三维设计在尾矿库设计中的应用
李云清
(中国恩菲工程技术有限公司,北京 10038)
BIM 技术的发展,已经广泛应用于建筑、水利、机械设计行业[1-2]。BIM 模型可以包含从规划、设计、施工、运营管理等全生命周期中各阶段的信息。在设计领域中,二维设计理念已经逐渐在被三维设计所取代,三维设计与二维设计相比的优势见表1。
表1 三维设计与二维设计的优劣势对比
三维设计以其可视化、协同性等优势正逐步向各设计领域推广,其中也包括尾矿库设计领域。
尾矿库工程设计[3],是一项复杂且需对种因素进行综合性考虑的工作,以往的尾矿库设计大多是在二维平面图上进行,地形地貌的空间立体感缺失,造成设计人员无法准确判断地形和地貌的特征。三维设计的发展,避免了设计人员在二维图纸和三维实体之间的思路转换,设计成果准确地反映设计者的意图。通过三维设计软件,设计人员可以在计算机上快捷、准确地实现三维建模,可以多方面、多角度的呈现尾矿库全貌。
本文通过介绍尾矿库设计中尾矿库库容计算、尾矿库库容利用系数计算及坝体工程量计算的方法,来展示三维设计在尾矿库工程设计的应用,对比传统二维设计方法,显示三维设计的优势。
目前主流的三维软件包括Bentley、CATIA、Soildworks、Civil 3D 等,本文主要介绍Bentley 中的GEOPAK 软件在尾矿设计中的应用。
GEOPAK 是Bentley 公司出品的一款三维辅助设计软件,它具有一整套灵活的动态场地设计工具,广泛应用于工程项目,如场地平整,公路、水电站、矿山项目等[4]。工程场地主要使用GEOPAK Site 模块来实现场地的开挖、回填、坝体的堆筑等设计。GEOPAK 软件具有以下特点[5-7]:
(1)能以不同的设计方案进行快速的浏览,并能通过功能强大的场地模型工具对设计成果进行可视化的编辑。在通用设计平台中建立建筑物各部位三维模型,将分部模型组装完成后提取建筑物与基础接触的特征轮廓线并结合地形地质的三维数字模型在中就可以实现场地的三维可视化设计。
(2)能够很容易的建立模型和对模型进行修改设计,从而可以大幅的提高工作效率。
(3)将地质资料和数字地模导入,并将建筑物的特征轮廓线投影到实际设计高程然后按照给定设计坡比在原地形上进行放坡、修筑马道等。
(4)在建筑物基础开挖有交集的...
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