基于BIM的三维地形自动修正和拟合方法

在铁路工程BIM设计中,利用测绘资料生成的三维地形面是BIM设计的基准数据。现有铁路BIM设计软件一般利用已知特征点、线直接生成三角网,由该方法生成的面存在无法反映实际特征以及三角面之间过渡突兀等问题。针对此方法的不足,提出一种基于高斯过程回归模型的三维地形面拟合及修正方法,即利用少量特征点、线拟合三维地形面,也可以在顾及原始曲面三维特征的前提下,利用少量高精度特征点、线进行纠正,得到更高精度的地形面。该方法已应用于京张高铁BIM设计中,为路基、桥梁、隧道、建筑以及站后各专业提供了准确的地形基准,具备良好的实际应用价值。     

道路整体三维模型构建方法的研究

建立道路与地面的整体三维模型是实现道路三维可视化的关键。系统分析了现有的道路三维模型构建方法,针对其存在的不足,提出了一种将道路设计面模型与地形表面模型融为一体的整体模型构建方法,该方法基于在约束Delaunay三角网内插入点和约束边的理论,巧妙地解决了剔除落在道路设计面区域内的地形点的问题,实现了道路设计面与地形表面的整体建网。应用道路整体模型可以实现道路景观的三维漫游,评价三维立体线形以及与周围地形的配合情况。     

陡崖偏压半侧身洞口段的综合施工技术

在重丘山区建设的客运专线或高速铁路隧道,洞口段往往会面临围岩破碎、陡崖偏压、半侧洞身裸露以及无进洞条件等复杂因素,使得施工安全风险不断增大,同时也容易造成环境破坏。利用桩、梁、反压挡墙、护拱以及回填等关键技术措施,通过人工改造地形后,做到洞口段的安全施工,同时避免大面积开挖,保护了原始生态环境。以地形陡峭、左侧裸露、严重偏压、桥隧相连以及无进洞条件的天平山隧道进口端为实例,通过人工改造地形后采用暗挖法施工,阐述了陡崖偏压半侧身洞口段明洞暗作的施工方案和关键技术,该技术方案既保护了环境,又确保了洞口段的施工安全和施工质量。     

南方CASS软件在地形测量中的应用

随着测绘新技术的发展,数字化地形测量将逐步取代传统地形测量方式,CASS软件作为一种基于AutoCAD平台技术的数字化地形地籍成图软件,为现代地形图测绘提供了一种新的技术手段。概述了南方CASS软件在铁路地形测量中的应用和体验,并与传统成图方法进行了比较,指出了其优点及不足。     

基于保角变换法的不同地形对地面落雷分布的影响研究

针对高铁在地形复杂区域的落雷密度较难估算问题,提出了一种基于保角变换法与雷电先导发展理论相结合的方法求解不同地形条件下的落雷密度.首先对对称地形的保角变换函数进行拓展验证,使其满足实际复杂地形形状的需求,并得到地形参数与保角变换参数的数学对应关系;再结合雷电先导发展理论建立落雷分布计算仿真模型,在不同地形条件下进行落雷分布仿真,对仿真数据进行整理统计形成落雷分布概率密度函数曲线,通过对曲线进行对比得到落雷分布的差异性.该方法拓展了保角变换函数的应用范围,为估算复杂地形区域的落雷密度问题提供了一种新思路、新方法.     

大跨度隧道塌方处理技术

研究目的：大跨度隧道洞口地形地质情况复杂，围岩完整性差，易出现塌方，对隧道施工进度和质量影响较大，本文结合大丽线禾洛山隧道出口段塌方的处理，对复杂地形地质情况下大跨度隧道洞口段的施工进行总结。 研究方法：针对禾洛山隧道出口段的地形、地质条件以及塌方情况，采用工程类比、数据分析和优化方案的方法，确定经济合理的处理措施，并对围岩、结构变形等进行了量测和分析，对主要结构进行了必要的检算。 研究结果：针对禾洛山隧道出口段具体的地形、地质以及塌方情况，采取有效的处理措施，取得了良好的效果。 研究结论：大跨度隧道洞口段地形、地质情况复杂，围岩软弱，有效预防和处理隧道塌方，顺利通过洞口段是隧道施工成败的关键。本工程采用大管栅、小导管注浆联合超前支付、预留核心土开挖塌体的处理方法，使塌方得到了有效控制和处理，保证了安全顺利通过塌方段，解决了隧道施工进洞难的问题。     

哈罗线哈密南至巴特段线路限制坡度方案选择

根据地形及运量特点对哈罗线哈密南至巴特段的限制坡度进行了研究，主要研究了双机12．5‰、单机重车方向6‰轻车方向12．5‰的均衡坡和单机6‰三个坡度方案．并从地形适应性，运输组织以及工程经济等方面进行了比较说明。从而确定了哈密南至巴特段的限制坡．     

铁路线路三维设计模型建立方法的研究

首先介绍了既有线路三维设计模型的建立理论及实现方法。通过分析它们存在的困难和不足，提出了一种利用航测或外业勘测地形数据，在微机上建立设计线路行经地区的三维地形模型以及利用平、纵、横设计数据，建立三维线路模型，采用三维图形覆盖技术达到构建三维地形及线路整体模型的一种方法。     

浅埋偏压小净距隧道施工力学数值分析

地形偏压、地质偏压和施工偏压是造成隧道偏压的三种主要原因.在隧道结构地形偏压及地质偏压已经确定的情况下,尽可能地采用合理的施工方法和施工顺序,通过施工来减小地形偏压及地质偏压在施工中以及施工结束后对结构内力的影响,具有相当的工程意义和现实意义.以某浅埋偏压小净距隧道为工程背景,利用有限差分软件,对浅埋偏压小净距隧道的施工方法和施工顺序进行数值仿真模拟,分析不同开挖顺序时的围岩位移、应力、地表位移以及塑性区的变化.各工法数值结果对比分析表明,从围岩塑性区、洞周位移、地表位移及围岩应力因素考虑,双侧壁导坑法更适于浅埋偏压小净距隧道施工.     

微重力法在铁路山岭隧道溶洞勘察中的应用

结合广西裸露型岩溶山区某铁路隧道溶洞勘察实例,对微重力法在岩溶山岭隧道勘察中的应用进行了探索,介绍了山区微重力勘探的工作布置、野外测试、内业数据处理和成果解译,探讨了微重力法的特点和进行溶洞勘察的适用性。实际应用表明,在配合高精度地形测量并进行地形等改正的前提下,微重力法适用于地形复杂山区的溶洞勘察。