【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于勘察设计领域，具体为一种复杂地质模型的构建方法及土石方数字化分析计算方法。
技术介绍
1、地质勘察是建设工程中非常重要且不可或缺的前置工作，是建设工程勘察设计工作的主要依据与必要条件。其需要根据建设工程的要求，查明、分析、评价建设场地的地质、地理环境特征和岩土工程条件并提出合理的基础建议，并编制建设工程勘察文件(简称地勘报告)。
2、目前，地勘报告通常是20米左右一个勘探点，其成果主要以文字报告与cad平面图纸(勘探点布置图、剖面图以及柱状图)表示，因此对土层的反映情况有限，作为工程设计资料更无法直观地反映出非勘探点位置处的地质土层情况。遇到这种情况时，以往可能会根据已有勘探点的剖面图与柱状图，依据土层面连续的假定建立简单三维地质模型或者直接凭成熟工程师的经验大致推断，但问题是对于简单地质情况，上述方法可能有效，但对于复杂地质情况，如有裂隙、夹层、溶洞等不连续分布时，难免会出现严重误判从而导致设计失误；此外，也可以直接补充勘探点直接探明，这种方式尽管最可靠，但问题是可能会消耗大量的人力、物力以及时间成本；当然最后也可以借助专业的三维地质建模软件，这些软件主要用于地质勘探以及石油、矿产开发领域，建模能力强，精度也比较高，但问题是这类软件使用成本很高(软件价格贵且仅由专业人士使用)，对数据格式要求严格，生成的三维地质模型也不便于往下流转，因此在一般建筑工程尤其是民用建筑领域应用极少，很多时候还不如采用直接补充勘探点直接探明的方式。
3、多数建设工程会有土石方开挖与回填问题，尤其对于有地下建筑或构
4、1、无法得到土方与石方之比(简称土石比)，影响工程造价的准确性；
5、2、无法有效的考虑土、石方的松散系数，容易导致工程量统计偏差大。
6、对于第一个问题，以往一般是利用现场土样筛分，再按照土石质量的比例将土石比计算出来，这种方法工作量大，且容易因样本问题导致土石比计算失真。
7、对于第二个问题，以往一般通过有经验的工程师给估计一个平均值，这种方法人为因素大，可靠度存疑，容易造成争议。
8、基于此，本专利技术提供一种仅通过读取地勘柱状图实现任意复杂地质实体模型的构建方法，同时还提供一种通过模拟土石方实体开挖实现土石方数字化分析计算方法以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术旨在解决现有复杂地质模型构建方法人工参与量大、适应性低、模型构建效率低、专业三维地质建模软件使用成本高及模型复用率低的问题以及解决现有土石方分析方法无法得到土石比与不能有效赋值土石松散系数的问题。为此，本专利技术提供一种复杂地质模型的构建方法及土石方数字化分析计算方法，实现仅通过读取地勘柱状图便能构建任意复杂地质实体模型，通过模拟土石方实体开挖实现土石方数字化分析计算。
2、本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：
3、第一方面，为解决现有复杂地质模型构建方法人工参与量大、适应性低、模型构建效率低、专业三维地质建模软件在建设工程中使用成本高及模型复用率低的问题，本专利技术提供一种复杂地质模型的构建方法，包括如下步骤：
4、s1，标定地勘柱状图关键信息：在建模软件中导入地勘柱状图，对任意一张地勘柱状图表内的关键信息进行标定；
5、s2，构建勘探孔土层数据库：通过s1中标定的关键信息，将所有地勘柱状图表中所有关键信息解析出来，并构建勘探孔土层数据库；
6、s3，创建数字勘探柱孔：调用s2中的勘探孔土层数据库，创建数字勘探柱孔，在数字勘探柱孔中填充相应的土层信息，数字勘探柱孔与现实探勘孔一一对应；
7、s4，生成三角网格面并组建勘探柱孔组：对s3中的数字勘探柱孔提取轴线，轴线以线段组成，每个线段表征相应位置的土层，提取所有勘探孔的孔口点位(即轴线的上端点)，采用delaunay算法将勘探孔口点位构成三角网格面，通过各三角网格顶点编码将s3中的各数字勘探柱孔分成若干组，每个三角网格对应一个数字勘探柱孔组；
8、s5，构建各勘探柱孔组的地质实体模型：按s4中的方式，每个数字勘探柱孔组实质由3组线段组成，按线段属性匹配，由点或线组成面，再由面组成封闭体，由此便可构建出每个勘探柱孔组的数字化地质实体模型；
9、s6，组装整体地质实体模型并按土层类别分组：通过s5中的方法遍历s4中各三角网格，完成所有数字化地质实体模型的构建，最后按土层类别分组储存数字化地质实体模型。
10、在一种较佳实施例中，s1中，对关键信息标定时，选择任意地勘柱状图表的封闭线框，要求此封闭线框包含此地勘柱状图表内所有信息，且不能涵盖其它地勘柱状图表的信息，关键信息内容包括勘探孔编号、勘探孔平面坐标、勘探孔口标高、各土层编号以及土层分层厚度，其它信息均可由这些关键信息推算，这种方式精简了信息标定内容，简化了操作。
11、在一种较佳实施例中，s2中，勘探孔土层数据库按如下方法构建：
12、s21，在标定的关键信息中选择勘探孔平面坐标中的英文字母(如：“x”或“x”，“y”或“y”)作为特定标识，并记录其在cad中的位置作为所有标定关键信息封闭线框的定位基准点；
13、s22，通过s21中的特定标识搜寻匹配所有地勘柱状图表中的数据信息，找到相应特定标识的位置，通过定位基准点将所有标定关键信息封闭线框映射到特定标识的位置处；
14、s23，识别各封闭线框内的数据信息，采用勘探孔编号作为索引，以树形结构的方式存储各勘探孔的土层关键信息，构建勘探孔土层数据库；
15、所述勘探孔土层数据库中，每个勘探孔存储了勘探孔编号与模型单位、由勘探孔坐标与勘探孔口标高构成的勘探孔口点、各土层编号(由“标识”+主层号+“.”+亚层号组成，如编号为①2时，储存为tuc1.2，土层编号与土层类别一一对应)、土层分层厚度、由勘探孔口标高与土层分层厚度计算得到的各土层顶标高。这种方式识别存储数据精准、效率高，且不受地勘柱状图批次、数量以及位置的影响。
16、在一种较佳实施例中，s3中，数字勘探柱孔的创建方式为：以勘探孔编号为索引，通过勘探孔土层数据库中存储的勘探孔口点、土层分层厚度以及各土层顶标高创建数字勘探柱孔；
17、每段数字勘探柱孔的高度与土层的厚度一致，柱孔的属性与土层编号(土层类别)一致并采用与土层类别相对应的特定的颜色表示，柱孔直径可采用实际勘探孔直径(为显示更清楚，可采用更大的直径，如1200mm)。这种方式相当于将现实勘探孔映射到数字空间内，也便于后续更清晰的查看。
18、在一种较佳实施例中，s4中，采用delaunay算法将勘探孔口点组成的网格面为若干个(若勘探孔口点为n个，则三角网格不少于n-2个，其中n需满足≥3)本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种复杂地质模型的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的复杂地质模型的构建方法，其特征在于：S1中，对关键信息标定时，选择任意地勘柱状图表的封闭线框，要求此封闭线框包含此地勘柱状图表内所有信息，且不能涵盖其它地勘柱状图表的信息，关键信息内容包括勘探孔编号、勘探孔平面坐标、勘探孔口标高、各土层编号以及土层分层厚度。
3.根据权利要求2所述的复杂地质模型的构建方法，其特征在于：S2中，勘探孔土层数据库按如下方法构建：
4.根据权利要求3所述复杂地质模型的构建方法，其特征在于：S3中，数字勘探柱孔的创建方式为：以勘探孔编号为索引，通过勘探孔土层数据库中存储的勘探孔口点、土层分层厚度以及各土层顶标高创建数字勘探柱孔；
5.根据权利要求1所述的复杂地质模型的构建方法，其特征在于：S6中，采用循环遍历的方式进行，具体如下：
6.一种土石方数字化分析计算方法，其特征在于：包括如下步骤：
7.根据权利要求6所述的土石方数字化分析计算方法，其特征在于：S2＇中具体为：根据地勘报告赋值各土层性质参数x
8.根据权利要求6所述的土石方数字化分析计算方法，其特征在于：S3＇中，建筑物体块为空间实体，当建筑物全为地下建筑时，建筑物体块取实际高度，否则建筑物体块高取相对较大的一个数，避免土层挖除不全。
9.根据权利要求7所述的土石方数字化分析计算方法，其特征在于：S5＇中，判断存在填方工程时，将建筑物体块底面划分为若干网格，获取每个网格的中心点，逐个向下投影，若落在S4中生成的三角网格面上，则记网格面积为Ai，此时填方TF的计算公式如下：
10.根据权利要求9所述的土石方数字化分析计算方法，其特征在于：S6＇中，按如下方式计算：
...【技术特征摘要】
1.一种复杂地质模型的构建方法，其特征在于：包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的复杂地质模型的构建方法，其特征在于：s1中，对关键信息标定时，选择任意地勘柱状图表的封闭线框，要求此封闭线框包含此地勘柱状图表内所有信息，且不能涵盖其它地勘柱状图表的信息，关键信息内容包括勘探孔编号、勘探孔平面坐标、勘探孔口标高、各土层编号以及土层分层厚度。
3.根据权利要求2所述的复杂地质模型的构建方法，其特征在于：s2中，勘探孔土层数据库按如下方法构建：
4.根据权利要求3所述复杂地质模型的构建方法，其特征在于：s3中，数字勘探柱孔的创建方式为：以勘探孔编号为索引，通过勘探孔土层数据库中存储的勘探孔口点、土层分层厚度以及各土层顶标高创建数字勘探柱孔；
5.根据权利要求1所述的复杂地质模型的构建方法，其特征在于：s6中，采用循环遍历的方式进行，具体如下：
6.一种土石...
【专利技术属性】
技术研发人员：龚灵力，孙昱，周曦，
申请(专利权)人：湖南省建筑设计院集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。