基于制造技术

本发明专利技术提供了一种基于

【技术实现步骤摘要】
基于BIM的铁路路基施工质量控制方法


[0001]本专利技术涉及铁路路基施工
，具体是一种基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法
。

技术介绍

[0003]BIM
全称建筑信息模型
(Building Information Modeling)
，其应用范围广泛，尤其在建筑工程领域
。
针对已有大量的
BIM
理论研究与工程实践，我国为推进
BIM
技术的广泛应用，尤其在建筑领域的应用，陆续发布多项与
BIM
相关的政策，制定并规范
BIM
技术应用的标准
。BIM
技术在铁路的应用中也越来越广泛，通过
BIM
承载信息，可以实现模型的深度应用，对建筑的空间几何尺寸，结构材质特性等进行信息化存储，并以此为基础实现建筑设计
、
施工
、
运营管理等
。
[0004]路基作为轨下基础，相较于桥涵
、
隧道
、
轨道等工程，其质量控制常常得不到重视，而忽视路基工程的质量控制，是引起铁路病害和事故的重要原因
。
铁路路基施工阶段是保证路基质量的落实阶段，其质量控制非常关键
。
铁路路基施工质量的影响因素复杂，由于影响工程质量的偶然性和系统性因素比较多，其中任一因素发生变动，都会使工程质量产生很大波动，并引起系统因素的质量变异，造成工程质量事故
>。
另一方面，铁路路基施工工序繁多，其全流程施工阶段包括地基处理
、
路堤施工
、
路堑施工
、
支挡结构施工
、
边坡防护以及排水等施工，且在施工过程中还较多的采用了新技术
、
新设备
、
新材料，给铁路路基施工质量的控制带来了很大的困难
。
目前铁路路基施工质量控制存在以下问题：
[0005](1)
在铁路路基施工中，隐蔽性工程和工序交接多，质量存在隐蔽性
。
若不跟踪进行质量检查，施工后很难发现内在的质量问题，只能从表面上检查，容易将不合格的工序认为是合格的，合格工序认为不合格，项目完成后，亦无法像其他工程可解体以检查内在质量，发现工程内在的
、
隐蔽的质量缺陷
。
[0006](2)
现行路基施工质量的检查评价和验收是以检验批
、
分项工程
、
分部工程
、
单位工程进行
。
检验批质量是分项工程
、
分部工程
、
单位工程及整个工程质量检验的基础，检验批的主控项目和一般项目抽样检验的结果决定检验批合格与否
。
实际上，在铁路路基施工过程中，有时虽然抽样检验结果都符合相关规范，但是阶段性或最终工序质量却不够理想
。

技术实现思路

[0007]专利技术目的：本专利技术的目的是提供一种基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法，以解决现有技术存在的问题
。
[0008]技术方案：本专利技术的一种基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法，包括以下步骤：
[0009]S1
：确定铁路路基施工质量控制参数；
[0010]S2
：建立铁路路基
BIM
质量信息模型，将步骤
S1
确定的铁路路基质量控制参数的数据标准值存储于模型中；
[0011]S3
：从铁路路基施工过程中实时采集施工质量基础数据，并将施工质量基础数据
上传于质量信息
BIM
管理平台；
[0012]S4
：将铁路路基
BIM
质量信息模型所承载的铁路路基质量控制参数的标准值与步骤
S3
实时采集的施工质量基础数据对比，进行自动化验收；
[0013]S5
：在质量信息
BIM
管理平台调取施工质量基础数据进行施工过程质量诊断
、
施工过程质量评价，根据诊断及评价输出的施工过程质量状况给出质量调整方案并反馈于施工现场
。
[0014]优选的，步骤
S3
中，通过传感器
、
摄像机
、
激光扫描
、
无线射频信息识别
、
定位技术中的一种或多种方式实时采集所述施工质量基础数据
。
[0015]优选的，步骤
S4
中，将铁路路基质量控制参数的标准值与施工质量基础数据进行对比，计算其误差偏离程度，并与允许误差界限值进行比较，若偏离程度未超出误差界限值，则完成验收，若偏离程度超出误差界限值，则验收不合格，返工进行质量改进后重复对比，至合格后完成验收
。
[0016]优选的，步骤
S5
中的施工过程质量诊断包括以下步骤：
[0017]S5.1
：调取质量信息
BIM
管理平台中承载的施工质量基础数据，采用格拉布斯检验法对异常数据予以过滤清除；
[0018]S5.2
：采用
PCA
算法优化施工质量基础数据指标结构，建立主元分析模型，绘制质量控制图，以诊断出异常施工质量基础数据
。
[0019]优选的，步骤
S5.2
建立主元分析模型的过程如下：
[0020](1)
将铁路路基各个工序施工质量基础数据进行无量纲化处理，将施工质量基础数据利用随机向量表示为
X
＝
[X1，
X2，
X3，
...
，
X
m
]T
，其中
m
为施工质量基础数据的个数，在系统正常运行时选取
n
个样本组成原始质量数据矩阵，即
[0021][0022]然后对矩阵
X
进行标准化处理，如下：
[0023][0024][0025][0026]公式中，
i
＝1，2，3，
...
，
n
；
j
＝1，2，3，
...
，
m
；
[0027]经过上述三式的处理后得到新的矩阵
Y
：
[0028][0029](2)
根据标准化后的矩阵构造协方差矩阵：
[0030][0031](3)
求解协方差矩阵的特征值和特征向量：
[0032]∑P
i
＝
λ
i
P
i
(i
＝1，2，
...
，
m)
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【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.
一种基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1
：确定铁路路基施工质量控制参数；
S2
：建立铁路路基
BIM
质量信息模型，将步骤
S1
确定的铁路路基质量控制参数的数据标准值存储于模型中；
S3
：从铁路路基施工过程中实时采集施工质量基础数据，并将施工质量基础数据上传于质量信息
BIM
管理平台；
S4
：将铁路路基
BIM
质量信息模型所承载的铁路路基质量控制参数的数据标准值与步骤
S3
实时采集的施工质量基础数据对比，进行自动化验收；
S5
：在质量信息
BIM
管理平台调取施工质量基础数据进行施工过程质量诊断
、
施工过程质量评价，根据诊断及评价输出的施工过程质量状况给出质量调整方案并反馈于施工现场
。2.
根据权利要求1所述的基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法，其特征在于：步骤
S3
中，通过传感器
、
摄像机
、
激光扫描
、
无线射频信息识别
、
定位技术中的一种或多种方式实时采集所述施工质量基础数据
。3.
根据权利要求1所述的基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法，其特征在于：步骤
S4
中，将铁路路基质量控制参数的数据标准值与施工质量基础数据进行对比，计算其误差偏离程度，并与允许误差界限值进行比较，若偏离程度未超出误差界限值，则完成验收，若偏离程度超出误差界限值，则验收不合格，返工进行质量改进后重复对比，至合格后完成验收
。4.
根据权利要求1所述的基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法，其特征在于：步骤
S5
中的施工过程质量诊断包括以下步骤：
S5.1
：调取质量信息
BIM
管理平台中承载的施工质量基础数据，采用格拉布斯检验法对异常数据予以过滤清除；
S5.2
：采用
PCA
算法优化施工质量基础数据指标结构，建立主元分析模型，绘制质量控制图以诊断出异常施工质量基础数据
。5.
根据权利要求4所述的基于
BIM
的铁路路基施工质量控制方法，其特征在于：步骤
S5.2
建立主元分析模型的过程如下：
(1)
将铁路路基各个工序施工质量基础数据进行无量纲化处理，将施工质量基础数据利用随机向量表示为
X
＝
[X1，
X2，
X3，
…
，
X
m
]
T
，其中
m
为施工质量基础数据的个数，在系统正常运行时选取
n
个样本组成原始质量数据矩阵，即然后对矩阵
X
进行标准化处...

【专利技术属性】
技术研发人员：涂文博，孔紫亮，张家耀，刘林芽，张鹏飞，郑明新，张洪，肖轲，贾耀宇，
申请(专利权)人：华东交通大学，
类型：发明
国别省市：