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如何在地铁基坑施工过程中充分利用复杂地质和工程结构的多源异构信息,实现施工数字化建造是地铁工程建设中的一个难题。通过提出建筑信息模型（BIM）定制化思路,有效集成工程结构体和岩土体模型,建立岩土体开挖与结构体施作同步进行的基坑施工仿真模拟方法,来解决这一难题。采用工业基础类（IFC）标准,分别针对地质体和工程结构进行扩展和定义,构建基于IFC标准的基坑工程基础数据体系。在Autodesk软件平台上,研发基坑结构构件库和参数化构件建模技术,创建自定义的基坑结构建模插件。构建基于钻孔数据的三维地质建模方法,建立面向施工过程的地质模型动态剖切方法,将地质模型离散划分不同开挖阶段的三维地质块体,形成基坑分阶段施工三维地质模型。在此基础上,研究地质体与结构体融合的拓扑重构算法,构建基坑多阶段开挖一体化集成BIM模型,动态加载施工进度信息,形成基于BIM技术的地铁基坑工程施工仿真模型和模拟方法。最后,通过工程实例展示所提出的仿真模拟方法的可行性与有效性。 相似文献
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支持多源异构数据的三维地质建模方法一直是三维地质建模研究的重点和难点之一。本文以北京市通州城市副中心工程地质勘察为例,设计了一种多源数据三维地质模型自动建模方法。该方法首先在数据预处理阶段,利用剖面、地震剖面解译及等值面(线)等数据生成虚拟钻孔,从而将异构的多源数据统一转换成同构的虚拟钻孔数据,然后利用钻孔和虚拟钻孔实现三维地质结构的自动化建模;根据已构建的三维地质结构创建属性模型结构约束,采用六面体网格或四面体的单元结构构建属性模型网格;属性模型网格中的每个属性块通过三维空间插值方法进行属性赋值,然后将属性变化映射为颜色变化,建立了相应的三维地质属性模型,实现了多源数据三维地质结构模型约束的属性建模。该方法已经应用在工程地质勘察和城市地下空间开发等领域,通过使用多源异构的建模数据,使构建的三维地质模型更加完善,有助于三维地质模型的推广和应用。 相似文献
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新疆红海块状硫化物矿床三维地质建模及勘探应用 总被引：3，自引：0，他引：3
三维地质模型集成了大量的地质、地球物理、地球化学、遥感及钻孔数据,不仅具有直观可视化以及人工交互功能,而且能够反应地下深部构造信息,为矿产勘查提供强有力的依据.本文结合新疆哈密红海VMS型铜(锌)矿床,利用实测数据和解译数据在Gocad平台创建了三维地质模型.三维结构模型说明了收集的数据、建模的方法及流程,反应了矿体形态及地质体之间的主体关系,三维栅格模型具有的多信息属性显示了矿体中Cu品位的分布变化情况,Kriging法计算了黄土坡块段矿体资源量,并为勘探圈定了一个新的靶区. 相似文献
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《地质科技情报》2020,(4)
开展三维地质建模的目标,不应当只是实现地质体框架的可视化表达,而应当同时实现地质大数据的聚合、管理、挖掘、分析和共享。然而,传统的方法和技术难以实现顾及地质语义的结构-属性一体化三维地质建模与耦合表达。多点地质统计学方法虽然便于多源数据、地质先验知识、结构-属性的融合建模,却仍然受到数据结构表达能力不足、三维训练图像难以获取和非平稳现象的限制。面向地质大数据集成与管理的要求,详细讨论了三维地质建模中的空间数据模型、基于多点地质统计学的结构-属性一体化集成建模方法、以及基于三维地质模型的地质大数据集成与管理的框架与模式。发展新型的面向地质结构-属性耦合表达的统一空间数据模型,以及知识驱动与数据驱动协同的三维地质结构-属性一体化集成建模技术体系,着力构建出地质大数据的聚合、集成、管理、挖掘和分析的可视化环境与操作平台,是未来三维地质建模领域的研究热点和前沿方向。 相似文献
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近几年,建立水利水电三维地质模型成为地质工作者分析工程地质现象和掌握岩土体结构规律的一种新的有用手段。在CATIA软件的基础上,利用Visual Basic.net编程开发了适用于水利水电行业的三维地质建模平台,系统介绍了该三维地质建模平台,该平台包括覆盖层、地质层、水文层、模型分析、模型剖切、有限元分析等基本模块,结合三维地质建模软件提出了地质模型的覆盖层建模流程;针对建模过程中一些关键技术问题做了详细的分析研究,如原始数据处理、曲面分割、曲面缝合等。同时,该软件可实现对已建好的三维地质模型进行质量检测与修复,以保证地质模型的可靠性,最后利用该建模平台建立了某水电站的三维地质模型,利用平台的切割功能实现模型的任意位置、任意角度的二维剖切,以满足工程设计的需要。 相似文献
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为解决隧道工程建设各阶段之间的信息交流和数据共享困难的问题,前期在工业基础类（industry foundation classes,简称IFC）标准的基础上实现了盾构隧道建模数据模型。在此基础上,提出基于建筑信息模型（building information modeling,简称BIM）技术的盾构隧道结构信息模型建模方法。根据扩展的盾构隧道结构信息模型的IFC表达,提出了单个管片块建模方法和隧道线路解算流程和步骤。在此基础上,进行盾构管片拼装与隧道建模,建立了盾构隧道建模流程和参数化建模方法,形成了基于BIM技术的盾构隧道结构信息模型建模方法。最后,通过实例验证了建模方法的可行性。工程应用表明,通过借鉴和引入BIM技术,建立基于统一IFC数据标准的盾构隧道结构信息模型,可以实现盾构隧道信息的无损交换与充分共享,从而进一步验证了前期提出的基于IFC的盾构隧道建模数据模型的正确性。研究成果可为隧道数值计算分析提供初始模型,为实现隧道三维可视化模型和分析计算模型的无缝对接提供基础。 相似文献
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三维地质模型数据交换格式Geo3DML已在一定范围进行试用,其制定解决了我国目前三维地质模型数据格式繁多、交换困难的问题,极大地方便了三维地质模型数据的管理与共享。GOCAD是国际上公认的主流建模软件,在地质工程、地球物理勘探、矿业开发、水利工程中有广泛的应用,被众多石油公司和服务公司等用户广泛认可。通过对Geo3DML标准格式和GOCAD数据格式进行对比分析研究,实现了基于Geo3DML标准的三维地质模型数据与GOCAD三维地质模型数据的相互转换,对于进一步实现三维地质模型数据的共享和集成管理具有重要意义。 相似文献
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大区域高精度城市三维地质模型可以实现多源数据有效集成,提升城市地质工作成果的可视化表达能力。本文剖析了交叉折剖面、多源交互式复杂地质体建模等适用于城市地质三维建模的技术方法,并对每种方法的适用性及优劣势进行了详细的描述。以GeoBGS平台为基础,利用不同数据模型的特点,通过标准化钻孔数据库、基准钻孔库、基准剖面库及地层模型的建设实现了通州区范围的土壤环境、地下水环境、地面沉降等多专题信息地质模型。将多专题地质模型进行集成显示和分析,构建了通州区域三维地质集成模型展示系统。为满足空间一体化表达的应用需求,通过空间配准、坐标系统转换及地下模型的拓扑修复,确保了地上地下一体化模型在同一坐标系下的无缝集成。 相似文献
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三维信息化模型是重大工程全生命周期建设的重要基础。然而,目前对于地质三维模型与建筑结构三维信息模型,通常由于数据结构问题难以统一,而且大部分停留在“可视化”,难以“可计算”、“可分析”。此外,由于地质条件的复杂性,在三维地质建模方面通常进行大量的简化。本文基于目前先进的三维建模技术,提出了三维精细化地质模型与建筑结构三维模型融合的建模方法,实现了三维地质模型的快速、精细化建模。所建立的模型,统一在*.stl、*.obj及*.igs等标准化三维模型文件下,可方便地用于不同场景的三维模型可视化、分析及后续数值计算模型网格划分等。针对大型水电工程建设提出了水利工程信息模型的框架,并将其应用于索风营水利工程,实现了大坝精细化BIM及4个堆积体的精细化三维地质模型(LIM)的融合与信息化管理。本文研究对于实现水电工程信息化管理、稳定性分析、潜在灾害评估和预测等具有重要的意义。 相似文献
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岩体结构面计算机三维扩展模型研究 总被引：11，自引：0，他引：11
结合水电站工程采集岩体结构数据的特点,详细介绍岩体中结构面在空间上的扩展与延拓方法,即试图利用有限的地质数据,建立结构面的拟合函数,从而实现三维地质模型可视化。 相似文献
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Mohamed O. Arnous 《Arabian Journal of Geosciences》2013,6(5):1349-1369
With the development of economic activities in the world, the construction activities have also increased. A proper surface and subsurface investigation is made to assess the general suitability of the site and to prepare an adequate and economic safe design for the proposed work. The main purpose of the current study is to create a spatial model of the geotechnical conditions and considerations by using geographic information systems (GIS) techniques to develop and analyze a site model and to plan site activities at the new extension of Suez City (SC). In the geotechnical site evaluations, GIS can be used in four ways, data integration, data visualization and analysis, planning and summarizing site activities, and data presentation. The integrated data can be displayed; manipulated and analyzed using tools build into the GIS programs, thus creating the geotechnical site model of the study area. Decisions can be made for further site activities and the results of the site activities can be integrated into the GIS site model. Interpretation of geotechnical data frequently involves assimilating information from many sites each with a unique geographical location. Interpretation of these data requires the spatial location to incorporate into the analysis. Weights are assigned to different of mechanical, physical soil properties, geological, hydrogeological, and other ancillary data. Finally, the weighted maps are integrated using a GIS based on the construction purposes for the new extension of SC for significant cost savings in design, construction and longevity. The ideal and good zones’ highest regime has been observed towards central and western regions with sporadic pockets. The marginal zones to average zones are moderately suited for shallow foundation. 相似文献
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Moufida El May Mahmoud Dlala Aouicha Bedday 《Central European Journal of Geosciences》2011,3(3):260-270
Before construction activities could begin, engineering geological and geotechnical investigations had to be approved in order to establish a map with suitable areas for safe construction. The example used in this study is Tunis City which has complex geology and geomorphology. The risk analysis was based on a large-scale land-suitability map that was prepared using Geographic Information Systems (GIS). The approach used in this study combined physical data with the geotechnical properties of Tunis City. The adopted methodology and analyses were performed to assess the risk of urban expansion and landscape management. Results are presented as a zoning map that shows the suitable area for safe extension of the urban area. The data used and multi-criterion analysis of geotechnical and geological data seems to be useful for similar case studies and the adopted methodology can be used successfully for identifying similar cities for risk assessment. 相似文献
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以水利枢纽工程为例,通过分析工程地质的工作内容、工作流程和数据(信息)分析与处理流程,认为工程地质数据是一种典型的大数据。可以通过地质语义及数据库技术提高数据的有序性和共享性,通过地质语法、模式、CAD技术和三维可视化技术,提高二维地质制图的效率与规范化,提高工程区地上、地下地质结构的直观性与地质分析的洞察力; 通过多传感器数据的融合与挖掘技术,提高地质监测分析与应用的深度与广度; 通过网络技术提高协同工作的效率和数据共享的方便性; 通过双C模式对工程地质数据及各种分析进行简洁有序的集成,从而对传统工程地质数据从采集到归档管理这一传统主流程进行信息化改造,达到促进行业信息化、数字化的目的。 相似文献
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V. Marinos G. Prountzopoulos P. Fortsakis D. Koumoutsakos K. Korkaris D. Papouli 《Geotechnical and Geological Engineering》2013,31(3):891-910
Existing experience from the design and construction of underground works is of major importance for the improvement of the construction methods and procedures in tunnelling, especially under adverse and complex geological and geotechnical conditions. This experience can be of great value to geotechnical engineers and engineering geologists, if data acquired through the ground investigation, the design and the construction is systematically collected, categorized and stored in a properly structured database that enables a targeted access to it, as well as to proceed to correlations and analysis, based on engineering criteria. Such a database should be carefully designed to “connect” all available data through all the phases of a tunnel project and premises deep knowledge from the geological and geotechnical investigation to the final design and construction. In order to make substantial use of the experience accumulated from the construction of a great number of tunnels, a database named Tunnel Information and Analysis System (TIAS) was developed. The data source for TIAS database was 62 tunnels of the Egnatia Highway in northern Greece, many of which have been constructed under difficult geological conditions in weak rock masses. The data processed by TIAS came from a variety of sources such as geological mapping, boreholes, laboratory and in situ testing, geotechnical classifications, engineering geological behaviour, groundwater, design parameters, information concerning immediate support measures, construction records and cost. The purpose of the system, besides incorporating extended and multi-source data for easy access, is to provide a tool for turning data into usable information for the comparison of anticipated and encountered geological and geotechnical conditions, the evaluation of geotechnical classification and design methods and the relations regarding rock mass conditions and behaviour and immediate support methods and types. 相似文献
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地质图空间数据库数据量大, 内容复杂, 为了保证数据库的质量, 在地质图空间数据库的建立过程中, 对数据的全面系统检查工作是非常必要的。对于地质图空间数据库, 检查属性数据库的内容以及属性数据与空间图形数据的正确链接是难点之一, 也是一项最耗时的工作。为了科学、快速地检查地质图属性数据, 保证属性内容的正确性以及非空间数据与空间数据的正确对应, 针对这一问题, 在进行全国1:100万地质图空间数据库的检查时, 设计开发了属性数据库的自动检查系统。本文以近期完成的全国1:100万地质图空间数据库的检查系统设计研究为例, 主要介绍了地质图数据库属性数据自动检查系统的设计开发, 其中详细介绍了各模块可以实现的主要功能。通过此项检查, 能够提高入库数据的质量, 为数据库后期的应用与共享提供可靠保障, 从而为地质科学研究、矿产勘查及生态环境治理等提供科学的地质图数据资料。 相似文献
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我国即将完成1: 2 500 000全月球数字地质图编制,为便于成果数据存储管理和集成共享,需要建立完备合理的空间数据库。本文基于本次编图工作实践,对月球地质图空间数据库要素内容进行了全面整理和归类。月球地质图空间数据库要素包括物质要素、构造要素、其他特殊符号、注记共4个大类,在大类基础上细分为13个中类及40个小类,并据此设计了具有可扩展性的要素分类代码。空间要素采用分层的方式进行组织管理,图层名前4位为所属图幅号,第5位为比例尺代码,其后为图层英文名称的缩写。每个要素图层与一张属性表关联,对属性表所有字段的字段名称、别名、类型、能否为空、长度、小数位及单位进行了定义和规范。本文选取月表撞击坑坑物质、月海岩石、撞击断裂及高程点要素详细阐述了其属性表结构。属性表主键为“要素标识号”,用于唯一标识某一个图元,其由图幅号、比例尺代码、要素分类代码、图元顺序码四层14位层次码构成。数据库设计遵循可扩展原则,特定区域或其他比例尺的月球地质图空间数据库建设也可参照执行,本文以月球冯·卡门撞击坑及邻区地质图为例进行了空间数据库设计。科学合理的数据库设计是数据库建设的前提,将为编图成果存储管理、集成共享与国际合作提供重要支撑。 相似文献
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湛江组灰色黏土空间展布规律研究 总被引：1，自引：0，他引：1
分布于湛江地区的湛江组灰色黏土因其特有的强结构性在实际工程中产生一系列岩土工程问题,20世纪80年代已为国内众学者所关注。由于湛江组地层在雷州半岛区域内,具有不同沉积环境而表现出不同空间展布规律,实际工程中难以掌握其分布特性。根据现场地质调查资料,结合雷州半岛的地形地貌、地质构造以及湛江组地层的沉积环境,在雷州半岛布置27个钻孔进行地质钻探取样。不同区域典型地层剖面图说明,灰色黏土在不同的沉积环境有着不同沉积韵律、埋藏深度、地层厚度等,分布具有区域性,根据层顶埋深及地层厚度分析灰色黏土的结构性对实际工程的影响。同时,根据钻孔地层数据,利用基础 GIS软件平台MAPGIS构建湛江组结构性黏土空间展布规律三维地质模型,全面展示出灰色黏土在雷州半岛的整个展布规律,实现灰色黏土空间展布的可视化,最后简单地介绍该模型的基本应用。 相似文献
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煤炭地质勘查的研究对象、勘探方法、数据资料在空间上都是三维的,适合于采用三维地质建模技术进行管理。根据三维地质建模与煤炭地质勘查是否同时,可将煤炭地质勘探三维地质建模分为两类,一类为勘探工作中,主要以钻孔数据为主,用于制作三维地质模型的原型,生成煤层底板等高线、剖面图草图,供地质工程师进一步加工,构建精细的三维地质模型;另一类为勘探工作后,即以已经做好的煤层底板等高线图、剖面图为主要数据源,构建精细的三维地质模型。精细的三维地质模型可用于煤矿设计、数字矿山建设。三维地质建模技术的应用有利于煤炭地质构造的研究,主要表现在:第一,可对地面、钻探、物探、化探多种手段获得的探测资料进行集成与同化处理,提高信息空间的一致性;第二,地质构造要素表达具有直观性与三维立体性,如断层的表达,其在三维环境中不仅可表达为一个面,并且能清晰反映断层与地层、以及断层与断层之间的相互切割关系,弥补了平、剖面图上仅表现为一条断层线的不足;第三,可平、剖面三维联动编辑,很好地保证平面图与剖面图的空间一致性;第四,可以在剖面上以画草图的方式确定剖面上煤层对比与断层切割方案。 相似文献