CN117436171B - 基于bim的隧道荷载评估方法、装置、终端设备及介质 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种基于BIM的隧道荷载评估方法、装置、终端设备及介质，包括：获取待评估隧道所对应的计算断面的位置坐标，根据计算断面的位置坐标在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过计算断面并垂直于线路的平面为基准，作剖切图，根据剖切图确定计算断面所在地层、地质分层情况以及各地层的地层参数，在计算断面处的隧道衬砌上选取若干计算节点，根据剖切图确定每个计算节点的所处地层确定各节点上方地质分层情况以及地层参数，再计算各节点处的水土压力值，为该节点处荷载。本发明方案能够解决人工选取断面费时和人工读取断面所处地层受主观因素影响大等问题，提高隧道断面选取、所在地层判断和隧道荷载计算效率，节省人力物力成本。

Description

基于BIM的隧道荷载评估方法、装置、终端设备及介质
技术领域
本发明涉及隧道工程的技术领域，尤其涉及了一种基于BIM的隧道荷载评估方法、装置、终端设备及介质。
背景技术
隧道荷载计算是关系到隧道工程设计准确性与可靠性的重要因素。目前，隧道荷载的计算是通过工程师选取隧道计算断面，找到距离最近的钻孔，得到当前位置的地质分层情况，再人工读取隧道计算断面所处的地层，根据规范要求手动计算隧道的荷载，包括水土压力。
隧道计算断面需要工程师一个个去选取，一般一个区间需要选择多个断面，选择的过程是根据隧道的埋深、所处的地层以及周边的建筑情况综合判断，比较费时。同时，隧道荷载的计算需要先得到隧道所处的地层，再基于这些信息进行荷载的计算，而读取隧道所处地层受主观因素影响较大，很容易出错。
当隧道的线路数据调整后，隧道荷载需要重新进行计算，并重复选取断面，再根据隧道埋深和隧道所处地层计算隧道荷载，工作量繁多，工作效率低下。
针对上述问题，现有方法不适用于复杂多变的外界环境，一旦某一环节出错或者线路数据调整，所有数据都需要重新手动计算，整个过程比较繁琐，人力物力成本高。
发明内容
本发明提供了一种基于BIM的隧道荷载评估方法、装置、终端设备及介质。通过实施本发明能够解决人工选取断面费时和人工读取断面所处地层受主观因素影响大等问题，提高隧道断面选取和隧道荷载计算效率，节省人力物力成本。
本发明一实施例提供了一种基于BIM的隧道荷载评估方法，包括：
获取待评估隧道所对应的计算断面的位置坐标；
根据所述计算断面的位置坐标，在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过所述计算断面并垂直于线路的平面为基准，作剖切图；
根据所述剖切图确定所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数；
在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点；
根据所述剖切图确定每个计算节点所处的地层；
根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；
根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载。
进一步的，所述获取待评估隧道所对应的计算断面的位置坐标，具体为：
获取待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道各处的上覆土层厚度；
根据预设的目标上覆土层厚度、所述线路数据以及结构尺寸确定计算断面的位置坐标。
进一步的，所述三维地质和隧道的融合模型的构建，具体为：
获取待评估隧道的所有地层参数；
根据待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道的所有地层参数建立三维地质和隧道的融合模型。
进一步的，所述在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点，具体为：
根据等分原则或者固定长度，对所述隧道衬砌进行节点划分，得到若干计算节点。
进一步的，所述根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，具体为：
获取综合围岩等级、地下水埋深、待评估隧道在计算断面处的结构尺寸以及选定的土压力计算函数；
基于综合围岩等级、地下水埋深、待评估隧道在计算断面处的结构尺寸、各节点上方的地质分层情况以及地层参数，通过所选定的土压力计算函数，计算得到各节点出的水土压力值。
在上述方法项实施例的基础上，本发明对应提供了装置项实施例；
本发明一实施例提供了一种基于BIM的隧道荷载评估装置，包括：坐标获取模块，剖切图获取模块，节点划分模块，地层判断模块，荷载计算模块；
坐标获取模块，用于在获取待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道各处的上覆土层厚度后，根据预设的目标上覆土层厚度、所述线路数据以及结构尺寸确定计算断面的位置坐标；
剖切图获取模块，用于在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过所述计算断面并垂直于线路的平面为基准，获取剖切图，从而根据所述剖切图确定所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数；
节点划分模块，用于根据等分原则或者固定长度，在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点；
地层判断模块，用于在所述剖切图中确定每个计算节点所处的地层，从而根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；
荷载计算模块，用于根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载。
在上述方法项实施例的基础上，本发明一实施例对应提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述任意一项所述的基于BIM的隧道荷载评估方法。
在上述方法项实施例的基础上，本发明一实施例对应提供了一种存储介质，所述存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述任意一项所述的基于BIM的隧道荷载评估方法。
通过实施本发明的实施例，具有如下有益效果：
本发明实施例提供了一种基于BIM的隧道荷载评估法、装置、终端设备及介质，所述方法通过获取待评估隧道所对应的计算断面的位置坐标，根据所述计算断面的位置坐标，在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过所述计算断面并垂直于线路的平面为基准，作剖切图，通过在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点，根据所述剖切图确定每个计算节点所处的地层，根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数，根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载，以此可以根据不同的隧道结构尺寸和隧道设计方案，快速得到待评估隧道的隧道断面所处的地层，避免了人工读取隧道断面所处地层的主观误差，节约时间，节省了人力物力成本。
附图说明
图1是本发明一实施例提供的一种隧道荷载评估方法的流程示意图；
图2是本发明一实施例提供的一种隧道荷载评估方法中隧道断面与地层位置关系示意图；
图3是本发明提供的一种隧道荷载评估方法中隧道衬砌结构计算力学模型图；
图4是本发明一实施例提供的一种隧道荷载评估装置的结构示意图。
具体实施方式
下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
参阅图1，本发明一实施例提供的基于BIM(三维地质和隧道的融合模型)的隧道荷载评估方法，至少包含如下步骤：
步骤S1、获取待评估隧道所对应的计算断面的位置坐标；
在本发明一优选的实施例中，上述获取待评估隧道所对应的计算断面的位置坐标，包括：获取待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道各处的上覆土层厚度；根据预设的目标上覆土层厚度、所述线路数据以及结构尺寸确定计算断面的位置坐标。
具体的，待评估隧道的线路数据包括：线路平面曲线的交点坐标、线路平面曲线转弯半径、线路纵断面的变坡点标高以及线路纵断面半径等；待评估隧道的结构尺寸包括隧道长度、总高和总宽等；计算断面指的是待评估隧道的隧道计算断面；根据线路平面曲线的交点坐标、线路平面曲线转弯半径、线路纵断面的变坡点标高以及线路纵断面半径等线路数据，计算得到待评估隧道在三维空间中的位置坐标；预设的目标上覆土层厚度可以是根据隧道埋深最大或者埋深最小原则确定，也可以是用户指定的上覆土层厚度，再根据预设的目标上覆土层厚度，确定计算断面的位置，得到计算断面的位置坐标；
若选择隧道埋深最大原则，则根据待评估隧道可选择的上覆土层厚度最大来确定计算断面垂直于线路平面的位置，从而确定计算断面的位置，得到计算断面的位置坐标；
若选择隧道埋深最小原则，则根据待评估隧道可选择的上覆土层厚度最小来确定计算断面垂直于线路平面的位置，从而确定计算断面的位置，得到计算断面的位置坐标；
若由用户指定上覆土层厚度，则根据用户指定的上覆土层厚度来确定计算断面垂直于线路平面的位置，从而确定计算断面的位置，得到计算断面的位置坐标；
通过实施本实施例能够根据预设的目标上覆土层厚度、所述线路数据以及结构尺寸就可以确定计算断面的位置坐标，解决了人工选取多个断面费时的问题，提高了断面选取的效率。
步骤S2、根据所述计算断面的位置坐标，在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过所述计算断面并垂直于线路的平面为基准，作剖切图；
在一个优选的实施例中，所述三维地质和隧道的融合模型的构建，包括：获取待评估隧道的所有地层参数；根据待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道的所有地层参数构建三维地质和隧道的融合模型；
具体的，待评估隧道的地层参数包括：内摩擦角、粘聚力、渗透系数、静止侧压力系数以及地基系数等，地层参数可以根据勘察钻孔的勘察报告得到；先根据现有的技术手段和已知方法构建三维地质模型，然后再根据待评估隧道的线路数据、结构尺寸和三维地质模型构建三维地质和隧道的融合模型，三维地质和隧道的融合模型是由待评估隧道的线路数据、结构尺寸和待评估隧道的所有地层参数在三维地质模型中呈现出来而得到的；构建好三维地质和隧道的融合模型后，通过上述步骤S1得到的计算断面的位置坐标在所述三维地质和隧道的融合模型中作垂直于线路平面的剖切图，得到剖切图；
通过实施本实施例能够根据所述三维地质和隧道的融合模型的剖切图可以直观看到计算断面与各地层之间的位置关系，参阅图2。
步骤S3、根据所述剖切图确定所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数；
优选的，上述地质分层情况包括地层分为多少层和每一层地层的厚度，地层参数包括内摩擦角、粘聚力、渗透系数、静止侧压力系数以及地基系数等；
具体的，计算断面可能会连续跨过几个地层，通过上述步骤S2得到三维地质和隧道的融合模型中的剖切图可以准确快速确定所述计算断面所在的地层，确定计算断面处的剖切面的地质分层情况和各地层参数；
在现有技术中，当计算断面的顶部或底部切线处于某两个地层交界处时，人工根据肉眼去读取计算断面所在地层往往存在个人主观误差，针对此类情况，本发明实施例通过三维地质和隧道的融合模型生成的计算断面的剖切图就可以准确快速确定计算断面所在地层，避免个人主观误差。
步骤S4、在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点；
在一个优选的实施例中，在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点，包括：根据等分原则或者固定长度，对所述隧道衬砌进行节点划分，得到若干计算节点。
具体的，对在所述计算断面处的隧道衬砌上根据等分原则或者固定长度划分计算节点，选取不同计算精度的计算节点可以满足不同的计算精度需求；
若根据等分原则选取计算节点，则通过均等划分待评估隧道的隧道衬砌周长来得到若干计算节点，均等划分也可以满足不同计算精度需求；
若根据固定长度选取计算节点，则根据用户指定的固定长度去选取计算节点。
步骤S5、根据所述剖切图确定每个计算节点所处的地层；
具体的，根据所述剖切图可以确定每个计算节点在剖切图中的位置，根据计算节点在剖切图中的位置确定每个计算节点所处的地层；
根据上述步骤S2得到的剖切图确定上述步骤S4选取的计算节点，因为步骤S3已经确定了所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数，所以可以根据所述剖切图确定每个计算节点在剖切图中的位置，根据计算节点在剖切图中的位置确定每个计算节点所处的地层，快速确定计算断面处的隧道衬砌上各计算节点所处的地层；通过实施本实施例能够在计算精度调整后也能快速确定各计算节点所处的地层，节约时间，减少工作量，提高工作效率。
步骤S6、根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；
优选的，各节点上方的地质分层情况包括地层分为多少层和每一层地层的厚度，各节点上方地层的地层参数包括内摩擦角、粘聚力、渗透系数、静止侧压力系数以及地基系数等；
具体的，当计算精度调整后，可以准确快速确定计算断面处的隧道衬砌上每个计算节点所处的地层，然后根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；因为上述步骤S3已经确定了所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数，所以在确定计算节点后能更加快速准确地确定各节点所处的地层、各节点上方的地质分层情况以及各节点上方的地层参数；
通过实施本实施例能够当计算精度调整后也能快速确定调整后各节点所处的地层确定各节点所处的地层、各节点上方的地质分层情况以及各节点上方的地层参数，减少重复工作量，避免人工确定地质分层情况以及地层参数时出错，提高工作效率。
步骤S7、根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载；
在一个优选的实施例中，所述根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，包括：获取综合围岩等级、地下水埋深、待评估隧道在计算断面处的结构尺寸以及选定的土压力计算函数；基于综合围岩等级、地下水埋深、待评估隧道在计算断面处的结构尺寸、各节点上方的地质分层情况以及地层参数，通过所选定的土压力计算函数，计算得到各节点出的水土压力值。
具体的，综合围岩等级和地下水埋深可以根据勘察报告得到；土压力计算函数可以根据目前主流的隧道荷载计算方法得到；用户可以选择指定的隧道荷载计算方法，比如可以是《铁路隧道设计规范》、《公路隧道设计规范》以及太沙基理论等对应的隧道荷载计算方法；当选定了隧道荷载计算方法后，就可以通过选定的隧道荷载计算方法涉及到的土压力计算函数，根据综合围岩等级、地下水埋深、待评估隧道在计算断面处的结构尺寸、各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载；
如选定《铁路隧道设计规范》对应的隧道荷载计算方法，首先上述步骤已经知道隧道计算断面的位置坐标，然后根据隧道计算断面与地层的位置关系判断隧道埋深类型，
s＝f(h,B,c)
其中，h为隧道埋深，B为隧道总宽，c为综合围岩等级；隧道按埋置深度分类，隧道类型可分为“超浅埋隧道”、“深埋隧道”和“浅埋隧道”；
根据隧道类型判断结果，假设为“浅埋”隧道，然后再根据地层厚度加权分别计算上覆土层加权平均重度γ和所有土层加权平均内摩擦角
优选的，隧道在地下水位以下时，水土分算采用浮重度，水土合算采用饱和重度；
根据上覆土层加权平均重度γ和所有土层加权平均内摩擦角计算得到上覆土压力，
其中，γ为上覆土层加权平均重度，为所有土层加权平均内摩擦角，h为隧道埋深，B为隧道总宽，w为地下水埋深，c为综合围岩等级；
然后计算侧向水土压力，
其中γ为上覆土层加权平均重度，为所有土层加权平均内摩擦角，h为隧道埋深，B为隧道总宽，w为地下水埋深，c为综合围岩等级，hi为计算节点的埋深；
通过实施本实施例能够根据计算精度需求得到计算节点，根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载，减少计算工作量，提高计算准确度和工作效率，节省人力物力成本。
示意性的，参阅图3，假设根据隧道埋深最大的原则，得到某区间盾构法隧道计算断面位于里程DK42+000，隧道埋深32.6m，隧道高度和宽度均为6m，得到计算断面的位置坐标；然后通过计算断面位置坐标，在三维地质和隧道的融合模型中垂直于线路的平面为基准，作剖切图，根据剖切图确定计算断面所在地层为<7-3>和<8-3>、地质分层情况以及各地层的地层参数；然后在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点；根据所述剖切图确定每个计算节点所处的地层；根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；通过实施本实施例能够根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，以此得到所述计算断面中各节点处荷载，节约时间，提高隧道荷载计算精度和工作效率。
参阅图4，是本发明一实施例提供的一种隧道荷载评估装置的结构示意图，包括：
坐标获取模块，用于在获取待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道各处的上覆土层厚度后，根据预设的目标上覆土层厚度、所述线路数据以及结构尺寸确定计算断面的位置坐标；
剖切图获取模块，用于在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过所述计算断面并垂直于线路的平面为基准，获取剖切图，从而根据所述剖切图确定所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数；
节点划分模块，用于根据等分原则或者固定长度，在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点；
地层判断模块，用于在所述剖切图中确定每个计算节点所处的地层，从而根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；
荷载计算模块，用于根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载。
本发明提供了一种隧道荷载评估装置，在进行隧道荷载评估前，通过坐标获取模块确定计算断面的位置坐标，然后通过剖切图获取模块，得到剖切图确定所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数，根据节点划分模块选取若干计算节点，再通过地层判断模块确定已选取的计算节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数，最后，通过荷载计算模块得到所述计算断面中各节点处荷载，提高了隧道荷载计算的效率和精确度。
需说明的是，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外，本发明提供的装置实施例附图中，模块之间的连接关系表示它们之间具有通信连接，具体可以实现为一条或多条通信总线或信号线。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。
所述领域的技术人员可以清楚地了解到，为了方便和简洁，上述描述的装置的具体工作过程，可参考前述方法实施例中对应的过程，在此不再赘述。
本发明另一实施例还提供了一种终端设备，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如上述实施例中所述的一种基于BIM的隧道荷载评估方法。所述终端设备可以是桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端服务器等计算设备。所述终端设备可包括，但不仅限于，处理器、存储器。
所述处理器可以是中央处理单元(Central Processing Unit，CPU)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(Digital Signal Processor，DSP)、专用集成电路(Application Specific Integrated Circuit，ASIC)、现成可编程门阵列(Field-Programmable Gate Array，FPGA)或者其他可编程逻辑器件、分立门或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述终端设备的控制中心，利用各种接口和线路连接整个终端设备的各个部分。
所述存储器可用于存储所述计算机程序，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述终端设备的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(Smart Media Card,SMC)，安全数字(Secure Digital,SD)卡，闪存卡(Flash Card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
本发明另一实施例提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行上述实施例所述的一种基于BIM的隧道荷载评估方法。
所述存储介质为计算机可读存储介质，所述计算机程序存储在所述计算机可读存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机可读介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。
以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种基于BIM的隧道荷载评估方法，其特征在于，包括：
获取待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道各处的上覆土层厚度；
根据预设的目标上覆土层厚度、所述线路数据以及结构尺寸确定计算断面的位置坐标；
根据所述计算断面的位置坐标，在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过所述计算断面并垂直于线路的平面为基准，作剖切图；
根据所述剖切图确定所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数；
在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点；
根据所述剖切图确定每个计算节点所处的地层；
根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；
根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载；
其中，所述线路数据包括：线路平面曲线的交点坐标、线路平面曲线转弯半径、线路纵断面的变坡点标高以及线路纵断面半径；所述结构尺寸包括：隧道长度、总高及总宽。
2.如权利要求1所述的基于BIM的隧道荷载评估方法，其特征在于，所述三维地质和隧道的融合模型的构建，包括：
获取待评估隧道的所有地层参数；
根据待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道的所有地层参数构建三维地质和隧道的融合模型。
3.如权利要求1所述的基于BIM的隧道荷载评估方法，其特征在于，在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点，包括：
根据等分原则或者固定长度，对所述隧道衬砌进行节点划分，得到若干计算节点。
4.如权利要求1所述的基于BIM的隧道荷载评估方法，其特征在于，根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，包括：
获取综合围岩等级、地下水埋深、待评估隧道在计算断面处的结构尺寸以及选定的土压力计算函数；
基于综合围岩等级、地下水埋深、待评估隧道在计算断面处的结构尺寸、各节点上方的地质分层情况以及地层参数，通过所选定的土压力计算函数，计算得到各节点出的水土压力值。
5.一种基于BIM的隧道荷载评估装置，其特征在于，包括：
坐标获取模块，用于在获取待评估隧道的线路数据、结构尺寸以及待评估隧道各处的上覆土层厚度后，根据预设的目标上覆土层厚度、所述线路数据以及结构尺寸确定计算断面的位置坐标；其中，所述线路数据包括：线路平面曲线的交点坐标、线路平面曲线转弯半径、线路纵断面的变坡点标高以及线路纵断面半径；所述结构尺寸包括：隧道长度、总高及总宽；
剖切图获取模块，用于在预设的三维地质和隧道的融合模型中，以通过所述计算断面并垂直于线路的平面为基准，获取剖切图，从而根据所述剖切图确定所述计算断面所在的地层、地质分层情况以及各地层的地层参数；
节点划分模块，用于根据等分原则或者固定长度，在所述计算断面处的隧道衬砌上，选取若干计算节点；
地层判断模块，用于在所述剖切图中确定每个计算节点所处的地层，从而根据各节点所处的地层确定各节点上方的地质分层情况以及地层参数；
荷载计算模块，用于根据各节点上方的地质分层情况以及地层参数，计算得到各节点处的水土压力值，得到所述计算断面中各节点处荷载。
6.一种终端设备，其特征在于，包括处理器、存储器以及存储在所述存储器中且被配置为由所述处理器执行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现如权利要求1至4中任意一项所述的基于BIM的隧道荷载评估方法。
7.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质包括存储的计算机程序，其中，在所述计算机程序运行时控制所述计算机可读存储介质所在设备执行如权利要求1至4中任意一项所述的基于B I M的隧道荷载评估方法。
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