一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法及系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法及系统，涉及桥梁设计信息化技术领域，方法包括：获取地质纵断面CAD图，对地质纵断面CAD图进行线元参数和地质资料的提取，并构建地质纵断面CAD图的地质纵断面BIM模型；基于地质纵断面BIM模型，生成里程桩号处的钻孔柱状图BIM模型；根据桩长计算工具以及安全系数期望值，确定钻孔柱状图BIM模型中任意目标桩位桩基的桩长。本发明专利技术基于地质纵断面BIM模型对目标桩位的最优桩长进行自动求解，大大减少了设计人员的计算工作量，同时避免了在桩长反复调整、试算和结果处理过程中人为引入错误的情况。误的情况。误的情况。

【技术实现步骤摘要】
一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法及系统


[0001]本专利技术涉及桥梁设计信息化
，特别是涉及一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法及系统。

技术介绍

[0002]国家着力提速西部交通建设，西部山区公路工程项目爆发式增长。在公路工程设计建造过程中，桥梁的设计建造一直享有重要地位，而桩基设计的工作量在桥梁设计工作量中又占有非常重的比重。
[0003]目前，为了提高桩长计算的准确性，地质勘探设计单位通常在每次方案调整之后，重新对桩位所在地质信息进行人工量测，获取桩位所在位置地质纵断信息，容易引入人为错误，并且每一次方案的调整，桩基的标高、桩长、桩距都要进行计算调整，工作量十分庞大，导致设计人员的劳动力都集中在桩长反复调整、试算和结果处理等重复易错的工作中。因此亟须提供一种桩长计算方法，降低桩基设计过程中的人工参与度，规避人为引入的错误，提高桥梁设计效率和桩基施工图质量。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种自动化程度高且计算准确性高的基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法及系统。
[0005]为实现上述目的，本专利技术提供了如下方案：
[0006]一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法，包括：
[0007]步骤1：获取地质纵断面CAD图，所述地质纵断面CAD图包括CAD线元数据以及地质资料；
[0008]步骤2：对所述地质纵断面CAD图进行线元参数和地质资料的提取，并根据提取的线元参数和地质资料构建所述地质纵断面CAD图的地质纵断面BIM模型；所述地质纵断面BIM模型包括图线数据、表格数据以及路线关联数据；
[0009]步骤3：基于所述地质纵断面BIM模型，根据里程桩号，生成所述里程桩号处的钻孔柱状图BIM模型；
[0010]步骤4：基于所述钻孔柱状图BIM模型，根据桩长计算工具以及安全系数期望值，确定BIM模型中任意目标桩位桩基的桩长；所述桩长计算工具用于根据所述目标桩位的地质资料、所述桩基的桩径以及所述安全系数期望值，计算所述目标桩位桩基的桩长。
[0011]可选的，所述CAD线元数据包括道路设计线元、地面线元以及地质纵断面线元。
[0012]可选的，所述地质资料包括地质纵断面的土层承载容许值、土层与桩侧摩阻力、土层分布顺序、土层覆土高度、岩层承载力容许值以及岩层抗压强度标准值。
[0013]可选的，步骤3具体包括：
[0014]所述里程桩号处的钻孔柱状图BIM模型的生成方式包括地质纵断面图读取方式以及表格录入方式；
[0015]所述钻孔柱状图BIM模型包括里程桩号数据以及地层分布信息表数据。
[0016]可选的，步骤4具体包括：
[0017]确定目标桩位桩基的预估桩长；所述预估桩长为目标桩位处任一土层的土底标高到地面线的距离；
[0018]基于所述地质纵断面BIM模型，根据目标桩位的地质资料以及所述预估桩长计算目标桩位桩基的安全系数；
[0019]当所述目标桩基的安全系数大于安全系数期望值时，确定所述预估桩长为目标桩长；
[0020]采用所述桩长计算工具对所述目标桩位的桩长进行修正，得到最优桩长。
[0021]可选的，所述采用所述桩长计算工具对所述目标桩位的桩长进行修正，具体包括：
[0022]基于目标桩长对应的桩基安全系数与所述安全系数期望值之间的大小关系，以目标桩长对应的桩基安全系数与所述安全系数期望值之差在设定范围内为目标，采用二分法对所述目标桩位的桩长进行迭代计算，得到最优桩长。
[0023]可选的，在步骤3之后，还包括：
[0024]将目标桩位的所述最优桩长、里程桩号、桩径输入至桩长计算工具，对所述目标桩位的最优桩长进行安全系数验算。
[0025]本专利技术还一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算系统，包括：
[0026]图像获取模块，用于获取地质纵断面CAD图，所述地质纵断面CAD图包括CAD线元数据以及地质资料；
[0027]参数提取模块，用于对所述地质纵断面CAD图进行线元参数和地质资料的提取，并根据提取的线元参数和地质资料构建所述地质纵断面CAD图的地质纵断面BIM模型；所述地质纵断面BIM模型包括图线数据、表格数据以及路线关联数据；
[0028]模型生成模块，用于基于所述地质纵断面BIM模型，根据里程桩号，生成所述里程桩号处的钻孔柱状图BIM模型；
[0029]桩长计算模块，用于基于所述钻孔柱状图BIM模型，根据桩长计算工具以及安全系数期望值，确定BIM模型中任意目标桩位桩基的桩长；所述桩长计算工具用于根据所述目标桩位的地质资料、所述桩基的桩径以及所述安全系数期望值，计算所述目标桩位桩基的桩长。
[0030]可选的，所述桩长计算模块具体包括：
[0031]桩长预估单元，用于确定目标桩位桩基的预估桩长；所述预估桩长为目标桩位处任一土层的土底标高到地面线的距离；
[0032]安全系数计算单元，用于根据目标桩位的地质资料以及所述预估桩长计算目标桩位桩基的安全系数；
[0033]桩长判断单元，用于当所述目标桩基的安全系数大于安全系数期望值时，确定所述预估桩长为目标桩长；
[0034]桩长修正单元，用于采用所述桩长计算工具对所述目标桩位的桩长进行修正，得到最优桩长。
[0035]可选的，所述系统还包括：
[0036]桩长验算模块，用于将目标桩位的所述最优桩长、里程桩号、桩径输入至桩长计算
工具，对所述目标桩位的最优桩长进行安全系数验算。
[0037]根据本专利技术提供的具体实施例，本专利技术公开了以下技术效果：本专利技术提供一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法及系统，在进行桩长计算时，首先获取地质纵断面CAD图，地质纵断面CAD图包括CAD线元数据以及地质资料；再对地质纵断面CAD图进行线元参数和地质资料的提取，并根据提取的线元参数和地质资料构建地质纵断面CAD图的地质纵断面BI M模型；地质纵断面BIM模型包括图线数据、表格数据以及路线关联数据；并基于地质纵断面BIM模型，根据里程桩号，生成里程桩号处的钻孔柱状图BIM模型；最后基于钻孔柱状图BIM模型，根据桩长计算工具以及安全系数期望值，确定BIM模型中任意目标桩位桩基的桩长；桩长计算工具用于根据目标桩位的地质资料、桩基的桩径以及安全系数期望值，计算目标桩位桩基的桩长。本专利技术对地质纵断面CAD图进行参数提取，形成地质纵断面BIM模型，并基于地质纵断面BIM模型结合桩长计算工具，根据目标桩位的桩位数据，对目标桩位的最优桩长进行自动求解，大大减少了设计人员的计算工作量，同时避免了在桩长反复调整、试算和结果处理过程中人为引入错误的情况。
附图说明
[0038]为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于地质纵断面BIM模型的桩长计算方法，其特征在于，包括：步骤1：获取地质纵断面CAD图，所述地质纵断面CAD图包括CAD线元数据以及地质资料；步骤2：对所述地质纵断面CAD图进行线元参数和地质资料的提取，并根据提取的线元参数和地质资料构建所述地质纵断面CAD图的地质纵断面BIM模型；所述地质纵断面BIM模型包括图线数据、表格数据以及路线关联数据；步骤3：基于所述地质纵断面BIM模型，根据里程桩号，生成所述里程桩号处的钻孔柱状图BIM模型；步骤4：基于所述钻孔柱状图BIM模型，根据桩长计算工具以及安全系数期望值，确定BIM模型中任意目标桩位桩基的桩长；所述桩长计算工具用于根据所述目标桩位的地质资料、所述桩基的桩径以及所述安全系数期望值，计算所述目标桩位桩基的桩长。2.根据权利要求1所述的桩长计算方法，其特征在于，所述CAD线元数据包括道路设计线元、地面线元以及地质纵断面线元。3.根据权利要求1所述的桩长计算方法，其特征在于，所述地质资料包括地质纵断面的土层承载容许值、土层与桩侧摩阻力、土层分布顺序、土层覆土高度、岩层承载力容许值以及岩层抗压强度标准值。4.根据权利要求1所述的桩长计算方法，其特征在于，步骤3具体包括：所述里程桩号处的钻孔柱状图BIM模型的生成方式包括地质纵断面图读取方式以及表格录入方式；所述钻孔柱状图BIM模型包括里程桩号数据以及地层分布信息表数据。5.根据权利要求1所述的桩长计算方法，其特征在于，步骤4具体包括：确定目标桩位桩基的预估桩长；所述预估桩长为目标桩位处任一土层的土底标高到地面线的距离；基于所述钻孔柱状图BIM模型，根据目标桩位的地质资料以及所述预估桩长计算目标桩位桩基的安全系数；当所述目标桩基的安全系数大于安全系数期望值时，确定所述预估桩长为目标桩长；采用所述桩长计算工具对所述目标桩位的桩长进行修正，得到最优桩长。6.根据权利要求5所述的桩长计算方法，其特征在于，所述采用所述桩长计算工具对所述目标桩位的桩长进行修正，具体包括：基于目标桩长对应的桩基安全系数与所述安全系...

【专利技术属性】
技术研发人员：赵昕，杨向美，宋飞，张喆，王鑫，张亚辉，曹皓，陈刚，
申请(专利权)人：上海同豪土木工程咨询有限公司，
类型：发明
国别省市：