土建工程项目

（一）项目背景：

该工程属于中建某项目，位于天津市河东区大直沽中路；该地区为多年沉积土层互层（共49层），多透镜体及夹层，手工建模难度高。场地勘察手段以钻探为主，揭露上覆土层及基岩，场地为冲洪积地层，土层尖灭和透镜体发育，土层互层情况突出，为土层划分及工程地质剖面绘制带来了现实的困难。传统的二维作业方式无法满足复杂地质条件下，三维地层分布的表达要求，影响勘察成果质量的同时，也对后期设计、分析等环节工作的准确性、可靠性带来了现实障碍。

图 1工程场地平面布置图

（二）任务与要求：

完成数据接口开发、数据录入、数据检查与分层、三维建模、批量出图的全流程。要求较传统工作方式大幅提高效率、且成果质量和格式满足生产要求。主要任务与要求包括：

1) 开发出数据接口能够保证P-BIM格式数据库内的钻孔资料能够快速入库，并进行钻孔数据合理性检查；
2) 快速的批量建模，要求一般条件、无需人工干预时的建模时间控制在10分钟左右，复杂条件需要人工干预条件下的建模时间为数小时；本次任务主要是利用地形资料创建地形模型；利用钻孔资料创建土层及其透镜体模型，土层及其透镜体模型主要采用土层批量建模方法为主，快速地生成三维地质模型;
3) 模型编辑与修改，土层透镜体形态、边界范围人工干预及调整；钻孔地层界面关联人工干预修改；
4) 模型应用主要为地层属性赋值、地层标高和埋深统计、批量出图，批量出图包括不依赖和依赖三维模型的两种出图模式，要求出图结果符合当地制图标准、满足审图要求。

（三）项目工作路线：

图 2工作路线图

（四）项目成果：

基于岩土勘察BIM建设理念与工作流程，依托本项目，先后开展包括勘探布置、数据电子化采集与入库管理、数据检查与辅助分层、地质三维建模、批量二维成图等工作，满足勘察成果提交要求；在地质三维模型基础上，进一步开展地层属性赋值、标高和埋深统计、批量出图等相关工作。本项目综合体现了“地质三维建模与分析系统”从数据入库到岩土工程设计全过程的应用，包括的主要内容如下：

1) 数据入库与检查：本项目数据来源为客户提供的P-BIM格式数据库，通过接口处理，P-BIM格式数据文件可以快速导入到三维建模与分析系统数据库中，服务于后续三维地质建模及模型应用环节。
- a) 数据构成：数据库内的数据构成较为单一，主要是钻孔地层编录资料，满足土层批量建模的数据要求
- b) 数据修正：项目数据中的部分钻孔内存在同一个地层代号对应多个岩性、相同地层代号连续编录、同一深度编录多个地层代号等问题；这些问题属于基础数据的质量瑕疵，需要在建模之前进行复核修正，否则会干扰最终地质模型的现实合理性，引起不必要的错误。
图 3建模数据检查、整理示例
2) 地质三维建模：以钻孔最终分层结果为依据，采用批量建模方法快速创建地层三维模型。建模过程中，自动识别并处理地层尖灭；针对土层透镜体及互层发育特点，允许人工干预的方式指定钻孔之间特定地层或透镜体界面关联关系，最大程度保障地层模型的合理性与建模效率；

图 4 模型成果
3) 标高和埋深统计：基于三维地质模型进行地层顶板和地层埋深统计；
图 5 三维地层顶板标高统计和埋深统计图
4) 属性赋值：基于地层的力学参数指标对地层进行参数赋值；

图 6 参数赋值图
5) 批量二维成图：在数据库及三维地质模型成果基础上，批量生成工程地质剖面图、综合工程地质图、持力层顶板等高线（等埋深线）图、钻孔柱状图、勘探点平面布置图、勘探点一览表等图件成果，以满足该项目勘察成果提交要求。（其中，工程地质剖面图、钻孔柱状图支持自定义制图模板出图，满足不同行业、单位制图规范要求）；

图 7 典型地质剖面成果