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        BIM技術(shù)在巖質(zhì)邊坡三維建模中的應(yīng)用研究

        2020-12-01 04:57:48朱兆鵬安峻岐孔德超陳聰穎
        四川建材 2020年11期
        關(guān)鍵詞:工程模型

        朱兆鵬,安峻岐,孔德超,陳聰穎

        (吉林建筑大學 測繪與勘查工程學院,吉林 長春 130118)

        0 前 言

        我國2/3的國土為山地,隨著生態(tài)資源、土地資源的有限性與社會生產(chǎn)、生活發(fā)展需求之間的矛盾加劇,復雜、復合和超高邊坡工程不斷涌現(xiàn),邊坡工程的系統(tǒng)性和復雜性與日劇增,從而使邊坡工程的社會效應(yīng)越來越強[1]。BIM技術(shù)將工程項目各種信息整合于一個三維模型信息數(shù)據(jù)庫中,設(shè)計團隊、施工單位、設(shè)施運營部門和業(yè)主等各方人員可以基于BIM平臺進行協(xié)同工作,在提高生產(chǎn)效率、節(jié)約成本和縮短工期方面發(fā)揮重要作用[2~4]。在BIM技術(shù)蓬勃發(fā)展的形勢下,應(yīng)用BIM技術(shù)對邊坡穩(wěn)定性分析與變形監(jiān)測、支護結(jié)構(gòu)設(shè)計、邊坡景觀設(shè)計等問題進行研究是必然趨勢。

        BIM理念的核心是工程項目三維信息模型。因此,將BIM技術(shù)應(yīng)用于邊坡工程領(lǐng)域的首要任務(wù)是建模。本文以某巖質(zhì)邊坡為研究對象,探討巖質(zhì)邊坡BIM建模的基本流程和方法。

        1 選擇建模軟件

        目前,BIM的商業(yè)化軟件眾多,應(yīng)用較廣泛的包括Revit、Civil 3D等。其中,Civil 3D是一款面向基礎(chǔ)設(shè)施行業(yè)的專業(yè)軟件,相較于同版本的Auto CAD,Civil 3D 軟件的構(gòu)架更好,不僅包含其所有功能,在此基礎(chǔ)上還具備三維動態(tài)設(shè)計優(yōu)勢,并且擁有強大的曲面編輯、放坡等功能[3],可以實現(xiàn)復雜工程的建模,使用者可以通過三維視圖更直觀、更清晰地看到設(shè)計效果,加快設(shè)計理念的實現(xiàn),所以選取Civil 3D作為創(chuàng)建邊坡BIM模型軟件。

        2 巖質(zhì)邊坡BIM建模技術(shù)流程

        1)生成地層層面。根據(jù)邊坡勘察成果資料,利用Civil 3D生成地表面和地層層面。

        2)創(chuàng)建地層實體。選中地表面進入實體選項,利用“從曲面提取實體”命令,從上至下依次生成地層實體。

        3)利用點云數(shù)據(jù)創(chuàng)建坡面。結(jié)合Civil 3D使用點云數(shù)據(jù)可直接創(chuàng)建曲面的優(yōu)勢,利用坡面點云數(shù)據(jù)生成邊坡坡面。將Civil 3D支持的.rcs或.rcp文件在軟件中打開,得到初步點云,從點云創(chuàng)建曲面,生成三角網(wǎng),按需要簡化三角形,進而從曲面生成實體。

        4)生成邊坡三維模型。將地層實體和曲面生成實體按實際點坐標拼接,運用布爾運算,差集得到邊坡三維模型,如圖1~2所示。

        圖1 邊坡三維模型(透視圖)

        圖2 邊坡三維模型(實體圖)

        3 結(jié) 論

        應(yīng)用BIM技術(shù)解決邊坡工程問題的前提是建立合理有效的邊坡BIM模型。本文基于BIM主流軟件Civil 3D,利用其在建立三維實體模型方面的優(yōu)勢,探討了邊坡工程BIM建模的基本技術(shù)流程,為后期進行穩(wěn)定性分析與支護方案設(shè)計提供保障。需要注意的是,本文所研究邊坡內(nèi)部并不存在大型節(jié)理、斷層等構(gòu)造面,并且可以嘗試在邊坡模型內(nèi)部增加構(gòu)造面,從而建立更加復雜且符合實際的三維邊坡模型。

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