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北京地铁九号线三维地质建模研究

董慧超  
【摘要】:伴随着城市化进程脚步的加快,城市人口密度日趋增大,交通拥挤的问题接踵而至。北京作为我国首都,城市发达、经济繁荣,人口高度集中,空间的拥挤、交通的阻塞等问题已经严重影响了城市功能和城市的健康发展。地铁作为一种快速、正点、安全的交通工具应运而生。为保证地铁建设、运输工作能够安全有效的进行,深入、全面地了解沿线工程地质条件成为一个亟待解决的问题。 三维地质建模是利用建模软件将地质体的空间几何特征与其物理力学特征结合为一体并通过三维可视化技术具体形象地表现出来。该方法改进了传统勘察工作二维、静态、定性的研究方式,为工程地质工作者分析并研究工程地质现象、发现并掌握岩土体分布和力学性质变化规律等提供直观、准确、动态的新方法。 本次研究以代表国际先进技术的专业三维地质建模软件GOCAD(Geological Object Computer Aided Design)为平台,以克里金插值和DIS离散光滑曲线插值为技术核心,结合多项工程的勘察资料,建立了北京市地铁九号线北京西客站到丰台科技园站及线路两侧40m范围内地质体的三维地质模型,经模型检验,证明了模型的准确性和可行性,以三维图像的形式动态的、真实的展现了该研究区的地层分布和力学性质变化规律。同时利用任意切面技术对模型地表下3m、6m和标高22m、33m处进行了切割,以切面的形式直观、清晰的展示了各深度处的岩性分布特征,并进行了分析和评价,为该研究区内的多层和高层建筑地基评价提供了参考依据并对北京市地铁9号线的现场工作起到了指导作用。此次研究成功的将二维、分散的原始资料转化为了三维、综合的数字化信息,实现了地质信息可视化,真实、准确的展现了研究区内的各项地质特征,将传统的定性分析方式转化为定量分析,为研究区内工程地质条件的的评价提供了更准确、更直观的地质信息依据。同时三维网格模型的建立实现了研究区内任意点地质信息的查询,便于对研究区地质信息的更新,且网格数据可以多种格式输出,为其他软件所利用,减少了下一步研究的工作量。


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