基于地质信息的地下洞室自动建模方法.pdf

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1、水力发电第4O卷第8期2014年8月基于地质信皂的地下洞室自动建模方法王国光，王金锋1,2双喜(1．中国电建集团华东勘测设计研究院有限公司，浙江杭州310014；2．浙江省工程数字化技术研究中心。浙江杭州310014)摘要：提出了一种基于地质信息的地下洞室自动建模方法．在定义了洞室结构的几何参数和属性的基础上．建立了地下洞室的数学模型和参数化表达规则，然后自动化构建带有工程地质信息的地下洞室三维可视化模型，可直观、准确、快速地描述地下洞室所在位置的地质条件。实践表明，该建模方法为地下洞室设计与施工提供了一种有效手段。关键词

2、：地下洞室；地质信息；自动建模AutomaticModelingofUndergroundCavernBasedonGeologicalInformationWANGGuoguang，WANGJinfeng，SHUANGXi(1．PowerChinaHuadongEngineeringCorporation，Hangzhou310014，Zhejiang，China；2．ZhejiangEngineeringDigitalResearchCenter,Hangzhou310014，Zhejiang，China)Abstra

3、ct=Anautomaticmodelingmethodisproposedforundergroundcavernsbasedongeologicalinformation．Afterdefiningthegeometricparametersandattributedataofcavernstrneture，themathematicmodelandparametricexpressionmethodofundergroundcavernarefirstlyestablished,andthenthevisual3Dm

4、odelofundergroundcavernwithrealgeologicalinformationwillbeautomaticallybuih~Thismodelingmethodcanintuitivelyandaccuratelydescribethegeologicalconditionsofcavern．Theactualapplicationshowsthatthismethodprovidesaneffectivewayforthedesignandconstructionofundergroundca

5、verns．KeyWords：undergroundcavern；geologicalinformation；automaticmodeling中图分类号：P642；TP39文献标识码：A文章编号：0559—9342(2014)08一o078—04且在紧凑的空问内纵横交错，一般专业CAD软件都0引言无法很好地解决地下洞室快速建模的问题。传统设随着丁程地质学与信息技术的发展，工程地质计中，工程师手动完成洞室建模丁作量大、效率低，学在工程地质勘察信息化设计方面已逐渐形成了初容易出现洞室模型之间空间关系错误等问题[23。目步的理

6、论与方法体系，并对工程勘察提出了一体化前．国内有学者提}n通过非均匀有理B样条曲线设计需求，促使地质分析从二维跨越到二三维，基于j(NURBS)建模，构建二三维地质模型和地下洞室模维的地质分析更直观、更清晰、更方便，所采用的型，两模型之间通过布尔运算得到地下洞窜分段模技术方法和手段也更高级、更多元化。型，但该方法为了赋予地下洞室多重地质属性需要近年来，我国水利水电工程建设事业飞速发展，额外建模．耗时长且易错。为此，本文在总结越来越多工程项目的输水系统及厂房采用地下布置。分析历史工程的洞室设计数据和洞室建模经验的水电站地下洞

7、室群通常南地下厂房、引水隧洞、导流泄洪洞、交通洞、施工支洞等组成，每个地下洞收稿日期：2014—06—26室又南若干个不同截面、不同洞径、不同弧度的洞作者简介：王周光(1981一)，男，江西九江人，高级T程师段构成。地下洞室因其数量繁多、工程信息量大，从事工程勘察信息化和三维数字化设计研究与应用T作．工儿，哥：至丁飒l石芯口王炷俣／J基础上，建立_r地下洞室数学模型和参数化表达段、斜井洞段、竖井洞段、螺旋线洞段和倒角线洞规则，提ffI了一种智能快速的地下洞室建模方法段。图2a～2c所示洞室基线通过起始点坐标即可表达完整，图

8、2d、2e所示洞室基线除了给出起始点坐1地下洞室自动建模设计流程标，还需要定义弧线的方向和大小。弧段分为4种：基于地质信息的地下洞室自动建模设计流程如顺优弧、顺劣弧、逆优弧、逆劣弧。大于半圆的弧图1所尔。用户首先需要录入建模所用数据，包括是优弧：小于半圆的弧是劣弧：基线方向为顺时针地下洞室概况数据、几何