透明地下空间之地质(三):ZGIS三维地质建模软件辅助工程选址,破解选址难题

2021-11-15 16:57:02 11

当前我国已步入高质量发展阶段,“创新、协调、绿色、开放、共享”五大发展理念需要进一步得到贯彻和落实。以城市高品质建设助推高质量发展成为城市建设的追求。

同时我国城镇化率已超出50%,城镇化增长速度放缓,大城市相继进入存量甚至减量发展环节,新城新区建设愈加遭受严苛限制。此阶段,城市发展转变到存量空间的不断优化和精细化运营管理上,对于工程项目建设的综合效应提出了更高要求。

城市重点工程项目建设本就牵一发而动全身,事关城市能级、综合承载力与人民群众切身利益,也是改善城市面貌、塑造城市品牌和提升城市宜居宜业水平的重要抓手。而城市生态系统也相对脆弱,工程建设如若不妥当,就会影响到城市的可持续发展。因此重点项目建设的第一步,选址规划需要慎之又慎

一、工程建设的主要地质因素有哪些?

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岩体因素、地质构造因素、地下水因素、土体因素、不良地质现象等地质因素都是工程建设必须考量的地质因素。

岩体是工程建设的物理学基础,岩石的物理性质、结构及其构造决定着工程的成败。不同的地质构造具有不同的地质现象及相应的地质条件。地下水的渗透性会使地质条件变得更为复杂。土体的结构和构造不同,则物理性质及状态不同,反映为轻重、疏密、干湿、软硬的差异,这种差异会导致不同的力学性质。

影响因素多且变化复杂,涉及到数量大、属性繁杂的地理信息。这些信息通常来自勘察部门采集的遥感数据、地形测绘数据、现场勘察资料(断层、产状信息)、钻孔资料、探槽和平硐资料等,资料一般以表格、文字、图表、图纸等格式保存,相当于是用二维形式来表达工程区的三维空间信息,并且信息各自分散,无法直观表达工程区的地形、地质情况。资料信息丰富详实,但解读难度大,使得工程选址十分困难。

二、复杂的地质信息如何可视化?

智博创享基于ZGIS平台打造的地质三维建模软件,不仅能实现高效直观的真三维地质建模,同时能提供多样化的三维分析方法,实现地理、地质数据数字化、立体化、可视化、智能化。

01高精度、自动化建模

采用层控相控建模技术,自动建模快速呈现。可生成地表以下200米以浅(取决于钻孔深度)的高质量、精细三维地质模型和专题属性模型。流程化的建模菜单和丰富功能,自动实现地上、地表、地下全空间一体化三维表达。

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02多样建模手段,全方位展示地质信息

(1)基于勘查钻孔的自动化建模

以钻孔数据为主,其他地层约束数据为辅,结合研究区域的标准层序、岩性分布规律,自动构建钻孔模型、剖面模型、地层结构模型。自动建模,快速呈现。层控相控,规范可靠。大层小层,精细可控。系统支持多层次真三维地质建模,多空间结构多属性建模,从三维空间到地质信息全都完美呈现。

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(2)可人工干预的智能辅助建模

基于地质填图形成的实际材料图、剖面图、产状数据、野外手图、数字地质图等内容,可以实现自动化建模手段辅助人工交互,快速构建三维地质模型。

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(3)基于地质统计学的三维地质建模

基于地质统计学理论构建三维结构模型和属性模型,包括确定性建模和随机建模。可以适宜不同状况的建模需要。

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(4)多约束的复杂地质体建模

对于具有不确定性、复杂性、多样性的复杂构造及地质体,工程选址需要重点关注,断层的性质和组合关系复杂,地层间的接触关系也相对复杂。针对断层构造、褶皱构造、夹石包体等复杂地质,系统同样能进行高效直观的建模。

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03多功能三维分析

针对地质三维空间模型,系统提供工程开挖、隧道漫游、任意剖切、爆炸分析等三维模型分析工具,辅助进行规划建设。

(1)剖切分析

基于已经构建好的三维地质模型,可以进行多种方式的剖切,快速获得地质剖面和底层构造,为路基、桥梁、隧道等工程选址设计提供地质数据。系统提供多种面剖切、体剖切方式,通过剖切功能可以方便直观的察看了解剖面的地层构造。根据需要,可以进行任意角度的剖切,并实时查询剖面的属性信息。

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(2)爆炸分析

系统也提供地质模型的爆炸分析,能把复杂的地质体块清晰、直观地展示出来,看图者可以迅速了解地质内部空间或者交通流线的分布;同理,爆炸图也可用于表现地质系统复杂的层级分布。

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(3)开挖分析

当地下工程所在的地质较差、地下水丰富,土体渗流通道难以封堵时,在进行工程评估分析时就必须考虑地下水渗流因素的影响。开挖分析模拟工程开挖,能够辅助工程选址更直观的了解判断地下水因素。


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(4)隧道漫游

漫游巡检功能,可以通过第一人称视角体验整体结构环境,酷似游戏一样给人一种真实的感受,比平面更加直观,随意游离与虚拟和现实之间。

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总结

智博创享地质产品广泛应用于水文地质、工程地质、环境地质、地质灾害等相关领域。其中在工程地质领域,产品有丰富的应用经验,通过对地形、地质、水文环境等海量复杂的地质信息进行可视化展示和辅助分析,辅助工程项目建设高效直观掌握地质信息,降低工程选址难度,为城市的地铁建设、隧道建设、管道工程等项目提供地下空间信息支撑。

除了工程选址,智博创享地质产品也能具体应用于更多实际场景:污染场地调查及风险评估修复、水质监测管理、土壤与地下水调查评价和修复、地下水运移模拟、矿山储量评估及其深部成矿预测、岩土工程三维设计等。本系列专题文章旨在详细展示《ZGIS地质三维建模软件》应用方向,更多内容敬请期待。