数字专业知识:案例研究
奥克兰中央商务区的不同地质层最早可追溯到100年前,也就是欧洲人定居的时候,最远可追溯到2200万年前。复杂的地面材料组合给负责新西兰最大的交通基础设施项目的Aurecon岩土工程团队带来了挑战城市铁路(CRL)。
其中一个新车站位于地下32米,还有3.45公里长的双隧道,复杂的地面条件要求采用新的方法。它需要一个数字工程解决方案它可以将收集到的所有信息转移到地下,并生成3D交互式图像,这样地面风险就可以清楚地传达给客户和所有相关团队。
面临的挑战岩土工程团队是为了减少CRL沿途的地面风险。大部分的隧道因为该项目将在Waitemata组的弱岩中进行,主要由砂岩和泥岩交替层组成。
在靠近奥克兰域的北端,由于填海土地位于柔软的海洋沉积物之上,地质变得更加复杂,而在南端,伊甸山的熔岩流与柔软的沉积物交织在一起。
Aurecon采用了Leapfrog采矿软件包,并将其重新应用于CRL,从而能够建立一个完整的三维地质条件模型,为该项目提供信息并降低地面风险建设团队和客户。
伊登山站的重新设计是该项目地下地质条件的第一个完整3D模型创建的催化剂。城市铁路连接的两个隧道将从基岩露出地面,进入一个主要由Domain火山和Mount Eden火山的火山灰和熔岩组成的区域。难题在于缠绕在一起的硬熔岩物质与软沉积物之间的相互作用。
讲述伊甸山复杂的工程和地质故事的能力以前从未实现过,使用多种环境和多学科的数据来创建新的伊甸山站的精确图像。
新站场需要移走一段雨水排水口,在对复杂地面条件的综合地质模型的基础上,隧道施工团队准备了微型隧道掘进机,不仅可以处理软地面,还可以处理硬玄武岩。
建模辅助地面调查的布置,Aurecon团队可以让客户为困难的条件做好准备,并清楚地传达风险。
虽然遇到的地面条件可能与模型不同,但有一种快速了解复杂条件的方法为解决隧道施工过程中遇到的任何问题提供了基础。
Aurecon的3D地质模型对奥克兰交通和承包商来说是无价的。工程师和施工人员可以了解地面条件如何与结构相互作用,并在结构设计、服务转移和施工方法方面做出明智的决定。
考虑到为两个奥克兰CRL地铁站设计数百个结构桩的任务,而几乎没有关于CBD地下条件的信息。从已钻取的127个岩心钻孔中取出了超过3000米的岩心样品。如果将这些样品首尾相连,它们将穿过1020米长的奥克兰海港大桥三次。为了在2D设计中覆盖地面条件,设计师可能会绘制、重绘、打印、更改、再绘制。
在Aurecon的3D地质模型中,设计师可以插入桩子,并从任何角度查看它们的位置。从桩子到服务、轨道设计和接入点,根据地面条件调整设计只是把它们捡起来放到不同的位置。
精确的工程数据和地质数据混合在一起,设计成一个虚拟地面。这种更丰富的信息输出是与项目涉众沟通的重要工具。但更重要的是,从一开始就把设计做好。
为了让奥克兰的人口持续增长交通网络在美国,了解背后的真相至关重要。3D模型让人们更容易获得地面条件的信息,并能更好地可视化城市轨道交通的细节,这在传统的2D设计中是看不到的。
3D模型提供了不同学科之间更好的协调,允许在设计中识别潜在的冲突,而不是在施工过程中。能够在施工前进行视觉检查是最大的好处之一。
3D地质技术的使用,特别是在联盟合同模式下的应用,帮助打破了客户和承包商之间共享地质解释的传统障碍,并促成了一个成功的招标过程,识别了地面风险并明确减轻了风险。
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