BIM与GIS技术在某高速公路地质勘察中的应用

传统的地质勘察存在信息传递不畅，资料共享利用不足，地质信息表达不明确，成果展示不立体等问题。某高速公路地质勘察引入BIM+GIS技术后，地质基础资料管理更方便，资料的查阅、传递、利用更有效，建立三维地质模型具有丰富地质信息体，使地质表达更直观，并优化了隧道支护设计和快速校核了桥梁桩基的桩长等。     

三维地质建模技术在公路地质调绘中的应用

以公路野外地质调绘资料为依据，分析了地质调绘地质数据特征，将地质调绘数据划分成空间属性、实体属性和表观属性三种类型；对前两种数据进行格式化进而建立虚拟钻孔和断层面，进行三维地质模型构建。以西宁高速工程可行性研究阶段地质调绘为例，深部地层以地质群组为单元划分地层界面，线位附近浅表地层以地调点和地质界线为依据，构建三维地质模型并对模型精度、建模效率和应用效果进行分析。由于地质调绘数据稀疏，在具体工点和局部细节上地质模型的几何精度存在一定误差；所建三维地质模型将地形地貌与地层岩性融合展示，精度能够满足公路地质选线的要求。     

高速公路隧道的三维地质建模技术研究

本文介绍了高速公路隧道工程三维地质建模技术研究的有关技术问题,介绍了空间数据模型、建模要素和建模流程,分析并比较了各类方法和流程的优、缺点。基于离散光滑插值等技术,提出利用地质钻孔点、地质剖面线上的特征点和由特征点插值出剖面线上的点三者共同参与插值的方法,提出基于任意形状空间多边形生成地下隧道的方法,并解决任意地下隧道与地质体相互裁减的问题。最后以岭脚隧道工程为实例,建立包括地层信息、三维隧道、断层信息等地下结构的全景三维地质模型,将研究的三维地质建模技术进行实际工程应用,验证了方法的理论意义和应用价值。     

基于地质横剖面的隧道工程三维地质建模方法研究

为直观准确地表达地质与隧道工程之间的相互关系,对三维地质与隧道的建模方法进行研究。首先,提出一种基于地质横 剖面轮廓线的归一化三维地质体模型重构方法; 然后,以已建立的三维地质模型为基础,对基于隧道横断面的三维建模及隧道与 地质模型合并过程中的模型切割、分层进行研究; 最后,开发基于断面的三维隧道地质建模及可视化系统。通过建模实例显示: 采 用本文的方法能够取得良好的三维地质及隧道建模效果,直观展示隧道与地层间的相互关系,较为丰富地展现隧道的内部细节。     

太平隧道大型溶洞的三维地质建模方法研究

以某高速公路太平隧道项目为依托，运用FLAC3D作为一款专用的岩土工程数值分析软件，不仅拥有丰富的岩土本构模型，而且还提供了自定义本构模型的功能，在模拟岩土工程中的流固耦合、非线性大变形方面也有一定的优势。但是其前处理能力较弱，对于建立含有大型不规则洞室的三维地质模型往往比较困难，而ANSYS的前处理能力较强，正好可以弥补这一缺点，因此通过对太平隧道大型溶洞三维地质建模的研究，提出了以AutoCAD，Surfer和ANSYS为过渡平台的FLAC3D建模方法，并通过工程实例验证了这种建模方法的可行性和有效性。     

复杂地质边坡三维模型构建及稳定性分析

针对数值计算分析软件在建立复杂地质模型中人工简化过多、不直观等缺点,在研究曲面建模和体元建模的差别上,基于DIMINE软件建模平台,提出了使用DTM模型建立地表、线框模型建立地质体的三维地质可视化建模技术。在勘探平面图和剖面图的基础上,精确的建立了某矿区复杂三维地质模型,实现了任意剖面切割,为边坡稳定性分析提供了必要的参考。结果表明,该方法是可靠、有效的,为复杂地质三维模型提供了一种新的建模方法。     

地下岩溶暗河诱因路堤塌陷失稳机理模拟分析

针对地下岩溶暗河路基工程变形与失稳问题,该文依托昌金高速公路B2-1标工程情况,采用了相似模型试验与数值模拟分析方法对岩溶地下暗河路基塌陷展开研究,通过底摩擦试验与有限元强度折减分析,再现了地下岩溶暗河路基工程的破裂与失稳过程,对未塌陷段处治方案评价与检验具有一定的指导意义。     

山区高铁岩溶隧道斜交拱跨暗河处理技术研究

在我国西部山区高速铁路建设过程中，面临隧线比高、地质条件复杂等困难。贵广高铁作为世界上穿越喀斯特范围最长、岩溶地质情况最复杂的高速铁路，全线隧道占比54%。为了克服这些岩溶不良地质，设计中采用了回填、桩基处理、梁跨、拱跨、桥跨等多种方式处理暗河、溶洞等。以贵广高铁I级高风险油竹山岩溶隧道大型斜交暗河处理工程为例，综合考虑岩溶暗河与线路相对关系、暗河发育情况、辅助坑道设置等因素，研究采用引水横通道+斜交拱桥+特殊暗洞衬砌的综合处理技术，取得了良好效果。     

地质地貌单元在高速公路工程地质勘察中的应用

结合南宁至坛洛高速公路路基土质调查研究工作，分析了高速公路工程地质勘察的特点，阐述了将地质地貌单元运用于公路工程地质勘察的重要意义。实践证明，充分应用地质地貌单元，将高速公路工程地质勘察工作从“土地单元”放大为“地质地貌单元”来分析沿线土质的分布及性状是切实可行的。     

暗河发育区隧道选线与突涌水灾害预控分析（双语出版）

为控制隧道穿越暗河发育区突涌水风险,通过对中国21例隧道穿越暗河发育区突涌水工程实例的统计分析,研究暗河发育规律和地质判识特征,提出"横向查延伸-竖向定标高-洞内探位置"的三阶段暗河识别方法和隧道穿越暗河发育区选线原则;研究隧道穿越暗河发育区突涌水的孕灾环境和致灾因子,遴选出隧道突涌水的主要影响因素,建立隧道穿越暗河发育区突涌水风险评估层次模型,确定评价指标的权重,开展暗河发育区隧道选线与突涌水灾害预控分析研究。研究结果表明：提出的三阶段暗河识别方法综合采用地质勘察、工程类比、示踪试验、物理探测等方法,可依次确定暗河流向、暗河水位、暗河与隧道空间位置关系;暗河发育强度、暗河水流量、暗河与隧道的空间位置是隧道穿越暗河区突涌水风险的主控因素,其次为超前地质预报、暗河形态、暗河坡度,最后为前兆信息、监控量测、开挖支护。研究成果在利万高速齐岳山隧道德胜场暗河的识别与风险评估中得到了成功应用,验证了暗河识别和突涌水风险评估方法的合理性与可行性,对类似穿越暗河发育区隧道工程建设具有一定的借鉴意义和参考价值。     

郑万高铁不良地质三维建模与修正分析

为解决郑万高铁不良地质和特殊岩土工程地质三维模型的不充分性、地下地质现象的不可见性和地质过程的复杂性等问题，对地形测量、地质数据、测绘数据、地勘数据分析修正，建立地表地质界线、水系、交通网、覆盖层、透镜体小地质单元、岩溶系统的三维模型，通过地质与数学插值结合曲面三维模型模拟进行分析，对TIN、Grid、趋势面拟合和NURBS曲面插值和修正分析，得出描述地质不良体的几何信息、拓扑信息和属性信息。这些方法对于三维建模与修正分析过程中解析各种复杂地质体的空间信息（几何信息与拓扑关系）和各地质单元的特性信息具有一定的指导意义，符合复杂地质体表达与分析的需要，可为三维建模在工程地质边界表示与数据选取方面提供参考。     

BIM技术在公路隧道工程设计中的应用探索

为实现公路隧道三维可视化设计，提升设计工作的质量和效率，研究了基于BIM技术的新型设计方式，建立隧道项目三维设计应用流程。首先，解决了部分三维设计技术难点，探索出公路隧道高精度三维设计的2种思路和流程，并对2种方案特点进行比较。其次，结合软件对隧道三维模型细节处理要点进行说明,并以实际项目为依托，验证该流程的可行性。最后，进行技术方案应用，包括工程量统计、实时围岩查询、设计方案比选、模拟分析、成果输出等。基于BIM技术的公路隧道三维设计能够较好的发挥BIM构件信息化的优势并表达设计意图，具有可行性。     

基于无人机遥感和GIS技术的公路线路评估系统设计研究

从无人机遥感及GIS技术在公路地质选线系统中的应用研究入手，利用ArcGIS Engine和C#集成开发法构建了集地质灾害解译、信息录入、属性查询、线路评价等功能为一体的公路选线系统，并为路线带三维可视化提供了解决方案。通过在桂柳高速公路改建项目中的应用，直观展现了公路沿线地形地貌、地质灾害情况，极大提高了选线效率。     

武广客运专线大瑶山隧道三维地表及地层建模武广客运专线大瑶山隧道三维地表及地层建模

为实现大瑶山隧道地表及地层的三维可视化,重点研究了工程中常用的AutoCAD格式的原始图形文件到地质建模软件所需的高效格式转换方法;以地表等高线和隧道地质剖面原始AutoCAD格式数据为基础,利用三维地质建模软件,建立了武广客运专线大瑶山隧道三维地表、地层和隧道模型。为今后隧道三维地层可视化的进一步研究与开发,奠定了良好的工作基础。     

岩溶地区公路修筑技术研究

为解决岩溶地区公路建设面临的工程技术、环境保护和可持续发展等诸多难题,通过大量调研分析、室内外试验、理论分析和数值计算,对岩溶地区公路建设中地质勘察、基础稳定性评价、筑路材料资源利用、工程病害处治和岩溶环境保护等五大方面的关键技术进行系统研究.开发了隐伏溶洞顶板变形监测技术与装置,隐伏溶洞精细探测技术,建立岩溶地区公路工程综合勘察技术体系;提出含隐伏溶洞地基公路路基稳定性评价方法、桥基承载力确定新方法;揭示岩溶水作用下路基变形破坏机理,提出相应公路岩溶病害防治技术;研发了路面抗滑耐磨材料、机制砂高性能混凝土;提出岩溶生态环境影响评价方法、公路路域植被变化规律,研发了岩溶水污染控制技术与处理设施等.     

山区公路地质灾害评价模型探讨

目前对公路沿线地质灾害的评价方法以定性评价为主,尚未形成一套行之有效的定量或半定量评价体系和方法。文章根据公路工程的特点以及现有的地质灾害评估理论和实践,并结合公路地质灾害野外调查情况,提出了公路地质灾害发育程度、危害性、发展趋势及危险性评价方法,可供有关部门参考。