巖土工程設計和分析難題輕松解決！

基礎設施建設的繁榮發展，帶動房屋、市政、能源、水利、航運、礦山、國防等各種建設，其中，巖土工程在其中占據重要的地位。



巖土工程研究的是巖土和土體問題，包括地基與基礎、邊坡和地下工程等問題。在工程建設過程中，巖土工程具有以下特點：

巖土工程的特點

1.材料性質復雜多樣

土壤和巖石是巖土工程最基本的材料，它們的性質復雜多樣。

土壤包括粉砂、黏土、礫石等多種類型，它們的物理性質、力學性質和水文特征都不同。同一類型的土壤，在不同地區或不同深度也會有差異。

而巖石則更為復雜，由于其成因和形成過程不同，導致其物理性質、力學特征和變形特征也各有差異，這給巖土工程分析帶來很大的難題。



2.受外力影響較大

在實際工程中，土壤和巖石常常受到外部載荷或自然災害等影響。地震、風暴、洪水等自然災害會對地基產生嚴重影響，此外，建筑物本身的重量也會對地基造成一定壓力，而交通運輸設施則會對地基產生振動和沖擊。因此，巖土工程需要考慮外部載荷對地基的影響，進行合理的設計和加固。



3.變形和破壞性質明顯

由于土壤和巖石是一種非均質材料，其變形和破壞特征也較為明顯例如，在受到外部載荷時，土壤會發生壓縮、剪切等變形，而巖石則會發生斷裂、滑動等破壞。這些變形和破壞特征對于工程設計、施工和監測都有著重要意義。

4.現場條件復雜多變

巖土工程常常需要在復雜多變的現場條件下進行設計、施工和監測。例如，在山區或河流附近的建筑物需要考慮到地質災害的影響，在海濱或沿海地區的建筑物則需要考慮到海水侵蝕等問題。此外，現場條件還包括氣候、地形、人員安全等方面，這些都會影響到巖土工程的實際操作。



由于巖土工程的復雜性，近年來，隨著信息化技術的發展，BIM在巖土工程項目中的應用有利于提高設計效率，降低設計成本?；贐IM模型的數字孿生技術，可以幫助模擬實際的工程狀況，預測可能出現的巖土問題，并迅速作出相應的調整，優化設計的同時，提高施工質量，更好的完成巖土工程設計和分析工作。

下面，我們一起來看下BIM可以在巖土工程中進行哪些應用。

BIM在巖土工程中的應用

1.三維建模

BIM技術可以對地質、地形等信息進行建模，形成三維巖土模型。

在巖土工程設計中，可以將地層的性質、土體的參數等信息輸入到BIM軟件中，形成土體的三維模型。這些信息可以用于后續的分析和設計中，如地基的穩定性分析等。

2.巖土工程分析

BIM技術可以進行基礎、地下結構、斜坡、擋土墻、地下室等巖土工程分析。如利用PLAXIS LE 二維/三維極限平衡軟件可以進行邊坡工程進行穩定性分析，解決巖土工程空間穩定性問題。



3.巖土工程優化

在巖土工程設計中，BIM技術可以對地基的設計進行優化。如可以對地基的形狀、深度等進行優化，以提高地基的穩定性和承載能力。



4.協同設計

在巖土工程設計中，各專業設計師基于BIM進行協同設計，把地質、地形、結構等信息集成到一個模型中，提高設計效率和質量。

下面，我們一起來看下巖土工程設計和分析需要用到哪些軟件，怎么進行設計和分析。

巖土工程設計和分析軟件

1.PlAXIS 2D

PLAXIS 2D是一款對巖土工程和巖石力學中的變形和穩定性進行二維分析的有限元軟件。它提供方便的建模方式、先進的本構模型和計算方法，以模擬土和巖石的非線性、時間相關性和各向異性，計算土的靜水壓力及超靜水壓力，分析土與結構的相互作用。



PLAXIS 在全球范圍內被土木和巖土工程行業的頂級工程公司和機構所采用。應用領域涵蓋開挖、路堤、地基，再到隧道掘進、采礦、石油天然氣和儲層巖石力學。

軟件詳情：PLAXIS 2D 二維巖土工程分析軟件 | 巖石變形和安全分析

2.PLAXIS 3D

PLAXIS 3D 是一款用于分析巖土工程變形和穩定性的三維有限元軟件。它提供方便的建模方式、先進的本構模型和計算方法，以模擬土和巖石的非線性、時間相關性和各向異性，計算土的靜水壓力及超靜水壓力，分析土與結構的相互作用。



PLAXIS 3D還是一個用戶友好的三維巖土工程軟件，提供了靈活協同的幾何建模、對施工過程進行真實模擬、強大可靠穩定的分析內核、全面細致的后處理，使其成為工程師巖土工程日常分析與設計的完整解決方案。

軟件詳情：PLAXIS 3D 三維巖土工程軟件 | 巖土工程分析

3.PLAXIS LE

PLAXIS LE 是一款二維/三維極限平衡軟件，可對土體或巖石邊坡進行普通和復雜的巖土工程分析。各種來源的大量數據集均可快速解譯導入，進行原型設計、分析和實現可視化。結合多個位置同時進行的空間穩定性分析，對大量場地開展全面分析。



軟件詳情：PLAXIS LE（原Soilvision） 二維/三維極限平衡軟件 | 邊坡穩定性分析

4.gINT

gINT 提供遠超基本日志的強大功能。通過自定義報告，您能夠使用圖片、照片、圖表和地圖等任何方式，對地下數據進行報告和管理。該軟件除了可以幫助您管理鉆孔、測井日志、CPT 和地理物理日志，還可以創建圍柵圖、圖片、表格和其他任何您能夠想象到的報告。



軟件詳情：gINT 地下數據管理和報告軟件

5. PLAXIS Designer

PLAXIS Designer 是一款三維巖土工程概念模型軟件，專為巖土工程師而開發，它將彌合原始數據與概念模型之間的差距。PLAXIS Designer可實現地質建模、工程建造、幾何拓撲、鉆孔和地下水等設計，從而減少復雜場地的設計和分析的時間。



軟件詳情：PLAXIS Designer 三維巖土工程概念模型軟件 | 強大的三維概念設計功能

6.PLAXIS Monopile Designer

PLAXIS Monopile Designer 是一款海上風電單樁基礎設計軟件，它將 PISA 聯合產業研究項目的研究成果轉化為日常工程實踐。

PLAXIS Monopile Designer 能夠顯著減少每個單樁的鋼材量，從而降低風力發電廠的總成本。它可以作為獨立工具用于基于規則的設計方法，也可以與 PLAXIS 3D 相結合用于 基于數值的設計方法。



軟件詳情：PLAXIS Monopile Designer 海上風電單樁基礎設計軟件 | 高效的風機單樁設計

巖土工程實踐案例

城市軌道交通14號線工程串聯福田中心區、清水河、布吉、橫崗、龍崗大運新城、坪山中心區、坑梓、沙田等區域，覆蓋深圳東部地區南北向交通需求走廊，是聯系深圳中心區與東部組團的軌道交通快線，是支撐深圳東部發展軸的軌道交通骨干線，是支持深圳東進戰略實施的重要交通保障。本線設計時速120km/h，將快速拉近深圳中心區與東部各組團間的時空距離，滿足區域內以及組團間的快速通勤需求。



1.項目BIM咨詢服務內容

在項目實施期間，我司主要負責項目區間BIM建模、地質BIM建模、工程量統計、4D施工模擬等內容，并提供駐場服務，協助項目疑難解決，推動項目進展。

1）采用Bentey軟件搭建四聯站到坳背站區間盾構隧道模型；

2）區間BIM建模：建立合計2.6公里的地鐵區間LOD300精度的模型（起始點DK20+572到DK23+199）；

3）隧道BIM建模：從隧道起點開始，1.5米為一環，進行隧道建模；

4）地質BIM建模：建立地鐵區間附近的地質模型，含每個地質層的項目信息（區間合計2.6公里周邊）；

5）工程量統計：按照每1.5m一環的管片進行工程量統計；

6）4D施工模擬：盾構區間模型進行4D施工模擬（按照相關的施工進度計劃文件模擬）。



2.項目成果展示

1）地質模型











2）鉆孔平面圖



3）地質柱狀圖





4）隧道模型



5）地質隧道剖面圖





如果，您有巖土工程項目需求，或者想采購巖土工程設計和分析軟件，歡迎聯系我們：18122393143。