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1.
The aim of the paper was to document the use of 3D subsurface geological-geotechnical modelling to optimise the planning and development of subsurface structures in city areas. The proposed procedure was applied to the analysis of the subsoil of the City of Turin (Northern Italy). The results of more than 300 boreholes were analysed to develop a model of the geological setting up to a depth of 60 m from the surface. The cementation variability of the alluvial sediments was also spatially described and the influence of this aspect on the soil excavation resistance was highlighted. In order to face the need of archiving, correlating and analysing a large amount of data, a 3D GIS (Geographical Information System) was used to better manage the model and to achieve a useful methodological reference that would be available for the planning and construction of future underground works.
A portion of the geological model, related to the centre of the city of Turin (Italy), was chosen to set up a more detailed geotechnical model, based on laboratory tests and back-analysis procedures, as data input for some engineering applications.
Two case studies were performed concerning:
- – analyses used to forecast the subsidence induced on the ground surface by the excavation of the metro line;
– the influence of the works of the metro line on the new Underground Railway Link (interference between two important underground works).
A comparison between the forecasts of the degree of cementation, supplied by the 3D model along a metro tunnel tract, and the excavation specific energy effectively absorbed by the head of the boring machine is reported to testify the reliability of the model of the subsoil of Turin centre. This comparison shows the good reliability of the model and its potential to choose of the optimal boring machines for the future development of the Underground Metro System in Turin. 相似文献
2.
The finding of a remarkable number of stratigraphies from mechanical surveys and water research wells, drilled in the urban
area of Turin over the last few decades, has made it possible to reconstruct the geology of the subsoil in great detail. In
particular, it has been possible to define the distribution of the cementation in the Quaternary alluvial sediments through
geological planimetries that refer to different depths from the ground level. The cementation map of the Turin subsoil can
be considered very useful for the planning of future underground works and for the definition of the necessary construction
methods. An accurate mineralogical analysis has identified a “meniscus” type structure of the cementation; this leads us to
believe that the cementation has formed in a vadose environment. The reason for the precipitation of the calcium carbonates
is therefore probably due to infiltration of the slightly acidic meteoric water into the subsoil and not to the mixing of
water with different temperatures, hardness and pH values, as some authors believed in the past. 相似文献
3.
城市地下空间开发利用是智慧城市发展的重要组成部分。构建城市地下空间三维地质模型和属性模型,能够立体直观地展示地下构筑物、河道、水系等,进一步与三维模型融合后,可以更好地展示地下空间资源质量。本文以上海市中心城区地下空间资源评价为示范,设计了三维地质结构和属性模型一体化建模方法,构建了上海市中心城区地下空间三维地质模型,实现了三维地质模型与地下构筑物模型的自动融合。最后根据上海市城市地下空间资源开发利用适宜性评价模型,实现了城市地下空间资源评价的三维建模。本文成果已经应用于上海市中心城区地下空间总体规划、局部规划以及工程建设项目中。 相似文献
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5.
文章介绍了实体模型、场模型和混合模型三类空间数据模型及其相应的三维地质构模方法,列举了三维地质构模在矿产资源评价、城市地质、地下水资源评价方面的3个应用实例。在矿产资源评价中的应用是实体模型与场模型的集成,三维显示与检索采用实体模型,资源量估算和矿化分布预测采用场模型;在城市地质中的工程地质层状地质体建模采用多层DEM构模法,介绍了基于三维地层模型的剖切等应用分析;地下水资源评价中含水层组的三维建模采用剖面构模法,以水文地质剖面为建模数据源,辅以钻孔、含水层组底界埋深等值线、地表高程等值线等作为约束条件。 相似文献
6.
目前,城市地下空间信息化发展面临着海量数据组织、管理和可视化显示等亟需解决的关键问题。本文顺应国家新型智慧城市建设趋势,提出并实现了城市地下空间三维地质模型可视化技术,构建地质三维模型分级数据,按照不规则四叉树结构形成LOD数据;基于构建的三维空间网格码规范编码,运用降维、非布尔运算的方法,实现最大精度化的地下空间模型数据无限逼近的融合;并采用多渲染引擎的混合渲染架构,支持DirectX、WebGL（OpenGL ES）、OSG（OpenGL）和游戏引擎（Unreal Engine）等多引擎渲染,实现TB级地下时空数据的真实感可视化与高效调度,为城市地下空间开发利用提供数据支持和辅助决策分析支撑。 相似文献
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三维地质模型构建方法的研究及应用 总被引：25，自引：3，他引：22
地质体三维建模是地学信息系统的核心问题之一.对三维GIS及地学领域的空间构模方法的现状进行分析,结合地质体工程特点,提出一种三维地学空间构模方法--似三棱柱(STP)法.该方法以似三棱柱体作为三维地质体建模的基本体元,并采用5类基本元素和6组拓扑关系对似三棱柱体的数据结构进行描述.它能有效地表达各种三维地质现象,也可以更好地与传统的多层TIN模型结合,维护好空间实体的拓扑关系.基于本文的建模方法开发了一个适合地质领域的三维GIS初步原型,并用实际钻孔数据进行了验证. 相似文献
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随着城市地下空间的开发利用,对三维地质结构的掌握成为科学合理开发利用地下空间的基本前提,三维地质模型的创建也得以迅速发展。三维地质结构模型可以直观展示地层空间分布形态,为地下空间资源的科学规划提供基础数据。本次工作首次完成了北京五环城区(750 km~2)的三维地质结构模型创建。建模工作基于研究区广泛分布的数千工程钻孔,通过筛选、标准化钻孔数据,绘制相应标准化地层剖面(107条),创建了钻孔模型,以及北京五环城区地下50 m以浅三维地质结构模型,并完成精度验证。本次建模过程整理了大量工程钻孔数据,综合考虑了冲洪积扇发育区地层互层、相交、尖灭、透镜体等复杂的地质现象,具有代表性,可为类似地质建模工作提供借鉴。此外,北京城区三维地质结构模型直观展示了研究区浅部的地层分布与地层结构,为后续三维属性模型的创建提供了实体框架,亦为区内地下空间资源地质评价提供了数据支撑。 相似文献
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Junqi Liu Huiming Tang Junqiang Zhang Tingting Shi 《Environmental Earth Sciences》2014,72(10):3847-3856
As the global research topic, geological disasters have led to huge losses around the world yearly. In this paper, three-dimensional (3D) visualization is used as a technical method to build the 3D geological model of the HuangTuPo (HTP) landslide, and the 3D model of large field test base located in the HTP landslide, and the 3D regional geological model. These models make the landslide research digitized and transparent. Meanwhile, the preliminary studies were carried out: the comprehensive utilization of multiple scales and multiple categories of data—by “Double Center”, and the 3D data integration from region to point of disasters—by the component technology, and the transparent design and construction of disaster research—by 3D model shearing. Through these methods, the surface topography and the underground geological structure of landslide can be displayed as transparent as glass, and the virtual simulation on the results of underground engineering can be carried out in advance, providing guidance for engineering design and construction. 相似文献
10.
三维地质建模具有直观、形象、便捷等优点,在地质、矿产、地下施工等领域有着突出贡献。COMSOL Multiphysics作为多物理场耦合模拟仿真软件,具备一定的三维建模能力。通过充分挖掘该软件自身潜力,结合Kriging插值方法,尝试建立了山西某井田的三维地质模型。研究结果显示,基于COMSOL Multiphysics的三维地质建模方法可实现地质体模型的缩放、旋转和平移等操作,生成地质剖切面图、透视图,展示地质体内部的各个细节。实例证明了COMSOL Multiphysics软件的三维地质建模能力及其在地质解译、矿产评估和多物理场求解等方面的应用价值。 相似文献
11.
工程区域地质条件是影响地下洞室群稳定的重要因素,而通用数值分析软件在建立复杂地质模型时存在建模时间长、准确度低、不能真实反映复杂地质特征等困难。针对此问题,采用以非均匀有理B样条（NURBS)为主的混合数据结构,对复杂区域地质构造进行了三维建模,建立了西南某水电站大型地下洞室群的三维地质模型。并以此模型为基础,建立了包括空间曲面断层、地层等复杂地质因素的数值模型,结合ABAQUS的隐式和显式分析,对洞室开挖和地震作用下的动力时程响应进行了仿真分析。分析结果表明,该方法不仅较大程度地反映了实际地质情况,而且有利于数值仿真分析的网格剖分与计算,从而为分析地下洞室群地震反应提供了三维数值模型,为地震作用下洞室的安全性评价提供了重要的技术支持。 相似文献
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北京平原地处山区与华北平原的结合部位,是山前第四纪冲洪积扇发育区.由于山前冲洪积扇内部结构复杂,相变迅速.海相、湖相的工作方法不能满足要求.本文通过对北京平原第四纪沉积特征的分析,提出北京平原由第四纪冲洪积扇群和沉积凹陷几个地质单元组合而成.在此基础上总结了近几年在山前冲洪积扇区的工作经验,提出了以冲洪积扇和沉积凹陷为地质单元,以建立基准孔网,结合钻孔和物探资料,并通过绘制剖面组进而构建第四系三维结构的方法.利用该方法建立了北京平原第四系的三维结构模型.了解北京平原第四系的三维结构对研究水文地质、工程地质和环境地质都有重要意义,可以为城市规划、城市建设提供重要的资料. 相似文献
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Maximilian Huber Fabrizio Marconi Massimiliano Moscatelli 《Georisk: Assessment and Management of Risk for Engineered Systems and Geohazards》2015,9(1):49-56
The evaluation of the underground soil stratigraphy is a key aspect in geotechnical site characterisation. However, these means of site exploration are only pinholing subsoil conditions and expert knowledge is needed to understand subsoil conditions in order to build a reliable geological-geotechnical model. This contribution employs a geostatistical simulation methodology for the simulation of random fields representing geological uncertainty. This combines borehole data and expert knowledge via a mathematical framework. Moreover a risk-based site characterisation scheme is developed for urban site characterisation. This novel characterisation scheme offers additional insight into the effects of large-scale, geological spatial variability by using fragility curves to quantify these effects. 相似文献
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松辽盆地西部斜坡三维结构模拟研究 总被引：2，自引：1，他引：2
陈圣波 《吉林大学学报(地球科学版)》2005,(Z1)
松辽盆地西部斜坡是整个松辽盆地油气勘探区的一部分,模拟斜坡区的三维结构对油气的勘探有比较重要的意义。利用遥感信息结合数字高程模型(DEM)生成地表的三维结构,同时通过对重磁等地球物理数据的反演,获得斜坡区地下地质界面的深度信息,从而直观再现了斜坡区地下三维结构图。由此,形成了斜坡区从地表到地下的三维结构模拟。 相似文献
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数字测图系统在城市地理信息系统建设中有着广泛的应用.根据MAPSUV生成的SUV文件数据, 基于二维电子地图的平面位置, 通过虚拟现实技术, 直接将测量得到的地物空间、属性信息直观清晰地显示成三维虚拟地图, 从而实现测图成果的表现方式由二维到三维的转变.对数字测图成果三维模拟系统的设计原则整体结构、数据组织、系统功能做了详细的探讨.介绍了系统数据源、数据处理、模型库和纹理库建立以及三维可视化成果图的显示和输出.该系统集成了GIS、VRML、测绘等理论和技术, 具有数据建模, 场景漫游、属性查询等功能, 再现了二维数字地图的三维景观.测图成果3D模拟系统建模周期短, 工作量小, 可应用于城市规划、测绘、交通等许多领域. 相似文献
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近年来,我国在城市群、大城市和中小城镇等不同层面组织开展了大量的城市地质调查,在城市地质资源、地质环境、发展空间的调查评价,以及地质信息服务城市管理制度建设等方面取得了丰富成果,在调查技术方法、成果产品服务、工作协调机制等方面积累了一些经验,但和新型城镇化的需求相比,还存在着工作理念较落后、地质信息更新慢,成果体系没标准、工作机制不完善等诸多不足。国家新型城镇化发展战略提出了全新的城市发展理念,在优化城市结构布局、拓展城市发展空间、推进绿色城市建设、提高城市安全保障水平等方面,对城市地质调查提出了迫切需求。新时期应该以全新的思路开展城市地质调查,要树立大资源、大环境、大数据理念,服务城市规划、建设、运行、管理等多个层面,开展空间、资源、环境、灾害等多要素综合调查,打造地下三维可视化的城市地质模型(透明城市),完善空天地一体化的地质资源环境监测网络,建立开放共享、动态更新的城市地质信息服务与决策支持系统,构建城市地质调查成果服务产品体系、技术标准体系和保障制度体系。为实现这个目标,需要建立城市资源环境承载能力、城市多圈层交互带、地下空间资源协同规划等理论,开展城市地质探测与监测、国土空间开发地质适宜性评价、地下空间开发利用地质安全评价、三维城市地质建模与公共服务等技术攻关。 相似文献
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三维GIS环境下的地质体可视化和特征分析 总被引：4，自引：0，他引：4
地质体的三维可视化建模是三维GIS研究的一个重要方向,具有重要的应用价值.三维GIS环境下的地质体可视化的两个关键方面是地质体的表面模拟和可视化实现,文章介绍了地质体三维可视化的基本框架,以带约束Deluanay剖分法为例阐述了地质体表面模拟的原理和方法,并从取景变换、消隐、光照模型、纹理映射等方面论述了可视化的具体实现方法.最后以西部某铜矿为例,建立了三维可视化地质体模型(一个地层矿体综合模型和一个矿体三维模型),阐述了三维可视化建模的基本过程和方法,并对两个模型进行了地质特征分析. 相似文献
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为了选择最优的地下空间资源地质适宜性评价模型,对地下空间进行资源科学、合理的评价,给地下空间开发提供合理的规划支持,笔者等选取了3种不同的模型,对其进行对比分析,总结其优缺点及适用条件,并以深圳市南山区为例进行地下空间资源地质适宜性评价,利用 ArcGIS生成了南山区地下空间资源地质适宜性评价分区图。评价结果表明,最不利等级判别法评价模型较为适用于南山区的地质适宜性评价,突出了敏感因子对于南山区地下空间开发的制约性作用。笔者等的研究对未来地下空间资源地质适宜性评价的模型选择具有一定借鉴意义,为深圳市南山区的地下空间规划提供一定的参考。 相似文献
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矿产资源勘查与评价学科发展动态--记第五届国际矿产资源学术讨论会 总被引：11，自引：0，他引：11
随着计算机价格的不断降低和性能的不断改进,形成了一些资源远景分析,矿产资源定量评价以及相应的风险评价的新方法。以美国,澳大利亚,等国家的研究成果为代表,主要表现地质与风险分析,矿产资源勘查评价的三维可视化与ＧＩＳ的结合以及勘查决策的技术等方面,三维地质模型,ＧＩＳ,遥感和可视化针会进一步深入发展,使得大量提取的地质信息有效应用于矿产－资源－经济联合评价中。 相似文献