不规则地质体三维精细化表达方法技术

本发明专利技术公开了一种不规则地质体三维精细化表达方法，涉及岩土及水利水电工程领域，解决现有方法对不规则地质体的表达方式不精确的问题。本发明专利技术采用的技术方案是：不规则地质体三维精细化表达方法，通过不规则地质体数字化工程地质参数的测定，在建立不规则地质体地质属性与数字化工程地质参数的关联的基础上，结合实际勘探揭示对不规则地质体的分布部位进行统计分析，提出不规则地质体数字化工程地质参数区间特征值，构建基于GOCAD软件三维地质数字化信息模型，通过选取的特定工程地质参数的区间特征值关联确定不规则地质体的三维空间分布形态及范围，实现不规则地质体三维空间的精细化表达。本发明专利技术可有效提高地质勘测精度，服务于工程设计。

【技术实现步骤摘要】
不规则地质体三维精细化表达方法
本专利技术涉及岩土及水利水电工程领域，特别涉及一种不规则地质体三维空间精细化表达方法。
技术介绍
自然界中，岩(土)体受内、外力地质作用，部分形成了地质工程师难以准确查明与表达的“不规则”形态地质体。在勘测设计过程中，需要根据地质作用程度或不同的工程地质特性进行工程地质分类，如风化卸荷程度、工程岩级及透水率，这些分类界面部分情况规律性差、界面形态“不规则”，难以准确细致地表达。所谓不规则地质体，是指具备下述两点特征或其中之一特征的地质体。第一、地质体自身形态“不规则”，主要体现于地质体宏观性状或成份区别于周围物体地质属性且分布形态复杂、规律性差，如岩脉、岩溶、蚀变岩(带)等地质作用造成的复杂地质体。第二、工程地质分类界面“不规则”，如风化卸荷程度、工程岩级及透水率等分类界面不连续、起伏较大、规律性差。对于上述的不规则地质体，目前传统的岩土工程勘察方法与手段主要以实物勘测资料为依据(钻、洞探及工程地质试验、物探测试)，结合地质工程师工程经验或一般规律与原则进行地质体空间分布的概化处理，利用CAD、GOCAD等工程软件工程地质概化(推测)表达其三维空间分布形态，再作为工程设计的依据。不规则地质体形态分布的复杂性往往使地质工程师不能实现三维空间精细化表达，目前现有工程地质勘察测试技术多采取按一定原则及规律简单地工程地质概化表达。但是，当上述不规则地质体或其边界分布于重要工程部位时，其不规则地质体的三维空间分布形态即使在较小工程尺度内的变化也会对工程设计方案起决定性或控制性作用。如高拱坝坝基建基面高程与可利用岩体选择、水工隧洞轴线方向及位置选择等等。现有勘察方法简单地概化处理不能满足工程设计要求，目前相关规程规范中尚未就上述情况给出明确指导意见或规定，这给地质工程师造成不同程度的困扰。随着岩土及水利水电工程的在我国西部复杂地质条件区域的进一步拓展，上述不规则地质体三维空间精细化表达的困扰将更加频繁和突出。其次，为适应市场竞争，优秀设计产品对经济合理性的要求越来越高，科学合理地对不规则地质体进行三维空间精细化表达，在某种情况下直接关系到其设计产品的优劣，不规则地质体三维精细化表达方法具有重要的工程意义及工程价值收益。
技术实现思路
本专利技术提供一种不规则地质体三维精细化表达方法，为不规则地质体分布于建筑物工程不同部位进行工程适宜性评价、设计方案选择提供基础与支撑，同时也可为后期针对该不规则地质体工程治理方案等提供有力依据。解决现有表达方法对不规则地质体的表达方式不精确，不能满足现实需求的问题。本专利技术解决上述问题采用的技术方案是：不规则地质体三维精细化表达方法，包括以下步骤：A.对工程区内的不规则地质体进行地质调查与测绘，初步查明不规则地质体地质宏观性状与分布特征；B.对不规则地质体开展地勘工作，根据不规则地质体揭示情况结合步骤A的结果进行综合分析，选取与不规则地质体的宏观性状关联密切的数字化工程地质参数试验进行测试，所述数字化工程地质参数包括纵波波速Vp、压缩模量、透水率Lu和RQD；C.根据勘探及测试结果，划分不规则地质体分布部位，将不规则地质体勘探揭示段各个数字化工程地质参数进行统计分析，对各个数字化工程地质参数分别提出识别不规则地质体的区间特征值；再根据统计结果，比较不规则地质体的数字化工程地质参数与其周围地质体的数字化工程地质参数的差异性，选取存在差异性所对应的数字化工程地质参数为特定工程地质参数；D.基于GOCAD软件，将包括勘探钻孔、平硐的勘探部位数据导入GOCAD三维设计地质平台，并采用步骤C中确定的特定工程地质参数构建三维地质数字化信息模型，形成空间部位与地质属性及信息关联的三维地质数字化信息模型；E.基于GOCAD软件三维地质数字化信息模型，通过特定工程地质参数的区间特征值关联确定不规则地质体的三维空间分布形态及范围，再利用GOCAD软件构建不规则地质体的三维空间分布形态及范围并标识。进一步的是：步骤C中，选取差异性最显著所对应的数字化工程地质参数为特定工程地质参数。具体地，步骤A中，对不规则地质体进行宏观性状与分布特征调查，包括其产状、规模、延伸、分布规律，以及不规则地质体的内部各蚀变岩体的颜色、分布规律、形态、物质成份、锤击强度及亲水性。具体地，步骤B中，选取与不规则地质体的宏观性状关联密切的数字化工程地质参数时，综合岩体质量选取纵波波速Vp、渗透性采取压水试验获得透水率Lu、岩体完整性采用RQD。具体地，步骤E中，确定不规则地质体的三维空间分布形态及范围，包括：生成不规则地质体在不同高程和部位的剖面、平切面图；通过区间特征值分析比对，在平、剖面上勾勒足够生成不规则地质体三维空间的三维边界线和点。本专利技术的有益效果是：本专利技术提出了针对不规则地质体的三维空间精细化表达方法，通过不规则地质体数字化工程地质参数的测定，在建立不规则地质体地质属性与数字化工程地质参数的关联的基础上，结合实际勘探揭示对不规则地质体的分布部位进行统计分析，提出不规则地质体数字化工程地质参数区间特征值，构建基于GOCAD数字化三维地质数字化信息模型，通过选取的特定工程地质参数的区间特征值关联确定不规则地质体的三维空间分布形态及范围。本专利技术提出了将数字化工程地质分析应用于不规则地质边界形态的确定，通过勘探测试一定数量的数字化工程地质参数，可实现不规则地质体三维空间的精细化表达。特别是，当不规则地质体分布于大型水利水电工程关键部位时，可有效提高地质勘测精度，准确地查明不规则地质体分布形态及范围以服务于工程设计，有效避免后期因地质勘测精度不足而引起的建设周期、工程投资增加等较大的工程设计变更。具体实施方式本专利技术不规则地质体三维精细化表达方法，包括以下步骤：A.对工程区内的不规则地质体进行地质调查与测绘，初步查明不规则地质体地质宏观性状与分布特征，包括不规则地质体的产状、规模、延伸、分布规律，若是不规则地质体内部包含蚀变岩，还包括不规则地质体的内部各蚀变岩体的颜色、分布规律、形态、物质成份、锤击强度及亲水性。B.对不规则地质体开展钻探、洞探、坑槽探等地勘工作，根据不规则地质体的揭示情况结合步骤A的结果进行综合分析，选取与不规则地质体的宏观性状关联密切的数字化工程地质参数试验进行测试，如综合岩体质量选取纵波波速Vp、渗透性采取压水试验获得透水率Lu、岩体完整性采用RQD等。其中，数字化工程地质参数包括纵波波速Vp、压缩模量、透水率Lu和RQD。C.根据勘探及测试结果，划分不规则地质体分布部位，通过划分成果的归纳整理，将各个不规则地质体勘探揭示段数字化工程地质参数进行统计分析，对各个数字化工程地质参数分别提出识别不规则地质体的区间特征值。再根据统计结果，比较不规则地质体的数字化工程地质参数与其周围地质体的数字化工程地质参数的差异性，选取存在差异性所对应的数字化工程地质参数为特定工程地质参数。若差异明显，则表明数字化工程地质参数与不规则地质体关联度良好，该数字化工程地质参数指标可靠、识别度高，可作为特定工程地质参数。选定特定工程地质参数是一个比较的过程，优选选取差异性最显著所对应的数字化工程地质参数为特定工程地质参数。D.基于GOCAD软件，将包括勘探钻孔、平硐的勘探部位数据导入GOCAD三维设计地质本文档来自技高网...

【技术保护点】
不规则地质体三维精细化表达方法，其特征在于：包括以下步骤：A.对工程区内的不规则地质体进行地质调查与测绘，初步查明不规则地质体地质宏观性状与分布特征；B.对不规则地质体开展地勘工作，根据不规则地质体的揭示情况结合步骤A的结果进行综合分析，选取与不规则地质体的宏观性状关联密切的数字化工程地质参数试验进行测试，所述数字化工程地质参数包括纵波波速Vp、压缩模量、透水率Lu和RQD；C.根据勘探及测试结果，划分不规则地质体分布部位，将不规则地质体勘探揭示段各个数字化工程地质参数进行统计分析，对各个数字化工程地质参数分别提出识别不规则地质体的区间特征值；再根据统计结果，比较不规则地质体的数字化工程地质参数与其周围地质体的数字化工程地质参数的差异性，选取存在差异性所对应的数字化工程地质参数为特定工程地质参数；D.基于GOCAD软件，将包括勘探钻孔、平硐的勘探部位数据导入GOCAD三维设计地质平台，并采用步骤C中确定的特定工程地质参数构建三维地质数字化信息模型，形成空间部位与地质属性及信息关联的三维地质数字化信息模型；E.基于GOCAD软件三维地质数字化信息模型，通过特定工程地质参数的区间特征值关联确定不规则地质体的三维空间分布形态及范围，再利用GOCAD软件构建不规则地质体的三维空间分布形态及范围并标识。...

【技术特征摘要】
1.不规则地质体三维精细化表达方法，其特征在于：包括以下步骤：A.对工程区内的不规则地质体进行地质调查与测绘，初步查明不规则地质体地质宏观性状与分布特征；B.对不规则地质体开展地勘工作，根据不规则地质体的揭示情况结合步骤A的结果进行综合分析，选取与不规则地质体的宏观性状关联密切的数字化工程地质参数试验进行测试，所述数字化工程地质参数包括纵波波速Vp、压缩模量、透水率Lu和RQD；C.根据勘探及测试结果，划分不规则地质体分布部位，将不规则地质体勘探揭示段各个数字化工程地质参数进行统计分析，对各个数字化工程地质参数分别提出识别不规则地质体的区间特征值；再根据统计结果，比较不规则地质体的数字化工程地质参数与其周围地质体的数字化工程地质参数的差异性，选取存在差异性所对应的数字化工程地质参数为特定工程地质参数；D.基于GOCAD软件，将包括勘探钻孔、平硐的勘探部位数据导入GOCAD三维设计地质平台，并采用步骤C中确定的特定工程地质参数构建三维地质数字化信息模型，形成空间部位与地质属性及信息关联的三维地质数字化信息模型；E.基于GOCAD软件三维地质数字化信息模型，通过特定工程地质参数的...

【专利技术属性】
技术研发人员：梅稚平，杨静熙，祝华平，陈长江，肖华波，
申请(专利权)人：中国电建集团成都勘测设计研究院有限公司，
类型：发明
国别省市：四川,51