基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法和优化方法技术

本发明专利技术公开了一种基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法，包括步骤：S1、获取目标场地形状和钻孔数量N；S2、根据目标场地形状和钻孔数量N，于目标场地平面内生成相应的加权质心化沃罗诺伊图；S3、获取沃罗诺伊图各单元格的质心位置，生成钻孔布置方案。依照本发明专利技术提供的基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法设计出的钻孔布置方案，通常具有较好的鲁棒性，可以提高勘探结果的稳定性和可靠性。本发明专利技术还公开了一种基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的优化方法。

Design method and optimization method of drilling layout scheme based on voronoytu

【技术实现步骤摘要】
基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法和优化方法
本专利技术属工程勘察
，尤其涉及钻孔的布置方案及优化方法。
技术介绍
土体参数在空间分布不均匀，这种不均匀性来自于土颗粒的尺寸及形态特征、土体形成过程、荷载历史等因素。钻孔是获取目标场地中某点土体参数的直接途径，是工程勘察的重要技术手段。目前，在土木工程领域，钻孔布置方案已有相应的规范。如：《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2010),《建筑桩基技术规范》(JGJ94-2008)等。然而，传统的钻孔布置方案通常是按照一些规则模式设计的，比如结构性网格。这种类型的钻孔布置方案只能适应于特定的钻孔数量，而且较难直接应用于不规则目标场地。比如，对于一个正方形目标场地，传统的钻孔布置方案是6×6(即36个钻孔)或7×7(即49个钻孔)的结构性网格，而当钻孔数量为质数时(如41、43)时则较难设计相应的钻孔布置方案。此外，传统的结构性网格状的钻孔布置方案，采用规则模式设计，由于钻孔数量和位置的限制，通常并不是最优的钻孔布置方案。有鉴于此，有必要对传统的钻孔布置方案的进行优化，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法，其特征在于，包括步骤：/nS1、获取目标场地形状和钻孔数量N；/nS2、根据目标场地形状和钻孔数量N，于目标场地平面内生成相应的加权质心化沃罗诺伊图；/nS3、获取沃罗诺伊图各单元格的质心位置，生成钻孔布置方案。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法，其特征在于，包括步骤：
S1、获取目标场地形状和钻孔数量N；
S2、根据目标场地形状和钻孔数量N，于目标场地平面内生成相应的加权质心化沃罗诺伊图；
S3、获取沃罗诺伊图各单元格的质心位置，生成钻孔布置方案。


2.如权利要求1所述的基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法，其特征在于，所述步骤S2为利用Lloyd算法于目标场地平面内生成加权质心化沃罗诺伊图。


3.如权利要求2所述的基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法，其特征在于，所述步骤S2包括：
S21、于目标场地平面内随机生成N个样本点作为初始沃罗诺伊种子；
S22、根据N个样本点的当前位置计算沃罗诺伊图；
S23、对沃罗诺伊图中的每个单元格进行积分，计算出每个单元格的质心；
S24、将N个样本点的位置更新至对应沃罗诺伊图单元格的质心处；
S25、判断N个样本点的位置是否满足收敛准则，若否则循环重复步骤S22-S24，直至N个样本点的位置满足收敛准则；若是则停止。


4.如权利要求3所述的基于沃罗诺伊图的钻孔布置方案的设计方法，其特征在于，所述步骤S22包括：在N个样本点中，计算任两相邻的样本点之间连线的中垂线，各中垂线相交形成沃罗诺伊图；添加辅助种子，以计算形成有界沃罗诺伊图。


5.如权利要求3所...

【专利技术属性】
技术研发人员：赖正首，黄林冲，黄帅，
申请(专利权)人：中山大学，
类型：发明
国别省市：广东;44