在基建工程中,边坡支护是基础施工内容之一,是以保护边坡及其周边设施基建的安全为目的,边坡支护设计对于基建工程具有重要意义,不仅关系到基建工程的整体质量建设,更关系到基建工程的整体安全性。
智博创享致力打造基于GIS的边坡支护设计新模式,以《建筑边坡工程技术规范》(GB 50330-2013)、《公路路基设计规范》(JTG D30-2015)等为理论依据,推出边坡支护三维设计平台,该平台采用GIS+BIM的理念,可实现Excel、txt、华宁、理正、点云数据、航片/卫片数据、DWG/DXF等文件、地表影像、地上建筑物、外部模型等多源勘察测量数据对接,通过三维地质建模及参数化BIM建模技术,构建工作区三维高精度场景,采用三维交互技术,实现GIS+BIM支撑的真三维岩土边坡支护设计,为下步的施工阶段提供数字化支撑。
1、设计场景模拟真实化
该平台通过对接勘查测量数据、规划数据,结合地表影像、DEM、钻孔数据等真实还原区域周边环境,实现地上-地表-地下一体化三维设计场景。针对边坡治理区域,提供场地开挖、填平等三维设计工具,通过支护构件与地质体模型之间的相互作用,自动提取地层关联信息,从而判断边坡支护设计和稳定性是否达到要求,并将计算结果以三维可视化的形式直观展示,进而辅助设计人员设计及决策。
边坡支护三维整体效果图(局部)
格构式锚杆效果图
2、设计过程直观灵活化
该平台围绕场景化的边坡支护设计,形成从设计参数输入,三维场景构件交互展示,后台实时计算验算,计算结果反馈设计调整的闭环。三维场景模拟设计过程,动态调整,反复验算,实时计算,设计合理后输出二三维设计计算书、图纸及模型成果。在设计过程中支持设计过程参数多样化输入,典型剖面可人为设置亦可自动搜索,坡线设计可手绘也可手动输入,方便用户提高效率。
针对不同的边坡,支持定性分析,定量分析的方式确定边坡稳定性。定性分析方法主要包括赤平投影、三维楔形体分析;定量分析方法按照土质边坡和岩质边坡的不同分别采用不同的计算方法。土质边坡稳定性分析支持圆弧、直线、折线三种滑裂面形式,提供瑞典条分法、简化Bishop法、Janbu法三种分析方法;岩质边坡稳定性分析采用极限平衡法、Sarma法、Sarma改进法。
根据规范及设计经验,基于对边坡周边环境条件、边坡高度及边坡安全等级等因素的综合判断推荐相应的边坡支护形式,在三维设计过程中,通过调整支护构件参数,加以实时动态计算反馈,实现边坡三维设计效果的实时展示和模拟。
3、计算结果三维可视化
该平台突破传统基于二维剖面的设计,采用二维计算参数交互式输入,带动三维设计实时联动调控,实现边坡支护稳定性计算,目前系统支持8种边坡支护结构类型的设计:锚杆(索)、锚杆(索)挡墙、重力式挡土墙、悬臂式挡土墙、扶壁式挡墙、桩板式挡土墙、抗滑桩、坡率法。在真实场景的三维模型下,采用定性和定量的边坡稳定性分析计算方法,通过对模型进行多种类型放坡,整平以及支护构件设计,快速还原实景工程设计模型,直观展示设计工程及对周边环境的影响,同时通过从设计模型中提取计算需要的参数进行土压力、承载力、稳定性、配筋等计算,从而指导设计模型的进一步优化。
边坡支护三维整体效果图
边坡支护三维设计平台充分利用GIS的空间分析功能,在设计过程中,基于真实的三维设计场景获取边坡支护构件的岩土物理参数,辅助边坡支护设计及边坡稳定性分析及验算。通过GIS空间属性信息管理,实现模型属性数据与边坡支护构件信息的无损传递,实现设计过程的直观可视化,提高数据的利用率,能有效降低人力成本、增强设计精度,为下步工程设计提供数字化支撑,推动行业数字化转型发展。
随着我国新基建的高速发展,大场景、宽领域、高难度的设计需求必将推动边坡支护三维设计平台的持续更新。智博创享也将继续加强在工业和建筑行业的信息化研究与探索,致力于打造智慧基建新标杆,为推动智慧城市、数字中国贡献科技力量。