帶你走進(jìn)不一樣的三維巖土世界

三維建模技術(shù)即是將現(xiàn)實(shí)世界中的物體及其屬性轉(zhuǎn)化為計(jì)算機(jī)北部可數(shù)字化表示、分析、控制和輸出等的幾何形體方法。隨著三維建模技術(shù)的崛起以及虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的出現(xiàn),為生產(chǎn)設(shè)計(jì)和創(chuàng)新提供了一種非常好的工作平臺(tái)。如三維地質(zhì)可視化軟件中的MicoLynx、Surpac、MVS等以及支持三維巖土有限元分析的ABAQUS、ANSYS、GOCAD、GEOFEA等,而我國(guó)在這方面的發(fā)展則相對(duì)滯后,但多年以來(lái)隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)、技術(shù)的發(fā)展,已在航空航天、機(jī)械制造、水利、交通、工程建筑、礦山、煤田等各行各業(yè)在此方面取得了長(zhǎng)足的進(jìn)步?？墒窃趲r土工程方面,特別是以工民建為主的巖土工程方面,受限于地質(zhì)條件的復(fù)雜性、不均勻性、不確定性(不可預(yù)見(jiàn)性)、計(jì)算機(jī)編程、軟件語(yǔ)言以及項(xiàng)目規(guī)模、投入產(chǎn)出比等等方面,三維巖土技術(shù)建模技術(shù)應(yīng)用仍不是十分廣泛。

隨著近年來(lái)計(jì)算機(jī)技術(shù)的飛越發(fā)展、國(guó)內(nèi)三維巖土軟件的研發(fā)以及國(guó)外各大巖土軟件公司紛紛進(jìn)入中國(guó)(提供漢化版本),以工民建為主的巖土工程技術(shù)亦開(kāi)始了三維化的新進(jìn)程。

下面通過(guò)目前一些主流的三維巖土軟件的成果展示,由小編帶你走入這不一樣的三維巖土世界吧!為今后的三維巖土技術(shù)發(fā)展研究或項(xiàng)目實(shí)踐提供一定的幫助。(注:已有部分技術(shù)應(yīng)用與集團(tuán)相關(guān)巖土工程項(xiàng)目中)!

作為非巖土專業(yè),并接觸過(guò)勘察報(bào)告,基坑、邊坡,地基處理等圖件的工程師或多或少都會(huì)有這樣的感覺(jué),這一類圖件的表達(dá)和分析計(jì)算多以二維的平面進(jìn)行,為到達(dá)全面了解諸如地形起伏、地層結(jié)構(gòu)的空間變化等情況,往往除需要反復(fù)結(jié)合文字描述、地形圖、平面圖、剖面圖等文件進(jìn)行綜合分析外,有時(shí)甚至還需要具備一定的空間想象能力。這也使得一些復(fù)雜場(chǎng)地、地質(zhì)條件下的巖土工程勘察、設(shè)計(jì)成果閱讀起來(lái)有那么一點(diǎn)費(fèi)力,甚至有點(diǎn)“生澀難懂”!

紛繁復(fù)雜的地形圖

工程地質(zhì)剖面圖

基坑支護(hù)設(shè)計(jì)圖

(1)理正軟件:集三維地質(zhì)模型創(chuàng)建、模型仿真展現(xiàn)、工程地質(zhì)問(wèn)題三維分析應(yīng)用為一體的軟件系統(tǒng)。根據(jù)鉆孔、地質(zhì)平面圖、縱斷面圖、剖面圖等多源數(shù)據(jù)創(chuàng)建生成包含多種地質(zhì)要素(如地表地形、斷層、褶皺巖層、溶洞等)的復(fù)雜三維工程地質(zhì)模型。并可實(shí)現(xiàn)任意剖切;基坑、基樁、隧道、路塹刷坡等工程活動(dòng)的模擬開(kāi)挖;土方量估算等工作。

三維地質(zhì)模型

三維地質(zhì)模型的剖切與基坑開(kāi)挖

三維地質(zhì)建模與后續(xù)分析

(2)RockWorks軟件:是一個(gè)集RockPlot2D、RockPlot3等所有功能于一身的程序,可進(jìn)行巖土工程三維可視化、解釋并呈現(xiàn)地表和地下數(shù)據(jù)以及相應(yīng)分析,由RockWare公司開(kāi)發(fā),目前為英文版。

三維地質(zhì)模型

三維地質(zhì)模型的剖切與剝層

三維地質(zhì)模型的地形、地貌,邊坡位移速度分析

(3)GOCAD軟件:GOCAD是國(guó)際上公認(rèn)的主流三維地質(zhì)建模軟件,在地質(zhì)工程、地球物理勘探、礦業(yè)開(kāi)發(fā)、水利工程中有廣泛的應(yīng)用。由法國(guó)NANCY理工大學(xué)開(kāi)發(fā)。目前為英文版,國(guó)內(nèi)部分愛(ài)好者提供了漢化補(bǔ)丁。

三維地質(zhì)模型

三維地質(zhì)模型的剝層與分析

(4)GEO5軟件:GEO5巖土工程軟件主要用于巖土工程問(wèn)題的設(shè)計(jì)與分析,除了可以解決如邊坡穩(wěn)定分析、擋土墻設(shè)計(jì)、地基基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、基坑設(shè)計(jì)等常見(jiàn)的巖土工程問(wèn)題,還可以用于解決非常復(fù)雜的巖土工程問(wèn)題,例如隧道設(shè)計(jì),隧道開(kāi)挖引起的地面沉降和建筑破壞,巖質(zhì)邊坡穩(wěn)定分析,滲流分析等。目前2016版提供中文版。

三維地質(zhì)模型與基坑開(kāi)挖

三維地質(zhì)模型的基坑支護(hù)設(shè)計(jì)

三維地質(zhì)模型的邊坡支護(hù)設(shè)計(jì)

三維地質(zhì)模型的樁基分析

(5)ItasCAD:系地質(zhì)三維建模、分析和輔助設(shè)計(jì)軟件,設(shè)計(jì)定位是構(gòu)建含屬性地質(zhì)三維模型、并在模型基礎(chǔ)上開(kāi)展巖土力學(xué)分析和巖土工程設(shè)計(jì),其中的設(shè)計(jì)內(nèi)容包括巖土工程開(kāi)挖輪廓形態(tài)(邊坡、基坑等)設(shè)計(jì)和地下工程支護(hù)設(shè)計(jì)等,設(shè)計(jì)過(guò)程嵌入變形和穩(wěn)定分析,滿足設(shè)計(jì)成果的安全性要求。軟件由Itasca公司研發(fā)(旗下著名軟件還有大家熟知的:FLAC3D)。目前提供中文版。

三維地質(zhì)模型

三維地質(zhì)模型中的剝層分析

挖、填方量及邊坡穩(wěn)定性分析

當(dāng)然,隨著三維建模技術(shù)的崛起以及國(guó)外巖土軟件的大量涌入,各類巖土類軟件已不勝枚舉,如邁達(dá)斯(midas)、Rocscience slide、SLOPE\W、3DMine、micromine等等,但這些軟件一部分是主要偏重于巖土工程中的某項(xiàng)分析和計(jì)算的軟件,另一部分則是多應(yīng)用礦山、油氣等儲(chǔ)量評(píng)估的三維模型軟件。

文章來(lái)源:云南省設(shè)計(jì)院集團(tuán)