中建八局第一建设有限公司 山东济南 250001
摘要：随着社会和建筑行业发展，建筑的规模和功能要求越来越高，施工内容越来越复杂，伴随着科技的发展，建筑工程施工前采用各种三维立体手段进行建筑模型预演展示变得普及。本文将简要介绍三维模型技术在建筑施工前交底中的应用，并对比分析其相比传统技术的优点。
关键词：三维模型；漫游体验；虚拟混合现实。
1 新兴三维交底工具及优点
新兴的三维交底工具主要有AR、VR、MR等穿戴设备，3D打印技术：
1.1 AR（Augmented Reality增强现实）：AR技术提供了在一般情况下，不同于人类可以感知的信息。它不仅展现了真实世界的信息，而且将虚拟的信息同时显示出来，两种信息相互补充、叠加。在视觉化的增强现实中，利用显示器，把真实世界与图形多重合成在一起，便可以看到真实的世界围绕着它。
在现场中将虚拟图像在投在现实物体上，实现对各个部件和分项的检查验收，另外通过增强现实的技术交底可以，更真实的反映出施工工序的全过程。
1.2 VR（Virtual Reality）：又称虚拟现实技术，是一种多源信息融合的、交互式的三维动态视景和实体行为的系统仿真，使用户沉浸到该环境中去。
利用VR技术结合BIM模型，使体验者在虚拟工程现场中任意漫游，便于发现模型中存在的隐形缺陷，减少由于事先规划不周造成的损失，大大提高了施工质量。
与传统展示方式相比，在虚拟现实系统中可以自由行走，与模型对象进行交互，使体验者获得身临其境的真实感受，增强体验效果，降低传统的实体施工样板方面的投入。
1.3 MR（MixedReality）：混合现实，以BIM数据为核心，将建筑信息模型、协同管理与HoloLens混合现实技术有机的结合在一起，建筑模型可以锚定和重新锚定在物理环境中。借助MR技术，设计师、工程师及施工人员，可以在项目中任何有利于观察的位置检查模型。借助BIM和MR技术进行建筑综合管线排布，可以在项目实体中检验其排布合理性，并以此对施工班组进行技术交底，减少返工，有效提高工程质量，消除施工难点。
1.4 3D打印技术：建立建筑BIM模型并连接3D打印机，打印出工程复杂节点和部件，实体模型交底，更好的对施工人员进行直观的展示，更清晰的了解设计师的意图，提高技术交底的水平，更好的服务于工程建设。
2 优点
传统施工交底主要类型：文字描述、平面图展示、实体样板展示。传统文字描述+平面图方式不直观，难于理解，需要接受交底的人员具备较强的空间想象能力和对工程术语、工程制图等知识的熟悉了解，但是往往接受交底的工人文化素质低，交底效果差。
传统采用实体样板的交底方式，一个实体样板展示的内容有限，且实体制作完成不可改变，当工程施工条件、方法以及施工图纸变化时，需要反复制作多种实体样板才能起到交底效果，投入成本高，占地广，一次性，不符合绿色施工要求。
采用上述新兴三维模型交底，更直观形象，可以任意缩放观看项目整体和细节部位，提高交底效率和施工质量。也可以提前检查出设计中存在的缺陷，减少因设计问题造成的返工，降低此部分的施工成本。整体交底效率提高了，设计缺陷风险降低了，施工进度也必将加快。
另外当需要改变交底内容时，只需要在电脑上修改BIM模型即可，所有设备反复使用，节约了反复制作实体样板的成本。
参考文献
[1]李锋，混合现实技术在科普展示中的应用，科技创新导报，2011（8）
[2]李自力，虚拟现实中基于图形与图象的混合建模技术，中国图象图形学报A辑，2001.6（1）
[3]万彬彬，试论虚拟现实（VR）技术对纪录片发展的影响，，现代传播，2016.38（10）
某工程地应力测试的多方法应用及分析
吴春耕
浙江华东工程安全技术有限公司 浙江杭州 311122
摘要：我们把在施工之前地层中具有的自然力状态称之为地应力，它是由构造应力场和重力应力场组成的，但他们在地应力占的比重不同，而地应力测试则主要包含两种测试方法，一种是钻孔应力测试，而另一种是岩体表面应力测试，他主要指的是浅层岩体地应力的测试，今天我将主要分析地应力的测试的方法以及他们的应用。
关键词：地应力测试方法 应用
如今地应力测试正在逐渐的发展中，已经有多个国家都在进行地应力测量，而随着我国的不断发展，我国近几年也开始了地应力测试的研究，而且我们也取得了一定的成果，地应力测试的方法有十余种，测量的仪器种类也非常的繁多，我将分别介绍地应力测试的套钻孔应力解除法、水压致裂法以及声发射技术的原理以及应用。
一、地应力测试的方法
地应力测试为我们在复杂的环境之下建设优良的工程提供了技术的保证，在我国我们一般测量深度很深的工程时用的是水压致裂法，而在测量某矿巷道周围的地应力时我们一般用的是套钻孔应力解除法和声发射法，他们在地应力测试方面各自有自己的优点以及不足之处。
1.1水压致裂法
水压致裂法应力测试的仪器是由压力传感器、高压管路、印模器、记录仪、封隔器以及供压泵组成，它的工作原理是用封隔器来堵塞钻孔，从而形成加压段，利用加压段去影响岩体，再按照弹性理论计算公式计算，最终得出结果，但是在测试之前，我们要进行一项非常重要的测试位置选择，测试位置关系到我们的最终的结果，在测试之前我们要经过多方的测量，收集不同部位的岩体的情况，以防我们的测试位置选到不均一、不完整的岩体，所以我们在选择地应力测试位置时要运用两种技术，一种是岩心鉴定技术，另一种是钻孔电视视察技术，通过运用这两种技术，我们可以节省资源，提高地应力测试的效率，在进行地应力测试的过程中我们需要运用公式计算从而得出该孔测试段垂直钻孔截面的应力值，除此之外我们还要了解应力的分布特征，还要测试出应力与声波波速的关系，最终得出地应力测试结果。
我们把水压致裂法分为两种，一种是常规的水压致裂法，一种是三维的水压致裂法，常规的水压致裂法能够避免因为参数的数值从而引起的误差，这是因为这种常规的水压致裂法不需要岩石的弹性参数，除此之外他还有测试的周期较短、设备仪器比较好操作的的特点，但是它还是有不足之处，通过测试它只能获得钻孔横截面上二维地应力的状态，而三维的水压致裂法则打破了它的这个局限，使水压致裂法有了更广的应用范围，但目前国内外测试深度最大方法仍然是常规的水压致裂法。
1.2套钻孔应力解除法
我们一般把套钻孔应力解除法分为两种方法，一种是深钻孔套芯应力解除法，另一种是浅钻孔套芯应力解除法，套钻孔应力解除法是指我们依据岩芯切割之前与之后岩心的变形来进行地应力的计算，但是这种测试方法要以我们在对环境周围的岩体作了线弹性体假设的前提之下，才能得出较为准确的结果，我们运用这种方法能够一次性的得到九个方程，之后得到一个正规的求解地应力的方程组，然后得到6个应力分量，再经过带入大地坐标系得出主应力方位和三个主应力，我们要想得到较为准确的结果，必须要经过我们的测试流程，首先我们要根据多种测量找到一段较为完整的岩心段，其次我们要将其清洗干净，之后还要接入一系列的装置并且使其胶接固化，然后要进行读数的工作，通过计算获得参数，最后建立方程组进行计算，通过这种测量方法，我们能够得到三维应力，这对我们而言是至关重要的。
1.3声发射技术
声发射法最早的创始人是凯塞，他是一名德国人，他在做实验的过程中发现了一种现象，并把它命名为凯塞效应，当材料被加载完成然后把它卸载了，我们再次对它进行加载时，载荷若没能超过我们之前对他加载的最大的载荷，声发射会很少发生甚至不会发生，所以声发射法的原理便是运用这种凯塞效应，而且这种技术已经逐渐的成熟了，有了较多的研究成果。
二、地应力测试方法的应用
地应力测试法的应用我在上文中主要提及了三种地应力的测试的方法，这三种方法各自有自己的应用，我将在下文中分别进行阐述。
2.1水压致裂法的应用
我们之前提到水压致裂法包含两种方法，他们分别是三维水压致裂法和常规水压致裂法，他们各自有自己的长处和不足，三维水压致裂法能够得到钻孔横街面上三维应力，但是它耗费的资源比较多，成本比较高，而且等待结果的时间也较长，而常规的水压致裂法操作简单，但只能得到二维应力，根据它们各自的优缺点我们有不同的应用，常规水压致裂法我们一般将之应用于测试深度比较深的工程，而三维水压致裂法我们一般将之应用于比较繁复的工程。
水压致裂法在对地层岩芯、岩体特性等对应力场、测点附近 的地质构造、地应力数据资料的分析中都起着至关重要的作用，它是研究深层岩体的地应状态的唯一设备，但是他仍然还存在许多问题，需要我们去解决。
2.2套钻孔应力解除法的应用
套钻孔应力解除法在危岩边坡地应力测量中有巨大的应用，首先它能够为某危岩边坡的工程设计提供理论依据，我们通过这种技术可以得出某危岩边坡地应力的倾角、分布的基本特征、方向以及大小，进而获得准确的数据。
套钻孔应力解除法中的空心包体应变计的相关测试的方法能够在对地下铁矿合理的开采提供技术支持，它既可以确定矿山的地质构造又可以确定地壳的运动，还对合理设计地下工程包括采矿、隧道以及巷道的维护提供确切的依据，这些都可以确保铁矿开采顺利的进行，除此之外这种地应力测试方法在水工建设、油田的稳定性、地震预报、岩爆以及煤和瓦斯突出的研究方面具有非常重大的意义。
2.3声发射技术的运用
随着我国的经济能力不断地提高，我国对于声发射技术的研究也在逐渐的发展之中，并且将之应用到地应力测试之中，我们利用声发射技术可以预测矿井灾祸的发生，就比如说煤与瓦斯凸起、突水、冲击地压以及冒顶等灾祸，这对于提高我们的人身安全有很大的意义。
三、总结
地应力测试技术正逐渐成为我国的趋势，而在本篇文章中我主要阐述了套钻孔应力解除法、水压致裂法以及声发射法的原理以及他们的优缺点，套钻孔应力解除法我们主要介绍了深钻孔应力解除法和浅钻孔应力解除法这两种的方式的长处和不足，在水压致裂法中我们有主要讲了常规水压致裂法和三维水压致裂法，常规水压致裂法的操作仪器简单，但只能得到二维应力结果，三维水压致裂法能得到三维应力结果，但是耗费的资源比较多，容易造成资源浪费，最后我还讲述了声发射法主要运用的原理，讲述了凯塞效应，还讲述了声发射法的应用，我国仍然需要不断地探测、改进地应力的测试方法，只有这样才能使其更好的服务于我们。
参考文献：
[1]孟祥瑞，彭瑞，赵光明，李英明，何叶荣，董春亮，王超，左超.深井软岩巷道声发射地应力测试及变形失稳机理[J].煤炭学报,2016(05).
[2]薛维培，姚直书，经来旺，经纬.应力解除法在巷道周围区域地应力测试中的应用[J].煤矿安全,2016(01).
论文作者:向国华,袁成太,陈梧江
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第23期
论文发表时间:2018/1/11
标签：应力论文; 水压论文; 测试论文; 钻孔论文; 技术论文; 模型论文; 方法论文; 《建筑学研究前沿》2017年第23期论文;