一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法技术

本发明专利技术所提出的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法，包括以下步骤：S1、建立三维基槽地质模型；S2、建立二维基槽里程桩号线；S3、匹配计算区域起始与终止里程桩号；S4、输入计算区域边界条件参数；S5、一键式表格输出计算区域的土质信息。该方法基于三维基槽地质模型，结合土质分类计算方法，在保证计算精度的条件下，实现了一键式表格输出基槽局部区域各类土质的信息，相对于传统断面法，显著提高了计算精度与效率，为基槽局部区域开挖的施工设备工艺选择提供了重要量化依据，其效果十分明显，且同样适用于基槽、航道、公路、铁路、隧道、城市轨道交通等线性工程的土质信息快速计算输出，应用十分广泛。应用十分广泛。应用十分广泛。

【技术实现步骤摘要】
一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法


[0001]本专利技术属于BIM三维地质建模与疏浚工程
，具体地涉及一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法

技术介绍

[0002]疏浚工程大都在海底或河床作业，水下土质条件难以查明且动态变化，给疏浚工程勘测、设计与施工带来了极大的困难。现有技术中，基于工程地质纵横断面图、工程地质柱状图等孤立的地质信息，利用断面法等传统方法无法定量与可视化分析基槽地质情况，对基槽开挖施工造成不利影响。因海底基槽需按分层、分条、分段原则先完成各局部区域开挖，再完成整体开挖，故基槽开挖过程中需分析基槽局部区域的地质，选择工艺与设备，目前采用三维基槽地质模型则需切割基槽局部区域边界上的地质网格体，人工统计基槽局部区域的土质信息，分析该区域的地质，过程复杂且精度低、工作量大。目前尚无一种成熟可靠的疏浚工程量土质分类快速计算方法，且常采用断面法分土质计算疏浚工程量，还存在精度低、时间长、计算过程极其复杂等缺点。针对上述问题，急需一种解决方法。

技术实现思路

[0003]本专利技术的目的是提供提一种以三维基槽地质模型为基础，结合土质分类计算方法，利用模型与工具相结合的方式以解决海底沉管隧道基槽土质信息无法定量和可视化，分析过程复杂、精度低等问题的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法。
[0004]本专利技术所提出的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法包括以下步骤：
[0005]S1、建立三维基槽地质模型；
[0006]S2、建立二维基槽里程桩号线；
[0007]S3、匹配计算区域起始与终止里程桩号；
[0008]S4、输入计算区域边界条件参数；
[0009]S5、一键式表格输出计算区域的土质信息。
[0010]所述S1步骤包括：建立三维地质建模系统，该系统包括：模型文件模块，用于存贮三维基槽地质模型；信息数据库模块，用于存贮三维基槽地质模型所对应的项目信息，人员信息，勘察信息，原始资料录入信息，所述三维基槽地质模型包括三维几何模型信息、三维几何模型信息对应地质属性信息，所述三维几何模型信息分为点模型信息、线模型信息、面模型信息、体模型信息、网格模型信息。
[0011]所述S1具体还包括以下步骤：
[0012]S11：利用浚前海底多波束水深测量数据生成地形面，生成三维基槽地质模型中的地形面模型；
[0013]S12：利用工程地质纵横断面图与工程地质钻孔，建立基槽各地质层界面；利用基槽施工平面图、施工横断面图，建立基槽设计界面,生成三维基槽地质模型中的地质界面模型；
[0014]S13：利用基槽设计界面、浚前海底地形面、基槽各地质层界面切割基槽工程区内的实体，生成三维基槽地质模型。
[0015]所述S2步骤包括与三维地质建模系统进行数据交互的里程桩号添加模块，以二维基槽中心线为轴线，标识二维基槽中心线的起始桩号，生成二维基槽里程桩号线，以二维基槽里程桩号线为轴线，标识基槽计算区域的起始桩号与终止桩号；
[0016]所述里程桩号添加模块包括：
[0017]参考模块：用于参考二维基槽中心线至三维基槽地质模型，并与实际坐标一致；
[0018]拾取模块：用于拾取二维基槽中心线，拾取二维基槽里程桩号线；
[0019]生成模块：用于在二维基里程桩号线上正确位置添加起始桩号，生成二维基槽里程桩号线，在二维基槽里程桩号线上正确位置添加基槽计算区域的起始桩号与终止桩号；
[0020]参数模块：用于输入基槽计算区域的边界条件参数；
[0021]计算模块：用于统计计算区域内三维基槽地质模型每种土质的土质信息，所述土质信息包括：基槽区域内各类土质的分布的桩号区间、分布的标高区间及对应的桩号、分布的横向偏移区间及对应的桩号、最大厚度及对应的桩号、工程量。
[0022]所述二维基槽里程桩号线包括：空间节点坐标，里程桩号标识，线型信息，控制点信息，所述二维基槽里程桩号线里程桩号标识包括：标识线长度，标示线空间位置，标示里程桩号字符串标识方式，标识长度单位。
[0023]所述S3步骤包括：在二维基槽里程桩号线上正确位置添加基槽计算区域的起始桩号与终止桩号，以二维基槽里程桩号线为轴线，标识基槽计算区域的起始桩号与终止桩号，确定基槽计算区域的起始与终止里程桩号，利用桩号定位与查询工具，输入样式、位置、大小参数，在二维基槽里程桩号线上生成计算区域的起始与终止里程桩号。
[0024]所述S4步骤包括：利用参数模块输入基槽计算区域的边界条件参数，具体包括：选择二维基槽里程桩号线为轨迹线，选择计算区域的起始桩号为起始里程，选择终止桩号为终止里程，输入计算区域的标高区间与横移距离区间，生成该基槽计算区域的计算包络体。
[0025]所述计算模块包括：统计模块，用于遍历每一层三维基槽地质模型，统计并存储土质信息；分析模块，用于归纳分析三维基槽地质模型计算区域内的数据，输出分析结果；导出模块，用于将分析结果写入Excel模板中，导出Excel表格文件。
[0026]所述里程桩号添加模块的计算步骤为：
[0027]1.获二维基槽中心线模型数据；
[0028]2.确认要标识的里程桩号信息；
[0029]3.输入二维基槽中心线的起始桩号，在二维基槽中心线标线模型上生成对应的基槽起始里程桩号标识，生成二维基槽里程桩号线；输入基槽计算区域的起始桩号与终止桩号，在二维基槽里程桩号线上生成对应的基槽计算区域的起始桩号与终止桩号。
[0030]所述统计模块的统计步骤为：
[0031]1.统计输入的桩号区间，高程区间，左右横向偏移区间；
[0032]2.统计计算区域范围内的三维基槽地质模型中各土质的土质信息。
[0033]所述S5步骤包括：利用以上S1
‑
S4步骤，对S4步骤中形成的计算包络体进行一键式表格输出该包络体中基槽各类土质的信息，具体包括：设定土质信息Excel表格输出位置为桌面，名称为“土质信息计算输出表”，打开生成的土质信息Excel表格，查看基槽计算区域
各类土质的信息。
[0034]本专利技术所提出的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法，基于BIM技术，利用工程地质纵横断面图、工程地质柱状图建立三维基槽地质模型，以三维基槽地质模型为基础，进行土质分类计算方法，实现了一键式表格输出基槽任意标高、桩号、左右横向偏移和垂直基槽中心线左右横向偏移距离之间各类土质的信息，相对于切割基槽局部区域地质网格体，人工统计土质信息的方法，显著地提高了计算效率与精度，实现了整体三维定性定量与可视化分析基槽地质分布情况，为基槽开挖成本预测与控制、开挖设备及工艺选择提供了重要量化依据。
附图说明
[0035]图1为本专利技术所提出的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法流程示意图；
[0036]图2a为本专利技术所提出的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法中三维基槽地质模型俯视图；
[0037]图2b为本专利技术所提出的一种海底沉本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法，其特征在于，包括以下步骤：S1、建立三维基槽地质模型；S2、建立二维基槽里程桩号线；S3、匹配计算区域起始与终止里程桩号；S4、输入计算区域边界条件参数；S5、一键式表格输出计算区域的土质信息。所述S1步骤包括：建立三维地质建模系统，该系统包括：模型文件模块，用于存贮三维基槽地质模型；信息数据库模块，用于存贮三维基槽地质模型所对应的项目信息，人员信息，勘察信息，原始资料录入信息，所述三维基槽地质模型包括三维几何模型信息、三维几何模型信息对应地质属性信息，所述三维几何模型信息分为点模型信息、线模型信息、面模型信息、体模型信息、网格模型信息。2.根据权利要求1所述的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法，其特征在于，所述S1具体还包括以下步骤：S11：利用浚前海底多波束水深测量数据生成地形面，生成三维基槽地质模型中的地形面模型；S12：利用工程地质纵横断面图与工程地质钻孔，建立基槽各地质层界面；利用基槽施工平面图、施工横断面图，建立基槽设计界面,生成三维基槽地质模型中的地质界面模型；S13：利用基槽设计界面、浚前海底地形面、基槽各地质层界面切割基槽工程区内的实体，生成三维基槽地质模型。3.根据权利要求1所述的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法，其特征在于，所述S2步骤包括与三维地质建模系统进行数据交互的里程桩号添加模块，以二维基槽中心线为轴线，标识二维基槽中心线的起始桩号，生成二维基槽里程桩号线，以二维基槽里程桩号线为轴线，标识基槽计算区域的起始桩号与终止桩号；所述里程桩号添加模块包括：参考模块：用于参考二维基槽中心线至三维基槽地质模型，并与实际坐标一致；拾取模块：用于拾取二维基槽中心线，拾取二维基槽里程桩号线；生成模块：用于在二维基里程桩号线上正确位置添加起始桩号，生成二维基槽里程桩号线，在二维基槽里程桩号线上正确位置添加基槽计算区域的起始桩号与终止桩号；参数模块：用于输入基槽计算区域的边界条件参数；计算模块：用于统计计算区域内三维基槽地质模型每种土质的土质信息，所述土质信息包括：基槽区域内各类土质的分布的桩号区间、分布的标高区间及对应的桩号、分布的横向偏移区间及对应的桩号、最大厚度及对应的桩号、工程量。4.根据权利要求1或3所述的一种海底沉管隧道基槽土质信息输出方法，其特征在于，所述二维基槽里程桩号线包括：空间节点坐标，里程桩号标识，线型信息，控制点信息，所述二维基槽里程桩号线里程桩号标...

【专利技术属性】
技术研发人员：马定强，黎江，杨景鹏，张鹏，郑文进，胡前，
申请(专利权)人：中交广州航道局有限公司，
类型：发明
国别省市：