地质工程复杂地质体三维建模与可视化研究

地质工程复杂地质体中的各种地质信息都可以看作是三维空间中的函数,利用各种野外实测资料分别建立相应的曲面拟合函数,进而利用计算机建立三维地质模型,达到直观地表达地质信息在工程岩土体中的分布规律、提高对地质规律的认识、指导地质工程项目的勘测施工及监测的目的。本文分析了复杂地质体三维建模与可视化研究的关键技术问题,并初步应用于向家坝某坝址区的三维地质建模中。

工程地质计算机应用的先驱——怀念邹小安教授

“工程地质计算机应用技术协作网”（以下简称“协作网”）的三届顾问（任职期为1996-2007）邹小安教授，于2010年6月10日因病去逝，享年76岁。邹小安教授退休前系水利部水利水电规划设计总院勘测处处长，是水利水电勘测行业的知名前辈专家，业界自有公论。本文要书的仅仅是邹小安教授为工程地质计算机应用所作重要贡献的流水记实。

工程地质计算机应用问题探讨

自1995年初,我们对水利水电工程地质专业的计算机应用状况做了信函调查后,通过西安及武汉的两次会议,以及近期对个别单位的实地调查,使我们对工程地质专业计算机应用现状有了更加清醒的认识,下面阐述一下我们的观点,供大家参考。

高密度电法不同跑极方式的对比及效果分析

高密度电法由于自身的优势而在工程地质勘察等领域得到越来越广泛的应用。它的具体装置有很多,在实践中应根据各种跑极方式的特点来选取最合适的工作模式。通过野外实验研究发现,温纳装置的垂向分辨率相对较高,施伦贝尔1装置对地质体在水平方向上的变化反应非常灵敏,水平分辨率很高,温施1装置在测深方面具有明显优势。为了保证物探数据的准确性,野外数据的采集最好采用两种或两种以上的装置,便于资料对比和室内解释。

利用ANSYS热分析模块分析渗流场问题的探究

本文分析了温度场与渗流场的基本理论、微分方程、初始条件和边界条件的相似性,为后续利用ANSYS的热分析模块来求解渗流问题提供了依据。通过计算黑河金盆大坝0+225主断面的在正常蓄水位下的流场分布情况,验证了热分析模块对渗流分析结果的可行性与正确性。

基于三维GIS的工程勘察信息系统

近年来,随着地铁等大型地下工程项目的建设,以往以二维图件形式为主的工程勘察已很难满足许多复杂地质情况的需求,如何利用计算机技术尤其是三维GIS技术实现多角度立体勘察成为目前研究的重点和难点。为此,本文作者依托前期工作,结合工程勘察实际应用需求,开发建立起一整套三维工程勘察信息系统。该系统主要由二维工程辅助建模子系统和三维工程建模子系统两大部分组成,实现了地下地质体边界、地质体内部属性、工程体构筑物等模型的快速、灵活三维构建,并为模拟分析计算留有充分的数据转换接口。经实际检验,证明该系统在工程勘察高效化、直观化等方面具有良好的应用前景。

地质信息科学的理论、方法论与技术体系

地质信息科学是关于地质信息本质特征及其运动规律和应用方法的一个综合性学科领域。其发生和发展,是地球信息科学与地质科学相结合的产物,内部条件是地质学定量化和地矿勘查信息化的自身需要,外部条件是计算机科学和地球空间信息科学兴起和发展的促进。其研究对象是岩石圈的地质信息,其理论框架的核心是地质信息机理,包括地质信息的本质、运动规律、传输机制和信息流的形成机理等。其方法论体系包含着主题信息管理法、信息分析综合法、行为功能模拟法和系统整体优化法。其技术体系由地质数据采集、地质数据管理、地质数据处理、地质图件编绘、地质过程模拟、地质资源评价、地质信息传播及其多S集成化技术所组成。

三维地质建模关键技术及其在水电工程中的应用

在实践的基础上,探讨三维地质建模技术在水电工程中的作用和意义。利用GOCAD软件,准确构造地形面,进行岩层面、结构面建模,生成钻孔和剖面,并最终建立网格/实体模型,为水电工程地质分析和工程设计提供可视化参考。

都江堰市白沙河子流域划分与水系提取研究

文章以四川省都江堰市白沙河流域为研究对象,采用10×10m分辨率的DEM为基本地形数据,应用ArcGIS水文分析模块对该流域进行水系提取与子流域划分工作。率定不同的集水栅格阈值,分别将提取得到的水系与实际水系进行对比,结果表明集水栅格阈值为5000时提取的水系与实际河网最接近,说明0.5km2是该地区形成河网的集水面积阈值。在进行子流域划分汇水阈值取值时,如果仍采用与生成河网相当的阈值,则生成的子流域过多不利于做更深的水文分析。当集水栅格阈值取50000,即子流域面积为5km2时生成的子流域较为合理,以此将研究流域划分为37个子流域,为进一步的水文分析提供了流域基础数据。

ANSYS基于Biot固结理论流固耦合模型及应用

ANSYS作为通用有限元软件,在土木工程领域有着广泛的应用,但在岩土工程模拟方面,特别是在土的本构关系及固结方面存在很多需要改进和增加的地方。ANSY12.0以Biot固结论文为基础,增加了流固耦合模型,用于类似于土体的孔隙介质。基于此,分析了ANSYS中流固耦合模型提供的内容,介绍了其计算步骤,并计算了一维和二维两个工程实例,其中一维实例采用了CPT216三维单元,分析了其适用性。分析及计算结果表明,流固耦合模型可以解决实际的工程问题,具有一定的计算精度,但是还有一些不足,例如:土的本构模型仅仅局限于弹性体;不能考虑非饱和、非稳定流问题等等。

基于ABAQUS的桩基础优化分析

桩基础的优化分析对于超长灌注桩的设计尤为重要,利用了大型有限元软件ABAQUS对某沿海高速桥梁段的超长灌注桩进行优化分析,得出了最优化的桩长比。

基于GeoView三维地质建模的一般过程

三维地质建模是目前与地学相关的各领域的研究热点之一。本文介绍了在GeoView的基础上建立三维地质模型的一般过程,包括地表数据处理、剖面数据处理、地层—构造格架的建立、三维模型数据的有效性检验和三维模型的建立等步骤。由于三维地质模型涉及的因素较多,因而本文在介绍过程中对示例数据进行了简化处理,仅以GeoView中的B-Rep模型为例进行了说明。

基于Fourier级数的滑坡位移预测模型研究

滑坡灾害的发生是多种致灾因子共同作用的结果,其位移变化呈现周期性阶梯式增长特性。本文将Fourier级数理论引入到位移一时间序列分析,建立了基于Fourier级数的滑坡位移预测模型。同时将其应用到卧龙寺是新滑坡位移预测当中,预测结果表明:基于Fourier级数的滑坡位移预测模型能较好地揭示滑坡位移一时间序列中的趋势性及周期性规律,能更好地预测滑坡位移变化的趋势。