基于覆盖技术的块体搜索及程序开发

基于单元块体间相互覆盖构建独立块体的原理,探讨块体搜索问题.研究了同向面、异向面的覆盖原理和方法,给出了包括三维结构面网格划分、结构面与边界面的交线分析、关键块体搜索等切割搜索过程.提出一种基于覆盖技术的块体搜索新方法,并将该搜索技术接入自主开发的三维数值分析系统GeoSMA-3D,进行块体搜索.同时,通过工程实例进一步验证了覆盖技术的有效性和软件GeoSMA-3D的优越性.     

基于含拓扑剖面的三维地质建模

提出了一种通过引入剖面中空间要素（多边形－弧段－结点）之间的拓扑关系（邻接、关联 和包含）来生成基于边界表达的三维地质模型的方法。该方法特别适合于剖面中有多个相互 连接的地质体单元的多体建模,而该情况在三维地质建模中比较常见。同时,该方法中使用 的剖面不要求共面或者平行,拓扑信息包含于生成的三维模型中。而且,在用户少量干预的 情况下,结合地质知识,该方法可以建立绝大多数复杂地质模型。基于该方法,开发了一个 三维地质建模与可视化系统,并成功应用到北京市奥运场区的三维地质建模中,结果表明该 方法具有建立实际复杂三维地质模型的能力。     

基于SQL Server平台复杂地质体FLAC3D模型的构建

由于FLAC3D软件建立复杂三维地质体模型难度大、易出错,提出一种新的建模方法,即提取三维地质体建模数据并进行编辑成相应的表,把表导入SQL Server软件中,通过SQL查询语言生成FLAC3D可直接读取模型数据文件,从而实现在FLAC3D软件中准确、快速和自动化建立复杂三维地质模型的目的.通过云南某矿山的三维建模实例检验了该方法的可行性和高效性.结果表明:该方法在FLAC3D中建立复杂地质体模型具有一定的参考价值.     

工程岩体开挖过程全空间块体搜索及其系统研制

在现场结构面非接触摄影技术采集的基础上,探讨岩体扰动区内所有块体的全空间切割与搜索问题,给出了包括三维结构面网络模拟、结构面与边界面的交线分析、封闭块体搜索等切割搜索过程,提出一种新的块体识别新方法.并将该搜索技术接入用自行开发研制的三维数值分析系统GeoSMA-3D,进行岩体开挖过程全空间块体搜索研究.工程算例表明:该系统具有可以动态添加结构面,适合建立开挖过程复杂几何模型等优点,系统通过人机交互界面或文件形式进行数据输入,计算结果图形化显示,并与AutoCAD等通用图形软件接口,可方便实现软件操作使用.     

基于支持向量机的顾北煤矿北一矿区三维地质模型构建

三维地质模型是表征地下地层分布和地质构造的有力工具,可以简单有效的帮助地质解译和空间分析工作,但由于传统三维地质建模方法建模过程复杂、人为干扰影响大,非专业人士短时间内很难掌握并且建模质量难以保证。为满足矿山智能开采对高精度地质模型的需求,提高三维地质建模与可视化的高效性和直观性,提出一种基于支持向量机的三维地质建模方法,将地质体划分为大小均匀的栅格单元,根据栅格单元的属性类别构建三维地质体模型,并使用基于RBF核函数的支持向量机分类器对顾北煤矿北一矿区进行了实例验证,将模型进行开挖显示,与实际钻孔数据构建的地质剖面图进行对比,结果表明,该方法具有很大的适用性,并且可以很好的处理尖灭地层,建模效率以及准确率较高。     

基于机器学习的钻孔数据隐式三维地质建模方法

针对基于钻孔数据的传统显式三维地质建模方法存在过程繁琐、模型质量难以保证等缺点,本文提出了一种基于机器学习的隐式三维地质建模方法,将地层三维建模问题转换为地下空间栅格单元的属性分类问题.分别基于支持向量机、BP神经网络等分类算法,实现了钻孔数据的自动三维地质建模.实际建模结果表明,对于有限、稀疏的钻孔数据,支持向量机方法建模准确率较高,建模效率、效果优于显式建模方法.最后通过敏感性分析研究了超参数对建模结果准确率、模型形态的影响,为可控的自动三维地质建模提供了一种新的解决思路.     

复杂地质条件下地下洞室曲面块体地震响应分析

近年来我国兴建了大批大型地下洞室群,许多地下工程因地震而遭到破坏,因此地震作用下地下洞室的动力响应及工程安全问题越来越受到重视.局部块体是控制洞室稳定的关键问题,对块体进行地震响应分析具有十分重要的意义.针对洞室区域存在大量复杂地质曲面的情况,在曲面块体的快速识别方法的基础上提出了曲面块体的地震响应分析理论与方法,研究了基于三维地质模型的随机裂隙面生成及动态校核技术,运用改进的Newmark法——Hilber-Hughes-Tayor算法对复杂地质条件下曲面块体的地震响应进行了分析研究,并将其应用于我国西南某水电工程实例中.     

甘肃北山地区三维地质建模方法对比研究

三维地质建模是可视化表达地下地质体的空间分布和有效分析空间数据的重要方法.甘肃北山区域面积大而且地质构造较为复杂,是我国高放废物地质处置预选区之一.本文在综述国内外地质建模工具和特点的基础上,基于甘肃北山地区地质和水文地质条件,采用ArcScene、GoCAD、Petrel以及DHI-WASY公司的FEFLOW Explorer软件构建了三维地质模型,展示了高程信息、断层分布、渗透系数的空间变化,同时将各软件建立的地质模型进行对比,发现GoCAD和Petrel建立的三维地质模型较优.建立的地质模型,其结果将有助于快速分析甘肃北山高放废物地质处置效果.     

三维地质断层结构模型的构建技术及方法

三维地质断层结构模型的构建是三维地质建模的一项重要任务,三维地质断层结构模型对实际的地质分析极为有用.作者在线框架模型的基础上,完善了线框架模型的结构以及构模方法,着重解决了块体模型构建的关键算法,实现了由层面结构模型向块体结构模型的自动转换.     

三角网格细分技术在三维地质模型中的应用

针对目前三维地质建模过程中建模速度慢,地质模型效果差的现状,全面总结了常用的三角网格细分方案,利用地质专家筛选出的少量有效数据,通过气角网格细分技术进行三维地质模型构造,以加快其生成速度和提高地质模型的质量。     

基于GMS的城市地下空间三维工程地质地层建模

在广泛调查长春市工程地质勘察资料的基础上,通过对钻孔数据的系统分析,结合地层实际分布情况,对个别差异数值进行调整后建立了长春市工程地质钻孔数据,并利用GMS(GroundwaterModeling System)软件的Solids模块建立了长春市地下空间三维工程地质地层模型。通过对可视化三维地层的横剖面与纵剖面的分析比较,定性评价了长春市地下空间岩土体的工程地质分布特征;另外,与其他应用软件相比,GMS软件具有制图便捷,可视化效果良好的特点,所建三维工程地质地层模型能够较真实地反映实际情况。     

3D激光扫描与岩体结构精细测量方法比较研究——以锦屏Ⅰ级水电站为例

与传统的工程地质勘察方法相比,3D激光扫描,是一种新兴的工程地质勘察方法,以速度快、精度高、完全非接触测量为显著特征,因而逐步得到广泛应用,并且有日渐替代前者的趋势.3D激光扫描是否将会替代传统地质勘察方法,一直是许多学者关心的问题.这次研究,以工程实践为基础,通过对2种方法本身特点的对比,以及二者所获得包括结构面迹长、间距、Jv和RQD等工程地质要素的相关性分析,文章得出了新的认识.概言之,这种新的认识体现在,3D激光扫描较传统的工程地质勘察方法,间距值与RQD值较高,结构面迹长值、Jv值较低.最终可知,2种方法各具优势与不足,都有其自身适用的工况,并且,二者互为补充;二者所获得的上述工程要素具有正相关性,或者同向变化趋势.研究结果,丰富了该领域的研究内容,不仅指导了工程应用,而且有一定的理论意义.     

郑州城市地下空间开发敏感地质因子的分布特征

在对郑州市的工程地质相关资料梳理的基础上,针对研究区工程地质特点,结合地下空间开发利用情况,认为研究区地下空间开发的敏感工程地质因子主要有淤泥质土、液化土、湿陷性黄土、钙核富集层。在地下空间开发过程中,为了研究工程地质敏感因子可能导致的环境地质问题,对淤泥质土、液化土、湿陷性黄土、钙核富集层的分布范围进行精确刻画,为地下空间开发利用提供地质依据。     

西南地区机场中的重大工程地质问题研究

通过西南地区机场工程地质特征的分析,研究了该地区影响机场建设的主要工程地质问题:边坡和地基的稳定性、地基的变形问题等,并指出了它们的危害性,还通过机场的工程实践,提出了上述问题的处理方法。机场建设包括场道、隧道、供油、排水和建筑工程等。机场的特点是场地面积大、分布广,跨越的地质和工程地质单元多,涉及的工程地质问题也最多(如边坡稳定性、软土、膨胀土、岩溶、季节性冻土、地下水等问题),而西南地区为全国机场工程地质问题最多,且工程地质条件最复杂的地区,机场建设与其工程相比,有不同的要求和特点。机场属国家重大工程,工程量大,投资巨大。因此,加强对区内工程地质条件的研究,寻求科学、合理、有效的防治措施,具有重要的现实意义。     

Plaxis在深基坑支护结构位移评价中的应用

长期以来,工程地质学被看成经验性学科,对大多数复杂工程地质问题只能做出定性的评价,现代工程建设越来越大,场地条件越来越复杂,随之产生的工程地质问题也日益增多。对这些问题进行分析评价时采用传统的解析法求解偏微分方程是不可能的,因而数值分析方法得到广泛的应用。本文通过工程实例,采用Praxis软件对基坑工程支护结构位移进行数值模拟,并结合监测数据进行了对比结果。对深基坑支护结构位移评价具有一定的参考意义。     

基于模糊数学的教学效果综合评价研究

从教学态度、教学内容、教学方法、教学能力、教学效果等五方面,对合肥学院2009级土木工程专业的学生进行了工程地质的教学效果问卷调查.基于问卷调查结果,利用二级模糊数学综合评判方法对教学效果进行了定量化分析,结果表明：工程地质课程的教学质量评价为＂很好＂,与传统评教方法的结果取得一致.模糊综合评判方法将教学质量评价由定性...     

数字图像处理关键技术及其在机场建设中的应用

探讨遥感数字图像处理技术在机场工程中的作用和意义：即在机场建设地质勘探的前期工作中,在3S（RS,GIS,GPS）技术支持下,应用数字图像处理技术、虚拟现实和全数字摄影测量等高科技,制作研究区景观的三维虚拟动态模型。通过分析三维可视化图像,结合野外考察资料,对机场建设工程研究区域内的构造地质、工程地质、环境地质等特征信息提取和综合评价。结果表明：遥感数字图像处理技术在机场建设工程中具有一定优势,可以为西部高原区机场建设工程决策者和工作者提供科学依据。     

多种方法对导水断层的探测和分析

对开滦唐山矿业公司岳胥扩大区三维地震确定的导水断层进行了探测,在探测中辅以电法、化探等多种水文地质探测手段,并剖析取得的资料。分析认为,三维地震确定的导水断层不存在。高分辨率三维地震勘探可以作为水文地质条件普查所用。在新开发区域,水文地质条件复杂且不明的情况,采用高分辨率三维地震勘探为先导,再辅以电法、化探等手段,才能真正查明矿井地质和水文地质条件。     

An approach to 3D NURBS modeling of complex fault network considering its historic tectonics

Fault disposal is a research area that presents difficulties in 3D geological modeling and visualization. In this paper, we propose an integrated approach to reconstructing a complex fault network (CFN). Based on the non-uniform rational B-spline (NURBS) techniques, fault surface was constructed, reflecting the regulation of its spatial tendency, and correlative surfaces were enclosed to form a fault body model. Based on these models and considering their historic tectonics, a method was put forward to settle the 3D modeling problem when the intersection of two faults in CFN induced the change of their relative positions. First, according to the relationships of intersection obtained from geological interpretation, we introduced the topological sort to determine the order of fault body construction and rebuilt fault bodies in terms of the order; then, with the disposal method of two intersectant faults in 3D modeling and applying the Boolean operation, we investigated the characteristic of faults at the intersectant part. An example of its application in hydropower engineering project was proposed. Its results show that this modeling approach can increase the computing efficiency while less computer memory is required, and it can also factually and objectively reproduce the CFN in the engineering region, which establishes a theoretical basis for 3D modeling and analysis of complex engineering geology.     

红粘土中悬臂支护桩的土压力计算

根据红粘土工程地质的特点及工程设计计算，针对基坑工程中悬臂支护桩采用传统计算方法在土压力计算方面所存在的主要问题进行分析研究，并提出了具体处理意见和计算方法。