[发明专利]二维岩土勘察信息嵌入三维建筑模型的工作方法

说明书

本发明公开一种二维岩土勘察信息嵌入三维建筑模型的工作方法，通过将报告文件中相关CAD、Excel文件导入软件后，进行系列识别、判断、数据提取、数据图形转换处理、存储，将二维钻孔图形或相关数据转换为三维勘察钻孔模型，再利用三维地质连层技术转换为接近于工程实际的三维勘察地质模型，各土层具有岩土相关物理参数特性，随后通过虚拟缩放、坐标系转换等实现三维建筑模型与三维勘察地质模型耦合，实现将具有不同编制标准和报告形式的二维勘察报告成果文件，快速、便利的转化为更加接近于工程实际的三维地质模型，并实现与建筑结构三维模型耦合，同时赋予各岩土土层具体物理特性，可用于后续三维数值模拟分析、三维可视化等工程应用中。

技术领域

本发明涉及计算机建模技术领域，具体涉及一种二维岩土勘察信息嵌入三维建筑模型的工作方法。

背景技术

岩土勘察信息是建筑基坑、地基基础、岩土边坡工程等技术研判的重要依据，是相关工程结构分析所需的基础数据，所引用的内容主要包括勘察若干钻孔的位置坐标信息、各钻孔土层分层以及各土层相关物理力学参数。岩土勘察报告成果文件通常为二维CAD、Word及Excel文档等形式。

现阶段在有限元三维数值模拟分析类软件中，通常由工程师根据勘察钻孔进行综合经验性研判，选取代表性钻孔作为工程场地范围的土层分层，是一种简化的、包络性处理方法，随后通过人工交互或导入Excel的方法，将各土层物理参数赋予各土层相关特性；部分有限元分析软件利用局部坐标系，通过分层、分次导入或输入不同勘察钻孔的各土层分界处的相对三维坐标(x,y,z)，利用计算机将分次导入的代表各土层的相对坐标点拟合为土层分界面，将三维土体切割划分为不同土层，随后进行各土层分类划分与物理参数定义与匹配。图1为由上述方法得到的三维地质模型示意图，图2为上述方法所涉及的地质模型搭建流程图。

上述关于岩层土层的三维模型建立现有处理方法，存在如下缺点：1)通过工程师研判选取代表性地质钻孔进行模型搭建的方法，是一种简化的、包络性处理办法，其并不能真实反映工程场地范围的实际地质情况，存在较大的偏差，因此其三维分析结果也存在偏差；2)对于部分有限元软件利用CAD中三维空间点功能，模拟不同钻孔土层分界，并采用分层、分次导入的方法，实际为利用CAD进行二维到三维的转换模拟，再进行点到面的拟合工作。该方法需要工程师进行大量准备工作，包括勘察钻孔与建筑模型平面相对位置关系核准、各钻孔土层分界的模拟点在CAD三维空间下的定位与绘制、针对不同土层进行分层分次导入，操作过程过于繁琐，效率低下，准确率难以保证。

岩土勘察工作是相对独立于工程设计与建设的，勘察文件编制由于行业历史发展及通用性标准要求，通常采用二维的图纸及表格数据信息形式表达，供建筑结构或岩土工程设计、施工使用；另外，各地方、单位的勘察文件编制标准不一，给计算机三维转化应用增加了难度。

随着计算机技术的发展，三维建筑结构应用与BIM技术得到极大推广与应用，如现有专利文献CN111950046B公开了一种基于BIM的钻孔数据模型构建方法及CN109472866B公开了一种大地质建筑信息模型的建模方法，均通过BIM技术构建三维地质与建筑结构模型，传统二维的勘察成果文件不能被直接引用，需要根据勘察BIM数据建立三维地质模型，再接入三维建筑结构模型中去。虽然近年来勘察BIM技术逐渐兴起，但推广应用乃至普及，是一个漫长的过程。在未来相当长的时间内，二维勘察成果仍会是行业的最常规的形式，其二维勘察成果转化嵌入三维建筑结构模型，必将是工程应用中长期需要解决的问题。

发明内容

针对现有技术的不足，本发明的目的旨在提供一种二维岩土勘察信息嵌入三维建筑模型的工作方法。

为实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

一种二维岩土勘察信息嵌入三维建筑模型的工作方法，包括以下步骤:

S1、从所述二维岩土勘察信息中获得钻孔空间定位数据；