本發(fā)明涉及巖土工程中基坑設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)基坑快速參數(shù)化三維建模的方法。

背景技術(shù)：

傳統(tǒng)的深基坑設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測等環(huán)節(jié)相對獨(dú)立，各階段以二維圖紙及數(shù)據(jù)圖表作為傳遞介質(zhì)。隨著城市基坑不斷向深大復(fù)雜方向發(fā)展，傳統(tǒng)方法對深基坑風(fēng)險控制、環(huán)境影響分析、復(fù)雜工況表達(dá)、監(jiān)測時間歷程變化分析等要求顯得越來越力不從心，特別是周邊環(huán)境復(fù)雜，地層復(fù)雜，施工流程復(fù)雜的深基坑工程，在傳統(tǒng)的二維設(shè)計(jì)面臨信息表述復(fù)雜、設(shè)計(jì)效率低、數(shù)據(jù)共享分析能力差等情況下，需要采用一種新的技術(shù)來推動深基坑技術(shù)發(fā)展。

BIM技術(shù)是一種新型的方法，實(shí)現(xiàn)了從二維空間向三維空間變革，從靜態(tài)的信息向動態(tài)的信息發(fā)展，將BIM技術(shù)引入基坑工程特別是復(fù)雜的深大基坑項(xiàng)目，通過創(chuàng)建基坑BIM模型，在設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測全過程實(shí)現(xiàn)信息共享，可提高工作效率，降低風(fēng)險?；庸こ滩捎肂IM技術(shù)的首要問題是建立一個信息化三維模型，實(shí)現(xiàn)對基坑工程設(shè)計(jì)、施工、監(jiān)測的信息化管理以及有效的全面控制。目前還未見對基坑BIM三維建模的系統(tǒng)化研究，所以，如何實(shí)現(xiàn)快速建立基坑三維參數(shù)化模型、提高便利性是本發(fā)明主要解決的技術(shù)問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是根據(jù)上述現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供了一種利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)基坑快速參數(shù)化三維建模的方法，通過BIM技術(shù)將基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)概化成可參數(shù)化控制的三維剖面，實(shí)現(xiàn)基坑三維BIM模型的快速建立，并可實(shí)現(xiàn)參數(shù)化調(diào)整。

本發(fā)明目的實(shí)現(xiàn)由以下技術(shù)方案完成：

一種利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)基坑快速參數(shù)化三維建模的方法，其特征在于：利用BIM技術(shù)將基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)概化成可參數(shù)化控制的三維剖面單元，然后將所述基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)按照其基坑邊線線形分布的原則布置所述三維剖面單元并對所述三維剖面單元進(jìn)行參數(shù)化設(shè)置，所述參數(shù)化設(shè)置滿足于基坑尺寸的要求，從而實(shí)現(xiàn)基坑的三維建模。

所述方法至少包括以下步驟：

概化基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三維復(fù)合BIM剖面單元，所述三維復(fù)合BIM剖面單元為基坑建模的基本單位，若干所述三維復(fù)合BIM剖面單元組合構(gòu)成資源庫；

將基坑按照其邊線分成若干不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式；

根據(jù)所述基坑的不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，調(diào)用與所述圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式分別對應(yīng)的所述資源庫內(nèi)的所述三維復(fù)合BIM剖面單元，使所述三維復(fù)合BIM剖面單元按所述基坑的邊線布置在所對應(yīng)的位置上；

生成所述基坑的三維BIM模型。

所述三維復(fù)合BIM剖面單元至少包括擋土結(jié)構(gòu)、止水體系、拉錨及支撐體系以及坑內(nèi)加固結(jié)構(gòu)中的一種或者兩種及兩種以上的組合結(jié)構(gòu)。

本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)是：（1）基坑三維復(fù)合BIM剖面可參數(shù)化控制，通過調(diào)整參數(shù)，模型自動調(diào)整；（2）基坑三維復(fù)合BIM剖面具有可重復(fù)利用的特性，一次創(chuàng)建可永久用于不同模型，減少重復(fù)勞動，提高效率；（3）可快速建立基坑整體BIM模型，并可根據(jù)設(shè)計(jì)參數(shù)進(jìn)行不同方案的調(diào)整。

附圖說明

圖1為本發(fā)明的流程圖。

具體實(shí)施方式

以下結(jié)合附圖通過實(shí)施例對本發(fā)明特征及其它相關(guān)特征作進(jìn)一步詳細(xì)說明，以便于同行業(yè)技術(shù)人員的理解：

實(shí)施例：如圖1所示，本實(shí)施例中利用BIM技術(shù)實(shí)現(xiàn)基坑快速參數(shù)化三維建模的方法包括以下步驟：

1）概化基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三維復(fù)合BIM剖面，此三維復(fù)合剖面為基坑建模的基本單位（單元構(gòu)件），滿足線型分布原則，可參數(shù)化調(diào)整，一次創(chuàng)建可重復(fù)使用，其中可參數(shù)化調(diào)整指的是可調(diào)整單一圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三維復(fù)合BIM剖面的具體結(jié)構(gòu)參數(shù)。

一般而言，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)都可概化成不同的剖面單元，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)的基本程序流程就是對不同的剖面進(jìn)行類型選擇、計(jì)算、參數(shù)調(diào)整，而基坑的剖面單元又可概化成線型分布的結(jié)構(gòu)，如：排樁結(jié)合止水帷幕的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，可按照基坑邊線線形布置；攪拌樁內(nèi)插型鋼的SMW工法也是按照基坑邊線線形布置，其特點(diǎn)就是長度方向可遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剖面方向，目前技術(shù)條件下，常用的圍護(hù)結(jié)構(gòu)剖面類型基本上都可以進(jìn)行概化，此處所述創(chuàng)建的BIM剖面單元，要求滿足可參數(shù)化及類型調(diào)整的基本要求，如排樁結(jié)合止水帷幕圍護(hù)結(jié)構(gòu)的樁徑、樁長、止水結(jié)構(gòu)類型及基本參數(shù)等。每個不同的三維復(fù)合BIM剖面分別針對不同類型的圍護(hù)結(jié)構(gòu)。三維復(fù)合BIM剖面單元至少包括擋土結(jié)構(gòu)、止水體系、拉錨及支撐體系以及坑內(nèi)加固結(jié)構(gòu)中的一種或者兩種及兩種以上的組合結(jié)構(gòu)。

創(chuàng)建完成的三維復(fù)合BIM剖面單元還具備可重復(fù)利用的特性，具有相當(dāng)獨(dú)立性，是構(gòu)成基坑三維模型的基本部分，但不依賴于項(xiàng)目而存在，可用于不同的基坑BIM模型，即已創(chuàng)建的三維復(fù)合BIM剖面單元可用于不同工程項(xiàng)目的基坑BIM模型的建模之中。

而在具體使用時，為了便于技術(shù)人員將已創(chuàng)建的三維復(fù)合BIM剖面單元用于不同工程項(xiàng)目的基坑BIM模型的建模中，可將對應(yīng)不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)的若干三維復(fù)合BIM剖面單元組合構(gòu)成資料庫，以供技術(shù)人員在后續(xù)的基坑建模過程中進(jìn)行調(diào)用。同時，資料庫具有獨(dú)立性，針對不同工程項(xiàng)目，均可使用該資料庫來進(jìn)行基坑的建模。若在新的工程項(xiàng)目內(nèi)需要使用新的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，則可在資料庫內(nèi)建立該種圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的三維復(fù)合BIM剖面單元。

2）將基坑按照基坑邊線分成若干具有不同圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的區(qū)域。由于不同區(qū)域地質(zhì)情況、挖深情況、周邊荷載及保護(hù)對象的不同，基坑圍護(hù)結(jié)構(gòu)按照基坑邊線分為不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，每種結(jié)構(gòu)形式具有明確的起始點(diǎn)及延伸長度。該步驟要求按照基坑邊線對基坑進(jìn)行分段，每一段對應(yīng)不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式或者圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式相同但參數(shù)不同，并制定每段區(qū)域?qū)?yīng)的步驟1）中創(chuàng)建的作為基本單元的三維復(fù)合BIM剖面單元，并對每個單元進(jìn)行命名。

具體而言，首先將基坑按照其邊線劃分為若干區(qū)域，每個區(qū)域具有不同的圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式，或者圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式相同但參數(shù)不同。調(diào)用資料庫中的三維復(fù)合BIM剖面單元并使其與劃分出的若干區(qū)域分別構(gòu)成對應(yīng)。舉例而言，若基坑按其邊線劃分具有一段排樁結(jié)合止水帷幕的圍護(hù)結(jié)構(gòu)，則調(diào)用資料庫中排樁結(jié)合止水帷幕的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三維復(fù)合BIM剖面單元。

3）指定不同區(qū)間基坑邊線對應(yīng)的三維復(fù)合BIM剖面單元并將三維復(fù)合BIM剖面單元按照邊線布置，從而生成基坑的三維BIM模型。例如，將排樁結(jié)合止水帷幕的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的三維復(fù)合BIM剖面單元按基坑的線形布置到基坑的指定區(qū)域，該指定區(qū)域?yàn)樾枰贾门艠督Y(jié)合止水帷幕的圍護(hù)結(jié)構(gòu)的區(qū)域。按照基坑邊線不同區(qū)域?qū)?yīng)的不同剖面布置基本單位，由于基坑BIM剖面單位具有線型布置的特性，此處各三維復(fù)合BIM剖面單元可按照基坑邊線進(jìn)行線形布置。

4）按照項(xiàng)目工程的具體方案參數(shù)的變更對應(yīng)調(diào)整模型，調(diào)整包括且不限于基坑邊線的調(diào)整、圍護(hù)結(jié)構(gòu)形式的調(diào)整、圍護(hù)結(jié)構(gòu)參數(shù)的調(diào)整。基坑邊線的調(diào)整方法為步驟2）和步驟3），具體剖面參數(shù)的調(diào)整為對每個三維復(fù)合BIM剖面單元的參數(shù)逐個調(diào)整，模型可根據(jù)參數(shù)的輸入情況自動調(diào)整。

5)所生成的基坑三維BIM模型遞交給施工單位或者監(jiān)測單位供下階段的施工或監(jiān)測使用，起到指導(dǎo)意義。

本實(shí)施例在具體實(shí)施時：基坑三維復(fù)合BIM剖面可以參數(shù)化控制，通過改變相應(yīng)的數(shù)值或類型，其三維剖面BIM模型的直徑、長度等均相應(yīng)的自動調(diào)整。

基坑三維復(fù)合BIM剖面為按照一條線段或者曲線線性分布結(jié)構(gòu)。

雖然以上實(shí)施例已經(jīng)參照附圖對本發(fā)明目的的構(gòu)思和實(shí)施例做了詳細(xì)說明，但本領(lǐng)域普通技術(shù)人員可以認(rèn)識到，在沒有脫離權(quán)利要求限定范圍的前提條件下，仍然可以對本發(fā)明作出各種改進(jìn)和變換，如圍護(hù)結(jié)構(gòu)的類型；圍護(hù)結(jié)構(gòu)的參數(shù)等，故在此不一一贅述。