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由于地质体存在断层、尖灭、出露等复杂地质现象,在三维地层建模时,为了表达这些现象,无论是面模型还是体模型或混合模型,都存在空间分割或曲面求交线的问题。由于地质体拓扑关系的复杂性、数据误差以及计算机精度问题,使得这些模型在实际建模过程中常常失效。运用水平集理论可以有效解决这一问题,水平集用隐函数表达曲面（或超曲面）,可以实现复杂地质体的表达及并、交、差等拓扑运算。在三维地层建模中,插值生成各种地质界面后,用水平集表达这些地质界面,利用水平理论完成各种复杂的拓扑操作,建立以水平集表达的三维地层模型。在此基础上,插入水平集表达的各种工程活动界面,利用水平集理论进行拓扑操作,可构建各种工程活动后的地层模型。再利用Marching cube算法抽取各种地质界面或工程活动界面,构建可用于实时可视化或用于工程评估（如有限元计算）等的NMTINF-BR地层模型或工程活动后的NMTINF-BR地层模型。 相似文献
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层状地质体与地下工程开挖三维可视化 总被引：10，自引：4，他引：6
地质体与人造工程几何形态极其复杂,其三维可视化是地学的一个难题。通过多层DEM形成层状地质体界面,在此基础上,借助中轴变换技术概念,用地层厚度和地层中层面将地层的形状特征及拓扑关系表现出来,建立了一个判断地层任意位置属性值的方法,藉此运用空间插值技术、等值线生成技术、扫描表示技术等可视化技术将地层以及地下工程开挖绘制出来,避免了复杂的开挖体元属性及形体判断和开挖面与体元求交过程。采用此方法实现了某水电站地层与厂房基坑开挖三维可视化。 相似文献
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基于线框架模型的三维地质断层结构模型及其构建技术 总被引：1，自引：0，他引：1
基于地质断层构造的特点,文中提出了一种适合三维断层模拟的数据模型——线框架模型,并基于该数据模型详细描述三维断层结构模型的构建方法,实现了从层面结构的地质模型向块体结构的地质模型进行自动转换的关键算法。线框架模型以方向线框架来表达地质模型的骨架,以方向TIN网来表达地质模型的血肉,具备地质断层结构模型所要表达的各种几何元素与拓扑关系。基于线框架模型的三维地质断层构模技术将地质界面之间的交切在地质界面三角网形成之前就进行处理,将面与面之间的切割操作简化为线与线之间的操作,这种方法不仅能有效地减轻断层地质体构模的复杂程度,而且可以将线与线之间的交线作为地质界面三角网构建时的约束边,从而有效地保证了地质界面之间交切关系的正确性。 相似文献
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随着工程地质力学及其相关学科的不断完善和发展及其存在问题的不断解决,工程地质力学正逐步进入一个崭新的发展阶段。本文总结了20世纪工程地质力学取得的辉煌成就和面临的巨大挑战,详细论述了工程地质力学的理论体系,包括工程地质体结构的相对性、工程地质体的连续性、工程地质体的本构关系、工程地质体的几何大变形、工程地质大变形力学设计方法等,展望了未来工程地质力学在大变形灾害工程控制材料研发、工程灾害控制、工程地质体的能量本构关系、工程地质体的能量平衡方程和地质工程的量化设计方面的走向,指出工程地质力学作为一门学科的发展仍然任重道远。 相似文献
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本文以等效电阻率概念为基础,以等效电流偶极子为条件,通过一般积分形式求解。将球体、圆柱体和板状体等规则几何形体的相互变换关系,推导出其E_2和η_s的实用公式。由于不用拉普拉斯二阶偏微分方程求解,因而使问题大大简化,使结果简单、直观和实用。文章最后得出:用等效电流偶极距方法进行积分求解与按位场基本理论求解是一致的;根据导出不同形体的函数表达式,很容易研究各种形体二次场分布形态,指出等效电流偶极距,不但有实际意义,并有具体物理含意。同时指出通过坐标转换或场的分解可求出倾斜地质体的表达式。 相似文献
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地下地质的几何模拟是目前石油勘探企业的一项关键工作,对构造变形严重的复杂区块进行模拟不仅需要能够正确处理地质体的几何形态如断层和地层的工具,还需要能够处理这些地质体之间的关系的工具,尤其是,一个断层可被一个面,也可被一个平移矢量场,此外,一个断层可被看俐断层两边之间的一种超连接,并允许存在几何性位移的地层的物理性质连续。利用离散平滑内插方法,可以设计一种考虑上述性质的内插限制条件。 相似文献
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FLAC3D平台下前处理阶段复杂地质体三维数值计算模型的建立一直是岩土工程数值模拟工作者面临的难题,而三维激光扫描技术在获取复杂物体的精细空间数据的方面具有独特的优势。因此,本文提出以逆向工程为过渡平台实现复杂三维地质体FLAC3D数值模型的构建。利用三维激光扫描技术精细几何数据的获取功能,对复杂三维地质体空间形状几何信息进行提取;利用Geomagic Studio良好的点云数据处理及曲面建模功能,准确地重构了复杂地质体的CAD曲面模型;利用Hypermesh强大的几何处理能力及网格划分能力,将复杂地质体的CAD曲面模型进行实体化和网格化;最后由FLAC3D软件内嵌的Fish语言编制的文件转换为FLAC3D能够识别的文件格式,从而实现了该软件前处理过程中复杂三维地质模型的高效、精准的建立。结合工程实例,对该方法的可行性与仿真效果进行了检验。结果表明该方法具有方便、快捷、合理且实用性强的优点。 相似文献
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点状不良地质体钻孔雷达响应特征的形状效应正演分析 总被引：1，自引：0，他引：1
针对钻孔地质雷达探测工作中常见的空洞、岩溶和地下埋藏物等点状不良地质体,利用时域有限差分数值模拟方法,对岩土体内不同形状和不同埋深的目标地质体进行了雷达响应正演模型研究,并分析了这些模型的实际分辨能力和应用条件。结果表明,对于不同的探测任务,应根据感兴趣目标体的几何尺寸、分辨率要求等来选择合适的天线频率;不同几何形状的点状不良地质体所呈现的雷达剖面形式各异,且雷达反射信号强弱也不同;同一频率天线其探测分辨能力随空洞埋藏深度而变化,同一埋深下,天线频率越高,高度分辨能力效果越好。研究结果可为钻孔雷达用于岩体工程勘察、灾害隐患探测提供模拟图像认知和数据判读支持 相似文献
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三维地质建模是在地质体空间结构分析的基础上,运用计算机技术,建立可供展示、编辑、计算和输出于一体的数据模型。在江西相山地区地表数字地质填图、深部地球物理勘探、钻探数据分析的基础上,依托GOCAD软件平台建成了5个不同范围、不同数据源的三维地质模型,探索了数字地质填图建模、地质剖面建模和多源数据融合建模3种建模方法。其中数字地质填图建模是很有推广价值的三维建模方法,可以作为地表区域地质填图的一种新型表达方式,也可以作为一种过渡性模型,用作更深层次三维地质调查的工作部署基础和建模约束条件。三维地质建模强调多源数据的有机融合与相互印证,需要地质、物探、信息技术多学科融合,在3D空间里理解所有地质体、地质现象的几何形态和成因关系。 相似文献
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论地质灾害防治工程的地质观与工程观 总被引：6，自引：3，他引：6
概括前人的经验, 结合作者个人的实践, 本文较详细地讨论了地质灾害防治工程的地质观念与工程观念。提出地质观的核心问题是地质灾害体的变形破坏力学机理分析, 工程观观与工程观运用的最佳耦合。文中还讨论了超前预测的作用, 监测反馈与工程效果检验的关系, 以及地质工程师与设计工程师的关系等, 最后以链子崖危岩体防治工程为例进行了说明。 相似文献
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精细地质研究进展概况 总被引：1，自引：0，他引：1
精细地质是油田在高含水阶段的一项基本内容,是各种开发调整方案及决策制订的依据.现阶段精细地质研究主要集中在细化开发单元,成因单元砂体的连续性和连通性描述,砂体内部建筑结构,储层流动单元及地质建模等方面.它们涵盖了从储层划分、几何形态到砂体内部结构以及孔、渗空间变化等各个领域的重大课题. 相似文献
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Stephen G. Peters 《地质找矿论丛》2002,17(1):1-18
构造地质是进行区域，矿区及矿体勘探和开发的重要方法，确定矿区主要要造事件的时限可以建立流体通道及矿床成因模式的推论，构造地质最实际的用途是测定矿体构成的各种要素，可直接用于矿石储量估算，地面控制，品位控制，安全问题和矿山设计，矿区和山区尺度的构造地质研究可直接用于长远战略规划，经济分析及矿权等问题。沉积岩金矿的矿体是一些不连续的内生或后生地质体，通常赋存于断裂带，角砾岩体或岩层（岩性单位）中，矿体的这些标志使构造地质可以直接用于矿山和沉积岩金矿床的勘探，矿体的内部成分通常反映了不同的和建造，矿体的主要成分是矿石矿物，脉石和蚀变，它们通常以互相混杂的结构产出，它们之间的关系可用于解释矿体的形态过程及矿体的控制因素。矿体的位置与形状一般受扩容带的主位，产状，倾斜，岩体接触带及相互交切的变化所控制。此外，一些概念参数（如矿区组构，矿区的距离和排列）也都可用于了解矿体的几何形态，用一些定位的概念，如矿体的内外倾伏，矿区的倾伏及排列，流体通道的类型，地球化学，地质压力，地温梯度及翘曲可对矿区内矿体的位置及几何形态的控制进行不同程度的预测，这些概念在大部分矿区的矿产勘查中已有实际和经验上的应用，但这是很宽泛的和通常所知的应用，不能表达已知的或推断的成矿作用。 相似文献
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确定断裂面上擦痕的产状,在几何学上是求解两个平面交线的产状.平面之一是断裂面,另一是平行于擦痕的铅直面.这样,铅直面沿擦痕倾斜方向的走向即是擦痕的倾向;而此铅直面与断裂面的交线(即一条擦痕)与其自身的水平投影之间的夹角便是其倾角. 根据空间几何关系,可导出断裂面的走向、倾角与其上的擦痕的倾向、倾角之间的解析表达 相似文献
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网络裂隙介质的刻画是水文地质研究领域最具挑战性的难题之一。介绍布尔模拟和多点地质统计两种生成裂隙网络的随机模拟方法基础上,分别利用布尔模拟和多点地质统计方法对某一典型裂隙介质网络进行随机模拟,并通过与真实裂隙场的迹长、走向等几何参数的对比评价其模拟精度。结果表明,两种随机方法都能实现对裂隙结构特征的近似刻画,其模拟误差均在10%以内。相对来说,布尔模拟对裂隙迹长的模拟精度更高,多点地质统计模拟对裂隙走向的模拟效果更好。同时,布尔模拟较多点地质统计模拟对裂隙的已知数据要求更高。裂隙网络的随机模拟为准确刻画裂隙介质中的地下水流运动及污染物运移提供了现实可能性。 相似文献
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山岭隧道工程具有隐蔽性、施工复杂性、地层条件和周围环境不确定性等特点,采用科学的勘察方法,是查明隧道岩土体工程地质条件的有效手段。本文以海淀区西山隧道为依托,针对隧道工程勘察中的关键地质问题,运用工程地质测绘、钻探、工程物探、水文地质勘查等综合勘察方法,有效地查明隧址区的地质构造、岩土体结构和地下水分布特征,全面、客观地评价隧道进出口段边坡及仰坡稳定性、隧道围岩质量与稳定性、隧道涌水量、地应力及有害气体等工程地质问题,并针对不良地质现象提出防治对策,以期为工期紧张、地形困难且日趋增多的山岭隧道工程地质勘察,提供可以借鉴的模式和方法。 相似文献