地下工程数字化的概念及其初步应用

地下工程数字化是是数字地球发展战略的一部分,是当前地下工程研究中的一个重要研究方向。在总结三维GIS、数字地层、三维地层可视化、地下工程虚拟现实系统等相关概念及研究的基础上,给出地下工程数字化的明确定义,即地下工程数字化就是以数字地层为依托,以信息化手段对地下工程建设过程中的勘察、设计、施工、监测等数据进行集中高效地管理,为地下工程的建设、管理、运营、维护与防灾提供信息共享和分析平台,最终实现一个地下工程全生命周期的数字化博物馆。地下工程数字化平台的系统体系应当由数据层、建模层、表现层、分析层、应用层等5个层次组成,并且应当采用组件式的软件开发方法进行开发。最后给出地下工程数字化在实际工程中的初步应用实例,并对地下工程数字化的进一步研究和发展进行探讨。

数字地下空间与工程

从当今信息化技术在岩土及地下工程的研究现状与趋势出发,系统完整地提出了数字地下空间与工程的概念,即为地下空间与工程提供开放的信息组织方法和信息发布框架,建立完整的数据标准及数据处理方法,并提供可视化手段及相关软件。首先对地下空间与工程的基本理论框架体系进行了研究,分别从工程、信息、服务和软件架构四个角度对体系进行描述和定义,给出了地下空间与工程的数据分类体系与数据标准化方法,将地下空间与工程中的对象建模分为地质体建模、地下管线建模和地下构筑物建模三大类,并对建模方法分别进行详细阐述。然后对空间查询与空间分析方法进行了探讨,在三维可视化与虚拟现实技术方面,提出了应用时应当遵循的一些基本准则。最后结合上海长江隧道的实际工程,进行了尝试和应用。研究结果表明,数字地下空间与工程是一个信息的发布与共享平台,也是一个地下空间与工程的数字化博物馆,通过它能使复杂的地下空间与工程透明化,真正实现对庞杂的工程资料综合动态管理,提高数据可视化程度,充分体现出工程信息的价值,提高工程效率,实现工程智能决策。还阐述下一步应重点开展的一些研究工作。

城市岩土工程与新技术

十一五期间,中国已进入城镇化快速增长时期,功能化、立体化、高速化以及改善综合环境成为现代城市建设的特点。城市岩土工程是指城市建设中与岩土及地下水相关部分。回顾和总结了近几年超高层建筑、大型地下空间工程、轨道交通、越江隧道等城市建设热点的发展现状与特点。简要介绍了大直径超长桩技术、新型抗拔桩技术、深基坑变形与环境影响控制技术、可持续发展的基坑支护技术、大断面管幕箱涵技术、现代气压沉箱技术、地下工程三维数字化技术等新技术。