基于地质BIM模型与有限元分析的铁路高边坡多源融合健康监测

针对高边坡健康监测存在无法准确判识边坡最危险断面、重点区域监测缺失及监测数据难以系统化管理等问题,提出了基于精细化三维地质BIM模型与有限元分析的高大边坡融合健康监测方法.首先,研究地质剖面数据与钻孔数据的配准融合,将两类异构数据统一为空间三维控制点数据,并采用普通Kriging算法进行插值增强;然后,基于Dynamo可视化编程进行"点、线、面、体"渐进式建模,实现BIM环境中地质模型创建;最后,将边坡BIM模型通过∗.sat及∗.csv文件转换为有限元分析模型,采用有限元强度折减法对高边坡进行稳定性真三维分析,以获取边坡稳定最不利位置,指导监测方案布置,并基于Cesium开发监测数据可视化功能.将上述方法应用于怀化西编组站124m高边坡工程健康监测过程,结果表明:所述方法可以创建准确平滑的边坡三维地质BIM模型,超高边坡与断层不利工点三维稳定性系数分别为1.604与2.048,现场监测数据表明边坡整体处于稳定状态.研究结论:采用多元地质数据构建精细化BIM地质模型,并将其应用于边坡健康监测过程中的三维稳定性分析,可明确边坡三维最不利位置,指导监测传感器精确布点.