基于地质剖面建模的三维岩土工程信息系统工程应用.pdf

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1、二ΟΟ七年十一月·中国武汉基于地质剖面建模的三维岩土工程信息系统工程应用陈雷，张芳，赵桂卿，周宏磊（北京市勘察设计研究院，100038）摘要：三维岩土信息技术能够对勘察行业中的各种原始数据、图像、图件、文字报告进行综合动态管理，并能在此基础上生成二维地质剖面图、三维地质模型等，提高了数据可视化程度，直观形象地表达了构筑物及区域地质单元的空间展布规律，可进一步利用专家系统建立知识推理模型，实现工程智能决策，以充分挖掘工程信息的价值。北京市勘察设计研究院依托丰富的行业经验和多年在计算机信息化方面的积累，完成了三维岩土信息系统平台的建设，系统可直接导入CAD设计图，生成地质剖面图、

2、工程对象平面图、三维钻孔柱状图、三维地层、三维工程对象等的同时，实现了剖切、漫游等分析功能。关键词：三维信息系统地层建模工程对象建模剖切漫游等等信息。将勘察信息划分为以下五类：①地层1前言信息和地质勘探信息，②地下水资源信息，③地下构筑物，④地下管线，⑤施工过程信息。计算机技术在勘察领域的应用越来越广泛，2.3系统开发环境近年来随着信息技术特别是计算机图形学、地理信息科学、三维岩土工程建模和三维工程分析技本系统是以Windows作为软件开发平台，术的发展，兴起的三维岩土信息技术，更是受到利用VC＋＋和OpenGL从底层开发的三维岩土业界人士的广泛关注。它能够对各种原始数据、工

3、程信息系统图像、图件、文字报告进行综合动态管理，并在此基础上生成二维地质剖面图、三维地质模型2.4依据技术标准和规范等，提高了数据可视化程度，直观形象地表达了《岩土工程勘察规范》（GB50021－2001）；构筑物及区域地质单元的空间展布规律，可进一《北京地区建筑地基基础勘察设计规范》（DBJ010501步利用专家系统建立知识推理模型，实现工程智－92）；能决策，以充分挖掘工程信息的价值。《城市基础地理信息系统技术规范》（CJJ100－2004）；北京市勘察设计研究院依托丰富的行业经《岩土工程勘察报告编制标准》（CECS99：98）；验和多年在计算机信息化方面的积累，与北京大

4、《综合工程地质图图例及色标》（GB12328－90）；学地球与空间科学学院合作，完成三维岩土工程《计算机软件产品开发文件编制指南》（GB8567-88）；信息系统平台的建设。《计算机软件需求说明编制指南》（GB/T9385-1988）；《计算机软件测试文件编制规范》（GB/T9386-1988）；2系统框架设计《计算机软件质量保证计划规范》（GB/T12504-1990）；2.1系统设计目标《信息处理、程序构造及其表示的约定》（GB/T13502-1992）；本系统是在计算机硬件和软件支持下，对地《计算机软件分类与代码》（GB/T13702-1992）；质体、地上及地下构筑物

5、等实体实现可视化和信《软件维护指南》（GB/T14079-1993）息化，并对勘察、设计、施工、监测乃至城市规3考虑工程对象的三维地质建模技划中涉及到的各种地图和空间地理分布信息进行数据采集、存贮、管理、分析和输出的一个综术合性空间信息系统，对提高勘察行业在科研、技3.1三维地质建模系统分类术进步方面的创新能力，促进岩土工程技术的发展，以及在生产中提高岩土工程勘察的三维工程根据数据源和建模方法不同，可将三维地质分析、表达能力，提高企业核心竞争力，都有重建模系统大致分为二类：要意义。2.2系统数据源分析1）基于地质剖面信息的建模，加拿大金康公司开发的GemCom三维地质建模软件

6、，提供工程勘察做为设计、施工乃至规划的基础性了依据剖面信息建模方法，该方法是先确定各个工作，涉及到区域地质数据(观测点资料、钻孔剖面中某一地层或断层的边界线，再确定连接各数据、断层走向产状数据、剖面图等)、水文数个边界线的控制点，然后用直线把控制点连接起据、物探数据（地球物理、地球化学）、遥感数来，生成实体模型，比较适宜生成断层模型；国据、地震数据、地下管线等构筑物及数字化地图内这方面较有代表性的研究是方海东等（2002）90全国工程勘察信息化学术研讨会论文集以润扬长江公路大桥工程为例，运用切片级重建不会出现类似地质构造的复杂空间关系,本系统方法，建立地质模型；基于OpenG

7、L底层开发支持二维规则面、三维规则结构模型的参数化构建，包括矩形、正多边形、2）基于钻孔(测井)信息的建模，Craig圆形、正四面体、立方体、圆柱、圆台、圆锥、S.Calvert等提出了一种包括3D地震解释在内的球形等模型，并提供轨迹线复制、矩阵复制、线建立地质模型的方法，并将其用在油田储层预测形复制等方式，用于快速复制多个模型。上；朱合华等(2003)提出了一种适合工程地质和岩土工程学科特点的地层数据模型—基于钻孔4工程应用信息的地层数据模型，该模型借助于约束Delaunay三角网来构造二维和三维拓扑