BIM在工程挖填方计算中的应用研究

随着经济和社会的发展,BIM技术在基础设施行业中的应用推广是未来发展的必然趋势。建筑信息模型(Building Information Modeling,简称BIM)是对建设项目物理和功能特性的三维数字化表达过程。相对于其他行业,BIM技术在基础设施行业中的应用起步晚,但发展迅速,为了研究该技术在工程挖填方计算工程中的应用,本文阐述在Bentley平台的Powercivil软件中建立河道及边坡开挖三维模型的过程,并结合上海外环南河项目与深圳自由电子激光项目2个开挖实例,描述具体建模流程及计算成果。BIM建模方法的研究和对相应工程实例的应用分析为BIM技术在我国河道及边坡工程中的应用提供参考借鉴。

基于激光扫描技术的复杂工程挖填方计算

以唐海幸福花园小区复杂基坑为例,介绍了利用激光扫描仪进行复杂挖填方量计算的流程与方法,提出了基于激光点云数据的非地面点的自动滤波算法、基于移动最小二乘法拟合地表的DEM数据和任意边界的挖填方计算方法等;并利用IDL语言编制了基于激光点云数据的复杂工程挖填方计算软件LIDARVIEW,计算了唐海幸福花园复杂基坑工程不同设计高程的挖填方量。结果表明,该方法简单、快速、精度较高。

基于分形插值的岩石边坡工程挖填方量估算

传统插值算法主要基于平滑性的约束条件,插值后的结果不能如实反映岩石边坡的自然地表形貌,由此估算的挖填方量不够精确。鉴于岩石边坡工程自然地表都具有随机抖动和自相似的特性,通过获取地表分形特征并应用基于分形布朗运动(fBm)的插值算法对岩石边坡工程自然地表的测绘采样数据进行插值,能够更加逼真地复原地貌特征。因此,依据自然地表测绘采样数据的分形插值结果及开挖控制线,并采用带约束三角网剖分算法来建立岩石边坡工程开挖(回填)体的TIN模型,能够更加精确地计算岩石边坡工程的挖填方量。在假定某区域地表控制点数据集合作为实际地貌的前提下,通过误差分析表明:根据fBm分形插值方法得到的方量计算误差为0.14%,而采用Nurbs插值方法的误差为1.5%,fBm分形插值方法的估算精度远高于传统方法。最后,以锦屏一级水电站左岸岩石高边坡工程作为应用实例,为边坡工程开挖方量结算和三维可视化分析提供了依据。

工程挖填方量的一种算法及其组件设计

在水利工程设计中,常常需要计算挖填方量。该文提出了一种根据设计断面中“地基线”和“工程轮廓线”来计算挖填方量的算法。文章首先讨论了如何对断面端点排序,得到若干多边形的顶点序列;然后基于矢量叉积给出了一种任意凹凸多边形面积的计算方法;最后给出了将其封装为一个COM组件的设计方案。

斜坡后缘公路挖填方对建筑物变形的影响研究

长期以来公路工程活动对村民房屋的影响判断一直是一个敏感且困难的课题,以贵州省晴隆县某标段公路为例,通过现有资料和现场调查资料分析,对该标段内的民房屋的开裂变形原因进行了定性分析[1],对公路施工工程活动与村民房屋开裂关系进行客观、科学、公正的成因分析论证,并提出了防治建议。

黄土挖填方场地中桩筏基础受力变形状态研究

利用自制模型箱,以延安新区黄土挖填方场地中的桩筏基础为原型,开展了相似比为1∶5的模型试验.通过上部加载模拟上部结构荷载,对桩体纵筋、筏板表面的应变数据以及桩间土体的土压力数据进行采集分析.试验结果表明,随着上部荷载的增大,地基的不均匀沉降导致了基础产生向填方区的偏转,桩体发生明显的弯曲变形,不同部位桩体的应力集中位置以及桩-土相互作用状态有明显区别.在模型试验的基础上探讨了挖填结合地基上桩-土-筏共同作用的计算式.基础设计时应避免桩体全段位于填方地基中,基桩底部应深入稳定原始土体,并通过对填方地基的预处理提高桩周土体的摩擦力,同时应考虑各桩轴向应变数值以及峰值位置的差异,有针对性地考虑桩体的承载能力.

基于TIN的三维地质挖填方计算分析研究

传统挖填方计算根据经验估算开挖回填后体积的变化量,计算结果偏差较大,故而所确定的设计标高不准确,影响工程建设的工期和成本。本文利用钻孔数据、剖断面、地层信息等多源地质数据,建立了三维地质不规则三角形网格(TIN)模型,并在此基础上考虑了不同土体的可松性系数,改进了挖填方计算方法。工程实际算例表明,基于改进的挖填方计算结果与实际较为吻合。因此该算法简单高效,计算结果准确,具有良好的工程应用价值。

市政道路挖填方对既有下穿地铁结构的影响

为预估及探讨市政道路挖填方对既有下穿地铁结构的影响程度,通过基于地勘建立的有限元—荷载结构的分析方法,建立以地铁结构—岩土—道路为基础的三维多场耦合模型,研究道路施工的各阶段工况对地铁结构的影响.结果表明:在不同的施工阶段中,围岩隆起量最大的是道路开挖阶段,围岩及车站结构沉降量最大的是道路回填阶段,道路施工引起的车站拱顶沉降和拱底隆起量符合国家相应规范的几何容差要求;通过对车站及出入口结构的弯矩、轴力验算表明,车站结构在道路回填阶段内力变化较大,出入口结构在道路开挖阶段内力变化相对较大,但经计算在最不利工况下的内力满足承载力要求.不过考虑到现场情况复杂多变,后期施工中仍应加大重视,防止因其他因素引起的内力超限现象的发生.

PowerCivil在水运工程挖填方计算中的应用

介绍传统挖填工程量的计算方法、PowerCivil对挖填工程量的计算方法及特点。阐述在PowerCivil中建立航道及场地开挖三维模型的过程,并结合台州市椒(灵)江建闸引水扩排项目船闸工程、福建莆田南日岛海上风电场一期项目东罗盘岛码头疏浚工程2个开挖实例,描述具体建模流程及计算成果,结果表明计算结果与ZDM软件计算成果接近,较为可信。

基于ItasCAD三维地质建模在土石挖填方估算中的应用

随着BIM在各建筑工程行业的广泛应用,三维地质建模在工程勘测设计中也得到了迅猛发展。以某水厂场区整平为例,为查明水厂场区各岩土层的开挖方量,在前期勘察钻孔成果的基础上,通过传统的平行断面法与基于ItasCAD三维地质建模方法对开挖方量计算与比较,结果表明:三维地质建模在土石挖填方量计算的应用中较传统方法更为准确、便捷、高效,对类似工程有一定的指导与借鉴意义,有较好的应用前景。

邻近场地挖填方对既有桥梁桩基影响的数值分析

对国内外相关工程规范和标准的分析,结合某枢纽互通绿化调坡实际案例,展开数值模拟分析。研究表明:既有桥梁侧土方开挖和填筑,会影响桩基的水平向位移;填方高度和挖方深度是土方施工引起邻近桥梁和桩基变形的主要因素;控制挖方或填方范围,增大挖方或填方区域与既有桥梁桩基的距离,可有效减小填挖施工对邻近既有桥桩桩基的影响。另外,对于在软土地基既有桥梁侧进行土方开挖和填筑的工程,除通过数值模拟分析挖填土方对邻近既有桥桩结构的影响外,还应该在施工时加强对桥桩结构的变形监测。

基于PowerCivil的水运工程挖填方计算

随着社会经济水平的不断提高和建筑行业的不断发展,PowerCivil软件应运而生,该软件凭借着自身高准确性、强灵活性等特征被广泛地应用于道路隧道三维设计领域中,为保证工程施工的可靠性和安全性发挥出重要作用。为了充分发挥和利用PowerCivil软件的应用优势,现根据PowerCivil计算方法特点,以灵江船闸开挖工程、东罗盘岛码头疏浚工程为例,研究了PowerCivil软件在水运工程挖填方计算中的具体应用。结果表明:在PowerCivil软件的应用背景下,水运工程挖填方所获得的计算结果具有较高的可靠性和准确性,其计算结果与ZDM软件所获得的计算结果相接近。

工程挖填方量计算方法探讨

挖填方量的计算是在建筑工程施工中的一个重要过程是挖填方量的计算。本文通过对银山百泰硫化铜厂挖填方量的计算,比较了各种计算方法的优缺点及适用条件。

SurvCADD计算挖填方功能在土木工程的应用

SurvCADD是美国Carlson公司出品的AutoCAD的第三方软件。SurvCADD涵盖了测量、GIS、采矿等土木工程领域。因SurvCADD本身是纯英文软件,没有相应中文资料。本人就应用SurvCADD解决土木工程中常用的土方挖填问题,中间所需的步骤,作一简要介绍。

标准贯入击数的挖填方校正方法研究

对我国现行《水利水电工程地质勘察规范》(GB 50487-2008)中,标准贯入试验判别地基砂土地震液化的方法进行讨论分析,研究标准贯入击数挖填方校正方法对地基砂土液化判别结果的影响,指出现行校正方法具有挖方过于保守,填方偏于不安全的问题,在总结国内外相关研究成果的基础上,建议新的校正方法。

浅谈高速公路挖、填方路基施工技术

某高速公路施工标段项目路线全长9.14km,本文主要结合该施工路段内的挖填方路基的施工工程,对相关的施工技术作了分析和阐述。

三维矿业工程软件优化挖填土石方的方法

针对传统土石方挖填方法存在操作复杂、工期长、投资高的问题,提出在地形、地貌、岩石类型、地下障碍、原始标高、设计标高和工程地质影响因素下利用三维矿业工程软件(3DMine)优化挖填土石方的4种方法:三角网法、网格法、断面法、区域土方平衡法.通过在工程场地的特定面上设计出两个需要挖填的相交面1.3dm、2.3dm,生成这两个面之间的闭合交线3ds,建立面1.3dm和2.3dm的三维模型,让其三维可视化,分别用三角网法中线分布结构和密度原理,网格法中微积分原理,断面法中条形地带和沿线原理,区域土方平衡法中扩展边坡角和平均松散原理来切割,模拟出挖填土石方三维详细模型,并对挖填土石方进行优化,提高了计算精度,使施工操作简单、工期缩短、投资降低.

山坡地区风力发电场地土方平衡及边坡稳定计算

四川某风电项目施工场地地形起伏大,施工内容包括场内道路、升压站、平台、风机基础及风机安装等,需进行大量土石方开挖与回填以平整场地,土方平衡设计是施工场地设计的关键所在。本文旨在探讨风力发电机施工场地布置中挖填方平衡的重要性和影响因素,并针对挖填方区域的基坑以及边坡稳定性和安全性进行计算验证分析,可为高山地区风力发电项目的施工场地布置提供有益的工程参考和指导。

三维地形建模程序在港航工程挖泥计算中的应用

在港口水工工程设计中,基槽、港池、调头区开挖量以及上述区域的炸礁量的计算是必不可少的内容。采用实体CAD地形模型,将使上述的计算工作变得更高效、更准确。

港航工程中挖泥计算的新方法 三维地形建模程序设计与应用

在港口水工工程设计中,基槽、港池、调头区开挖量及以上区域的炸礁量的计算是必不可少的内容。采用实体CAD地形模型,将使其计算工作变得更高效、更准确。