系統(tǒng)能保證收集資料的規(guī)范化、標(biāo)準(zhǔn)化錄入。所有地質(zhì)人員錄入地質(zhì)資料均按同一標(biāo)準(zhǔn)輸入資料,某一項(xiàng)未填寫或填寫不正確、不規(guī)范均不能正常提交,保證資料錄入的完整性和規(guī)范性,并在流程系統(tǒng)中線上完成資料校核工作。而上傳到數(shù)據(jù)中心的資料不易丟失損壞,查看提取便捷。

        因此,BIM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì)三維模型就可通過(guò)Gocad三維制圖軟件直接提取數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)生成,BIM三維模型一但生成,所有基礎(chǔ)資料均能直觀的展示在三維模型上,而大量的施工圖紙均能通過(guò)Gocad軟件一鍵成圖,大大縮減工作量。如有修改,只需更新Geosmart基礎(chǔ)數(shù)據(jù),所有三維圖件和通過(guò)三維圖件生成的二維圖件均能自動(dòng)關(guān)聯(lián)資料進(jìn)行修改。技施階段隨著基礎(chǔ)資料更新,三維模型也能自動(dòng)完善,隨時(shí)都能提供最新的地質(zhì)成果。

        3 BIM技術(shù)在玉瓦水電站中的應(yīng)用

        3.1工程概況

        玉瓦水電站位于白水江流域一級(jí)支流黑河上游,屬黑河~白水江水電規(guī)劃“一庫(kù)七級(jí)”開(kāi)發(fā)的第二梯級(jí)電站,裝機(jī)容量49 MW。屬長(zhǎng)引水隧洞式水電站,引水隧洞全長(zhǎng)14.1 km,占總投資的61%,且為關(guān)鍵線路工期。引水隧洞的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)將是工程地質(zhì)專業(yè)的工作重點(diǎn)及難點(diǎn)。

        為了更加準(zhǔn)確的把控引水隧洞區(qū)的地質(zhì)條件,在地質(zhì)條件發(fā)生變化時(shí)及時(shí)做出應(yīng)對(duì)措施,以及做出準(zhǔn)確可靠的超前地質(zhì)預(yù)報(bào)。地質(zhì)專業(yè)對(duì)引水隧洞采用了BIM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì),招標(biāo)階段根據(jù)初期勘察地質(zhì)資料生成BIM三維模型,并且通過(guò)模型預(yù)測(cè)引水隧洞各段圍巖類別及比例。在技施階段根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際開(kāi)挖揭示地質(zhì)條件更新修改模型。與招標(biāo)階段預(yù)測(cè)進(jìn)行對(duì)比,指導(dǎo)施工,對(duì)前期所預(yù)測(cè)的圍巖類別復(fù)核,做好地質(zhì)預(yù)報(bào)工作。

        玉瓦水電站引水隧洞共設(shè)6條施工支洞,2014年12月4號(hào)支洞下游開(kāi)挖遇到不良地質(zhì)洞段,規(guī)模不等的順層構(gòu)造破碎帶隨機(jī)發(fā)育,加之地下水異常豐富,圍巖類別為V類。受其影響,開(kāi)挖進(jìn)尺緩慢,日平均進(jìn)尺不足1 m/天,已嚴(yán)重制約施工進(jìn)度。

        根據(jù)已有BIM三維模型的數(shù)據(jù)資料顯示,該區(qū)域內(nèi)沒(méi)有發(fā)現(xiàn)大規(guī)模不良地質(zhì)洞段的不利因素,但不排除前期地質(zhì)資料匱乏造成的遺漏。為確保工程按期發(fā)電目標(biāo)的完成,開(kāi)展了地質(zhì)復(fù)核工作,梳理制約工期的地質(zhì)因素,完善更新BIM三維模型。

        3.2地質(zhì)資料收集

        3.2.1開(kāi)展地表調(diào)查

        根據(jù)已有BIM三維模型地形圖,查勘該段區(qū)域內(nèi)的宏觀地形地貌。發(fā)現(xiàn)該區(qū)域可能存在一條軟弱巖帶和斷層。隨即制定調(diào)查線路,對(duì)推測(cè)的軟弱巖帶、斷層進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)調(diào)查、復(fù)核(見(jiàn)圖1)。

        利用BIM三維模型能準(zhǔn)確、快速的從宏觀上判斷該區(qū)的宏觀地形地貌,目的明確的勘察可疑區(qū)域,不僅節(jié)省了大量時(shí)間,還減少了工作量。此次地表調(diào)查,現(xiàn)場(chǎng)地質(zhì)定點(diǎn)31個(gè),區(qū)域內(nèi)未見(jiàn)明顯層位、產(chǎn)狀及巖性差異,無(wú)推測(cè)的軟弱巖帶和斷層分部。并將收集的地質(zhì)點(diǎn)相關(guān)信息錄入BIM三維模型。

        圖1 地質(zhì)調(diào)查線路與地質(zhì)點(diǎn)三維模型

        3.2.2綜合分析已開(kāi)挖揭示地質(zhì)條件

        根據(jù)已開(kāi)挖揭示地質(zhì)條件綜合分析預(yù)測(cè)不良地質(zhì)洞段地質(zhì)特征。

        在前期隧洞開(kāi)挖過(guò)程中,收集到的地質(zhì)資料均已錄入Geosmart三維信息系統(tǒng),并通過(guò)Gocad軟件更新至三維模型(見(jiàn)圖2)。原始資料在BIM三維模型中系統(tǒng)完整的展示,省去了大量資料查閱、整理時(shí)間,并能在三維圖形上直觀展示,便于地質(zhì)工作人員作出判斷。

        3.2.3采用TRT超前地質(zhì)預(yù)報(bào)

        此外,還對(duì)該不良地質(zhì)洞段做了TRT地震波超前地質(zhì)預(yù)報(bào),并將TRT預(yù)報(bào)檢測(cè)數(shù)據(jù)與三維模型關(guān)聯(lián)(見(jiàn)圖3)。

        圖2 引水隧洞相關(guān)信息三維模型展示

        圖3  TRT地質(zhì)超前預(yù)報(bào)數(shù)據(jù)導(dǎo)入三維模型

        TRT地質(zhì)超前預(yù)報(bào)檢測(cè)資料顯示:掌子面前方20 m范圍內(nèi)地震波反射不明顯,開(kāi)挖面內(nèi)未見(jiàn)低阻異常,巖體情況與掌子面類似;掌子面前方20~70 m段地震波反射明顯,推測(cè)該段內(nèi)巖體均一性變差;掌子面前方70~90 m段地震波反射無(wú)異常,推測(cè)該段巖體均一性變好;掌子面前方90~100 m段存在一明顯低阻異常。

        3.3空間分析

        3.3.1完善三維模型

        將收集到的所有地質(zhì)資料,集中展示在BIM三維模型上,所有資料相互關(guān)聯(lián),通過(guò)模型系統(tǒng)分析該區(qū)域的地質(zhì)條件(見(jiàn)圖4)。

        3.3.2空間分析結(jié)論及推測(cè)

        該區(qū)域未見(jiàn)明顯層位、產(chǎn)狀及巖性差異,無(wú)推測(cè)的軟弱巖帶和斷層分部。該段隧洞主要因圍巖巖體單層厚度薄、強(qiáng)度低,抵抗構(gòu)造影響能力差,加之隨構(gòu)造發(fā)育的地下水影響,使本就破碎的巖體進(jìn)一步惡化,從而產(chǎn)生不良地質(zhì)洞段。在區(qū)內(nèi)大構(gòu)造不發(fā)育情況下,巖體的單層厚度及強(qiáng)度是影響圍巖穩(wěn)定好壞的主控因素。

        利用BIM三維模型發(fā)現(xiàn)地表調(diào)查地質(zhì)點(diǎn)和隧洞開(kāi)挖揭示的巖體單層厚度與產(chǎn)狀具備協(xié)調(diào)性,通過(guò)三維多點(diǎn)連線,直觀的推斷出該區(qū)域總體產(chǎn)狀,并推測(cè)出了五層厚度不一的巖層分層界線(見(jiàn)圖5、6)。利用原有地質(zhì)勘察手段,將需要大量剖面圖和平面圖切圖判定,工作量巨大。

        圖4 三維模型展示示意

        圖5推測(cè)巖體單層厚度劃分層與洞軸線三維俯視圖6三維預(yù)測(cè)和實(shí)際開(kāi)挖揭示巖層厚度分界示意

        3.3.3提出地質(zhì)建議及成果

        根據(jù)BIM三維模型顯示:沿原洞軸線方向開(kāi),前方約680 m巖層依然為薄層為主,且伴隨小構(gòu)造和地下水,圍巖地質(zhì)條件無(wú)明顯變化。如向山內(nèi)側(cè)調(diào)整洞軸線,以最短距離快速穿過(guò)該段薄層不良地質(zhì)洞段進(jìn)入中厚層巖層,距離只有230 m。

        經(jīng)過(guò)多方商討決定采納地質(zhì)設(shè)計(jì)建議,調(diào)整洞軸線方向。隨后的開(kāi)挖過(guò)程中發(fā)現(xiàn),根據(jù)三維模型推測(cè)的巖體單層厚度分層與實(shí)際開(kāi)挖揭示的地質(zhì)條件一致,且厚度分層界線預(yù)測(cè)精度達(dá)到20 m以內(nèi)。進(jìn)入中厚層后,圍巖類別迅速由Ⅳ、Ⅴ類圍巖變?yōu)棰箢悋鷰r,之前的地質(zhì)結(jié)論:巖體的單層厚度及強(qiáng)度是影響圍巖穩(wěn)定好壞的主控因素,也得到了應(yīng)證。

        因?yàn)锽IM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì),在遇到不良地質(zhì)情況發(fā)生時(shí),及時(shí)的提出了相應(yīng)的地質(zhì)結(jié)論及建議。據(jù)不完全統(tǒng)計(jì),此次洞軸線調(diào)整,雖然洞軸線增加了52 m,但項(xiàng)目工期縮短5.1個(gè)月,投資節(jié)約186萬(wàn)元。而期間BIM地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì)體現(xiàn)出的高效性、及時(shí)性、準(zhǔn)確性就不言而喻。

        4 結(jié) 語(yǔ)

        隨著傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)在工程地質(zhì)中的發(fā)展,傳統(tǒng)二維設(shè)計(jì)的缺點(diǎn)日益突出。為了滿足更好的設(shè)計(jì)要求和更復(fù)雜的工程項(xiàng)目設(shè)計(jì),BIM技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生,并在建筑行業(yè)得到了極大的推廣和應(yīng)用,也取得了良好的效果。BIM技術(shù)在工程地質(zhì)設(shè)計(jì)中應(yīng)用尚屬起步階段,本文所提出的BIM工程地質(zhì)數(shù)字化設(shè)計(jì)望能在將來(lái)的工程地質(zhì)設(shè)計(jì)中得到推廣和應(yīng)用。

        [1]杰里·萊瑟琳,王新.BIM的歷史[J].建筑創(chuàng)作.2011(6):146-149.

        [2]謝曉晨.論我國(guó)建筑業(yè)BIM應(yīng)用現(xiàn)狀和發(fā)展[J]. 土木建筑工程信息技術(shù),2014,6(6):90-101.

        [3]宦國(guó)勝,王??。驀?guó)華. 水利工程中三維信息模型技術(shù)平臺(tái)的比選和應(yīng)用[J]. 江蘇水利,2015(1):41-43.

        [4]黃錳鋼,王鵬翊. BIM在施工總承包項(xiàng)目管理中的應(yīng)用價(jià)值探索[J]. 土木建筑工程信息技術(shù),2013,5(5):88-91.

        2016-03-07

        羅宇(1985- ),男,重慶武隆人,助理工程師,從事水利水電工程地質(zhì)勘察工作。

        P628.3,TV22

        B

        1003-9805(2016)03-0094-04

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