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。     

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。     

无人机遥感技术在公路不良地质判识中的应用研究

为应对山区地质复杂区公路勘察效率低、安全风险高的局面,探讨基于无人机遥感技术的公路不良地质判识技术框架、应用方法。首先系统介绍无人机技术原理及其优势,并探讨无人机遥感不良地质判识的流程方法。以现场案例为基础,重点介绍利用无人机遥感技术在崩塌、滑坡、泥石流等不良地质判识中的应用。结果表明:(1)利用无人机遥感进行勘察精度较高,相比于人工勘察可降低安全风险,提高勘察效率,提升数据时效性及可靠性;(2)可快速构建三维模型,突破传统二维不良地质体解译技术,提升了不良地质识别精度;(3)利用构建的不良地质体三维模型,可对不良地质体的空间特征进行量测,为方案的选择与处理提供可靠的数据。     

综合无人机、GIS、BIM技术的道路设计研究

基于无人机、GIS和BIM技术,利用倾斜摄影与激光雷达形成GIS数据、工程地质调绘数据、工程钻探数据等成果,快速建立地表真三维GIS、地质体模型与道路模型的信息融合体。采用自主研发的“智绘地质建模”软件,快速建立包含海量信息的地理地质模型;通过“智绘路基设计”软件将成果应用于道路辅助设计和BIM建模工作中,为工程设计提供更为完整的地形、地物、地质模型信息;为路基支挡与防护、桥梁桩基础等工程设计提供更为有效的手段。     

基于Kriging与逆向工程的复杂地质体FLAC3D建模技术与应用

基于改进的Kriging插值方法及逆向工程技术，提出一种复杂地质体三维模型构建新方法:采用Kriging插值方法，结合逆向工程技术的优势，快速获得地质体曲面模型，通过Fish语言编制的文件导入FLAC3D软件中，准确、快速构建复杂地质体三维模型。该建模方法在某工程的三维场地模拟中得到应用，并与理论计算进行对比，验证了该方法的可行性和有效性，同时三维模拟也可从不同角度，对比不同剖面的变形。     

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。     

西攀高速公路牛角湾特大桥的不良地质问题

山区高速公路工程地质复杂,除测设阶段加强地表工程地质与水文地质调查和必要的钻芯取样测试外,施工活动对已有的工程地质问题将产生重大影响并引发新的工程地质问题。在分析西攀高速公路牛角湾特大桥业已存在和施工过程中新产生的不良地质的基础上,对山区高速公路测设阶段和施工阶段工程地质问题的勘察与处治提出建议。     

差分GNSS倾斜摄影在山区公路勘察设计中的应用

采用差分GNSS提高飞行POS精度，对带有高精度POS信息的影像进行空三影像匹配与平差运算，讨论同一区域采用不同数量像控点，参与空三平差对空三精度和最终生成的倾斜三维模型精度的影响，并总结出外业航飞像控点布设方案；利用倾斜实景三维模型进行山区不良地质体识别，建立基于机器学习的地质识别与风险评价系统，构造包含多种不同信息的综合三维地质模型。     

隧道施工不良地质探地雷达超前探测全波形反演研究

为了解掌子面前方不良地质体赋存状况，保障工程施工安全，提出基于全波形反演的探地雷达隧道超前探测数据解译方法。首先，考虑隧道典型不良地质类型，建立溶洞、岩体裂隙和岩体破碎带等数值模型，进行正演模拟分析，总结典型不良地质体的地质雷达正演响应特征。其次，基于全波形反演方法对正演模拟数据进行处理，得到最优的相对介电常数分布，分析反演结果，并总结其相较于正演剖面图解译的优势。研究结果表明，全波形反演可以得到探测区域相对介电常数的较准确分布，得到的不良地质体形态与真实情况较为一致，成像效果明显优于原始雷达剖面图，提高了对不良地质体进行判断的直观性和准确性。     

华蓥山隧道工程地质条件及不良地质问题

华蓥山隧道是我国目前建成的最长和埋深最大的公路隧道,工程地质和水文地质条件复杂,存在溶洞、涌水涌泥、煤层等一些不良地质问题。通过对隧道工程地质条件、水文地质条件、不良地质条件的分析,对今后我国长大隧道的建设有重要的指导意义。     

基于BIM技术的岩土工程三维地质模型创建方法研究

为了解决岩土工程中的三维地质信息模型可直接应用于指导设计、施工过程的问题，通过对常用BIM软件在三维地质信息模型创建方法、适用性的对比分析，总结出岩土工程三维地质信息模型创建的高效方法，并通过工程实际应用证明该方法高效、便捷、直观、模型信息齐全、可操作性强，基本满足设计及施工的需求。     

无人机三维实景建模技术在路堑边坡地质信息提取中的应用

简述了无人机摄影技术和三维实景建模技术的基本原理和工作流程,选取南宁市大明山保护区三宝至天坪区公路的2段路堑边坡,采用无人机三维实景建模技术,通过航拍和影像数据处理,构建三维实景模型,提取岩体结构面参数、危岩体尺寸等几何信息,工程实例研究和验证表明,无人机三维实景地质建模可视化效果良好,较好地保留和反映了相关地质信息和空间位置信息,对边坡几何信息的识别度和准确性较高,实现了地质信息的数字化、可存储性、可溯性和可度量性,可为公路边坡稳定性分析评价和地质灾害防治提供依据。     

岩土介质中不良地质体轮廓探测技术研究

为解决埋深较大或地面条件复杂的地下工程开挖前方不良地质体轮廓探测不易从地面展开的难题,利用地震波"角度+位置"偏移的联合体系探测隧道施工前方不良地质体的形状,通过对地面地震波位置偏移法探测三维形状体的研究分析,论述地震波角度偏移在探测地下三维形状体的理论与重要作用,并借用人眼仿生学的原理进一步阐述角度偏移在地下工程前方探测的合理性与可行性。得出以下结论:角度偏移技术不需占用较大空间,非常适合地下工程开挖掌子面有限空间的前方不良地质体轮廓探测,利用"角度+位置"偏移的联合体系探测软弱岩体取得了很好的实际效果。     

3S技术在西藏S306线勘察设计中的研究

针对地形陡峻、地质复杂、资料空白、不通路的西藏S306线这一典型困难复杂地区的公路建设，研究了无控制的高分辨率IKONOS卫星测绘1：10000三维数字地形图，Landsa tETM图像、IKONOS卫星图像的多尺度工程地质遥感查明测区工程地质条件和不良地质分布并进行地质选线，应用GPS定位技术从高等级控制点直接三维路线RTK放样进行公路测设，填补了测区基础资料的空白，为困难复杂地区的公路勘察设计提供了一套较为完整的技术解决方案。     

酉阳甘龙河大桥桥位选择与不良地质问题

山区电站水库库区范围内山高坡陡,工程地质复杂,在测设阶段应特别加强地表工程地质与水文地质调查,并在工程地质详细勘察阶段认真分析取样,对桥位的选取提供充足的设计依据。在分析金家坝电站交通设施复建工程甘龙河大桥测设阶段发现的不良地质的基础上,探讨桥梁桥位选择与工程地质的协调设计。     

基于CATIA的地质BIM模型研发及应用

CATIA凭借其优秀的曲面造型能力,广泛应用于市政行业,但其本身并不具备地质建模能力,相关应用也相对较少.现针对地质数据传递困难、地层建立过程复杂等问题,基于CATIA进行地质BIM模型建模方法研究.采用DACE工具箱的克里金模型拟合地质界面数据,结合CATIA软件优秀的曲面造型能力建立地形实体和地质界面,最终提供一种适用性高的地质BIM模型创建方法.结合3DE平台和CATIA的协同设计功能,保证了地质数据的有效传递,增强勘察专业与其他专业的工作协同,较好地解决了岩土相关的实际应用需求.     

EVS耦合地层-岩性三维地质建模方法在南宁地铁工程中的应用

为解决地质建模软件Earth Volumetric Studio（EVS）存在的地层建模方法无法对钻孔揭露地层比较复杂的情形进行层序划分，岩性建模方法无法生成连续光滑的层间界面等问题，以南宁市轨道交通3号线青秀山站至博艺路站区间段为研究对象，提出一种同时具有表达复杂透镜体和清晰的地质层面能力的EVS地层-岩性建模方法。通过工程实例将该方法分别与地层建模和岩性建模方法进行对比分析和交叉验证计算，结果表明采用地层-岩性建模方法建立的模型比单独使用地层模型和岩性模型更能反映实际的地质情况，且模型具有更高的精度，模型的相对误差和均方根误差较地层建模方法明显降低。     

高原山区绕城公路与城市道路结合选线研究

公路与城市道路技术指标有差别，选线方案需要综合考量。以某市绕城道路为研究对象，采取现场调查的方法对沿线主要工程地质问题进行梳理，提出了山区城市道路选线原则。调查发现:研究区工程地质问题突出，不良路段分布广泛。在路线比选过程中，遵循环境选线和安全选线的原则，通过对不良地质条件路段的方案对比和优化，总结高原地区公路选线的经验。成果对于西部高原山区城市道路选线设计具有参考意义。     

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。     

汶川震中区桃关#2隧道施工地质分析及对策

桃关#2隧道为映汶高速公路控制性工程，地处汶川震中区，隧道地质条件复杂，隧道开挖过程中遭遇崩塌堆积体、断层、软弱破碎带、岩爆及地下水等多种地质问题，严重影响了隧道施工进度及施工安全。从宏观及微观地质构造方面探讨上述地质问题的成因，找出工程地质变化的规律性，通过恰当的施工期地质超前预报技术，及时发现了隧道存在的复杂工程地质问题，并提出科学合理的对策措施。