(19)中华 人民共和国 国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202111544036.2 (22)申请日 2021.12.16 (71)申请人 中交第一公路勘察设计 研究院有限 公司 地址 710075 陕西省西安市高新 技术开发 区科技二路63号 (72)发明人 富志鹏　王君鹭　刘智　王万平　 李建斐　曹升亮　刘罡　周春豪　 孙文龙　苟超　 (74)专利代理 机构 西安新思维专利商标事务所 有限公司 61 114 代理人 黄秦芳 (51)Int.Cl. G06F 30/12(2020.01) G06F 30/13(2020.01)G06F 30/20(2020.01) G06F 16/2455(2019.01) G06F 16/248(2019.01) G06F 111/04(2020.01) (54)发明名称 基于多源设计数据融合的城市隧道抗浮计 算方法及系统 (57)摘要 本发明涉及基于多源设计数据融合的城市 隧道抗浮计算方法及系统， 该方法包括： 获取当 前城市隧道项目设计用多源数据 （总体数据、 地 质勘察数据、 道路几何设计数据、 隧道结构设计 数据） ； 计算参数表单标准化及数据融合处理； 计 算工况选择及主要约束条件确定 （抗浮水位、 抗 浮稳定安全系数） ； 对隧道结构进行抗浮稳定性 验算； 针对抗浮处置措施进行专项计算； 用图形 及表格将计算结果可视化； 输出主要计算结果至 统一格式的计算书。 本发明具有用户体验好、 计 算精度高且速度快特点， 可以有效缓解传统工程 技术人员手工计算效率低、 容易出错及设计变更 时返工耗时耗力的难题。 主要应用于城市明挖隧 道等地下工程中， 尤其适用于城市明挖法施工的 隧道工程设计 。 权利要求书2页 说明书7页 附图7页 CN 114329670 A 2022.04.12 CN 114329670 A 1.基于多源设计数据融合的城市隧道抗 浮计算方法， 其特 征在于， 步骤如下： 1)获取当前城市隧道项目设计用多源数据： 总体数据、 地质勘察数据、 道路几何设计数据、 隧道结构设计数据； 2)计算参数表单 标准化及数据融合处 理： 对获取的设计数据进行预处理， 按标准数据模板分别生成对应的结构化数据表单； 基 于标准化设计参数表单， 从抗浮验算流程和隧道结构自重抵抗浮力机理角度融合形成一个 用于城市隧道抗 浮计算用数据表单； 3)计算工况选择及主 要约束条件确定： 选择施工阶段和运营阶段不同计算工况， 确定抗浮水位、 抗浮稳定安全系数等主要计 算约束条件； 4)对隧道结构进行抗 浮稳定性验算： 基于抗浮计算表单数据及选择的计算工况和约束条件， 调用抗浮计算系统进行隧道结 构抗浮稳定性验算； 5)针对抗 浮处置措施进行专项计算： 根据步骤4)的验算结果， 判断是否满足抗浮稳定性要求， 若满足， 输出中间结果数据保 存到日志文件， 若不满足， 则针对抗 浮处置措施进行专项计算； 6)用图形及表格将计算结果可视化： 利用系统中的界面用进度条、 各种图形控件展示计算状态和计算过程数据； 用表格展 示详细计算数据； 7)输出主 要计算结果至统一格式的计算书： 根据上述方法步骤进行城市隧道抗浮计算过程中选择的计算参数、 计算工况、 约束条 件及计算中间日志， 根据实际应用场景， 以节段或者整个隧道为对象按初步设计、 施工图设 计两种格式输出包 含详细计算数据及结果的计算书。 2.根据权利要求1所述的基于多源设计数据融合的城市隧道抗浮计算方法， 其特征在 于， 步骤1)中， 所述的总体数据、 地质勘察数据、 道路几何设计数据和隧道结构设计数据来 源于多种异构设计系统产生的不同类型的格式文件， 总体数据、 地质勘察数据、 道路 几何设 计数据和隧道结构设计数据通过设计过程中传统交接资料清单获得， 包括项目相关信息文 件、 勘察设计图纸、 三维地理信息模型、 建筑信息模型等。 3.根据权利要求1或2所述的基于多源设计数据融合的城市隧道抗浮计算方法， 其特征 在于， 步骤2)中， 所述的结构化数据表单具体包括项目总体信 息表、 地质勘察信息表、 道路几 何设计信息表、 隧道结构设计表。 4.根据权利要求3所述的基于多源设计数据融合的城市隧道抗浮计算方法， 其特征在 于， 步骤6)中， 用图形及表格将计算结果可视化： 利用开发的界面用进度条反映项目整体 设计计算情况， 表达 当前隧道项目节段总数、 抗浮验算通过的节段数、 抗浮验算不通过的节 段数； 用不同颜色区分每个节段的计算状态， 包括当前验算、 已经验算过及未验算三种状 态； 用表格展示每个节段的详细计算数据， 包括节段自重、 配重、 浮力值、 抗浮稳定系数、 抗权　利　要　求　书 1/2 页 2 CN 114329670 A 2浮桩提供的抗 拔力、 抗拔桩根数、 抗 拔桩直径等。 5.根据权利要求1所述的基于多源设计数据融合的城市隧道抗浮计算方法所采用的系 统， 其特征在于， 包括： 获取模块， 用于获取当前城市隧道项目设计用多源数据； 第一处理模块， 用于计算 参数表单 标准化及数据融合处 理； 第二处理模块， 用于计算工况选择及主 要约束条件确定； 第三处理模块， 用于对隧道结构进行抗 浮稳定性验算； 第四处理模块， 用于针对抗 浮处置措施进行专项计算； 第五处理模块， 用于用图形及表格将计算结果可视化； 第六处理模块， 用于 输出主要计算结果至统一格式的计算书。权　利　要　求　书 2/2 页 3 CN 114329670 A 3