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BIM技术在桩基工程判岩工作中的应用.pdf
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1、onstruction Technology建筑工程BIM技术在桩基工程判岩工作中的应用陈驰梁渡东汪义锦广东国信工程监理集团有限公司广东茂名52 50 0 0摘要主要论述BIM技术在桩基工程判岩工作中的应用,从某原油商业储备基地工程(二期)、某LNG扩建项目(二期)工程两大项目出发,结合Revit-API接口的二次开发,探索BIM技术在桩基工程中的应用价值和可行性。关键词BIM地质模型Revit-API接口自动运算桩基工程判岩中图分类号TU63+3文献标识码B文章编号16 7 2-9 32 3(2 0 2 3)0 5-0 0 8 7-0 3为了推进BIM技术在桩基工程上的实践应用,将企业自主开
2、发的桩基工程APP与BIM-API接口结合,利用工程现场产出的数据,探索BIM二次开发技术结合动态地质模型推演桩基持力层深度的技术模式的可靠性,提出该模式在桩基工程判岩工作中的优势与应用价值。1试点项目在某商储二期项目中,新建16 0 万m原油罐组,共16座储罐,单座储罐10 万m。项目桩基工程采用振冲碎石桩和长螺旋钻孔灌注桩两种桩型,BIM技术在10 台罐中应用。其中罐T01、T 0 2、T 0 5、T 0 6、T 13桩型为振冲碎石桩,5台罐合计共有振冲碎石桩6 32 5根;罐T07、T 0 8、T14、T 15、T 16 桩型为长螺旋钻孔灌注桩,5台罐合计共有长螺旋钻孔灌注桩52 6 5
3、根。某LNG扩建项目(二期)中新增5座2 7 万m3LNG储罐,为全国单罐容量最大的LNG储罐。5座2 7 万m3LNG储罐均采用钻孔旋挖灌注桩,每罐有钻孔旋挖灌注桩40 6 根,共有钻孔旋挖灌注桩2 0 30 根。试点的两个项目中罐体均为大容量储罐,对桩基工程质量要求甚严。其中,在某商储一期项目中已发现该地区地层结构多变,部分区域关键土层缺失,部分地区存在持力层深度大范围突变。详勘报告中地勘孔分布较为分散,跨度大、数量不足,给现场工作人员对桩基的入岩判断带来一定的困难。在某LNG扩建项目(二期)中,项目所在地区为炸山填海区,所填碎石皆为中风化花岗岩,地层持力层高程突变明显,埋深变化大。其最深
4、区域位处海边区域,距地面深度接近43m,埋深浅处仅4m,仅有的少数地勘点无法全面反映地层结构和走势,难以有效辅助现场工作人员进行桩基人岩判断。在上述项目中,改进了传统的判岩模式,使用BIM技术建立数字动态地质模型,批量生成持力层剖面图和桩位点控制深度,辅助现场判岩工作,提高判岩准确率。2建立地质模型辅助桩基持力层判断工作2.1地质模型建模原理地层体三维建模一般采用点云建模、面元建模、体元油化工建 2 0 2.5 1 8 7onstruction Technology建筑工程建模或者混合建模四种建模方式,每种建模方式分别具有自己的优缺点。根据现有的地勘资料特点,在试点项目的地质模型建模工作中,采
5、用面元建模的方式建立地质模型。面元建模适合应用于单纯的计算建模中,因为涉及的模型点数量比较少,具有模型体积小,检索速度快,数据格式简练等优势。利用三点成面建模方法,将每一个地勘孔看作三维模型面的一个点,每一个三维模型面点(地勘点)与附近的三维模型面点(地勘点)交叉成面。通过两个地层面成体,或者设置另外一面深度的方式进行成体,最终形成完整的地质三维模型。图1为某LNG扩建项目(二期)持力层地质模型。图1某LNG扩建项目(二期)持力层地质模型通过三点成面建模方式,大大提高了地勘孔的利用效率,生成的三维模型支持多角度旋转,多角度剖切,快速检索地层数据等功能,突破了传统连点成线判岩模式的局限性与弊端,
6、为现场监理人员实施桩基判岩工作提供帮助。此阶段三维地质模型建模数据均采集于地勘报告中的地勘点一次建模而成,但仍存在模型精度不足,偏差大等端,需要根据不断采集的数据对模型进行动态校核。2.2地质模型推演桩孔持力层深度的原理桩基工程中的每一个桩孔均可视为地质模型上的一个点,通过对此点做向下的垂直射线,射线于地质模型的某个三角面相交于一点,此点的高程便是此桩位点的持力层控制高程。垂直射线与地质模型面交点的空间X、Y 坐标与桩孔点X、Y 坐标相同,唯一未知变量是垂直射线与地质模型面交点的空间Z坐标。将此交点与相交面三个顶点进行连线,将已知数据建立数学方程组进行解算,可求得垂直射线与地质模型面的交点的空
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