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一种在边坡二维计算剖面中自动生成几何工况的方法


技术摘要:
一种在边坡二维计算剖面中自动生成几何工况的方法,包括:通过边坡三维地质模型获取二维坡面线对象,并对边坡二维坡面线对象按照对象树进行管理;对象树上的各个地质对象按照对象类别及名称进行管理,同时获取各个地质对象对应的属性信息;根据实际工程需求,对对象树  全部
背景技术:
边坡是自然或人工形成的斜坡,是人类工程活动中最基本的地质环境之一,也是 工程建设中最常见的工程形式之一。边坡的稳定与否直接关系到工程场地稳定性、适宜性, 是勘察设计过程需要重点验证的项目,实际工作中我们需要验证自然边坡的稳定性,有时 也需要计算边坡开挖之后的稳定性,来确保施工期间、正常使用过程中的安全。边坡稳定是 一个综合性问题,影响的因素众多,包括:地形(坡高、坡度),地层岩性(岩体、土体),结构面 (断裂、优势节理组),地下水(水位埋深),设计加固措施等。 在进行边坡稳定性计算时,这些影响因素需要经过充分的论证,根据实际情况进 行取舍、选择,例如天然地形或开挖地形,不同结构面控制,岩土体饱和或干燥,边坡有无加 固措施等代表的边坡的工况截然不同,计算的结果也不同。多种因素组合形成多种工况,目 前对于边坡的多种工况计算的解决方案是:新建多个文件,分别导入代表相应工况的几何 图形文件,分别进行地质属性赋值,最后进行边坡稳定计算。 目前的实现过程非常繁琐,针对每一种工况需要操作一次,中间存在大量重复的 工作,既降低了工作的效率,也增加了过程的出错概率。
技术实现要素:
鉴于上述问题,提出了本以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问 题的。 本发明提出的技术方案如下: 一种在边坡二维计算剖面中自动生成几何工况的方法,包括: S100 .获取边坡三维地质模型,对地质三维模型进行剖切处理,得到边坡二维剖 面,根据边坡二维剖面,得到边坡二维坡面线对象,并对边坡二维坡面线对象按照对象树进 行管理; S200.对象树上的各个地质对象按照对象类别及名称进行管理,同时获取各个地 质对象对应的属性信息; S300.根据实际工程需求,对对象树中各个地质对象进行对应的组合搭配,同时将 对应地质属性值也依附在剖面线对象上。 S400.定义代表边坡计算剖面范围的矩形框,若矩形框超出地质对象,则自动延长 直至超出矩形范围,以便裁剪; S500.将剖面线对象与矩形方框之间进行裁剪封闭,形成一个个的封闭填充区域, 所属封闭填充区域代表当前几何工况; S600.重复S300-S500,根据对象树中各个地质对象不同的组合搭配,生成对应不 4 CN 111553007 A 说 明 书 2/5 页 同的几何工况。 进一步的,所述S100具体包括: 一种将边坡三维地质模型转换为二维计算坡面的方法,其特征在于,包括: S101 .获取边坡三维地质模型,所述边坡三维地质模型包括地表面、地层底面、边 坡开挖面; S102.对所述边坡三维地质模型的地质面进行属性赋值,将当前面属性传递到对 应面的网格节点上; S103.创建剖面线,根据剖面线坐标,得到剖面线所在竖直面方程,得到当前三维 模型里所有网格面节点的最大最小高程值; S104.构建空间立方体对边坡模型中的某一面对象的三角网格进行检索,根据预 设规则对三角网格进行删选,得到该面对象的新网格面; S105.对新网格面的三角网格与剖面进行求交计算,得到该网格面与剖面的所有 交点坐标,依次连接交点即可得出网格面与剖面的交线,同时把当前面三角网格节点的属 性也传递到交点上,将所有交点都附有当前面对象的属性数据; S106.提取当前面对象所有的交点坐标、剖面线端点的坐标,将交点坐标z转化为 y,水平方向上与剖面线端点的距离转化为x,通过转化后的坐标绘制二维剖面上的线段,同 时将交点的属性值也传递到该线段上; S107.将边坡三维地质模型的其他面对象重复S104-S106的步骤,创建生成边坡二 维计算剖面。 进一步地,所述S104中,构建空间立方体方法为:遍历三维模型里所有网格面,得 到三角网格的最大边长dmax,然后对S103中的剖面沿垂直方向正反进行平移,平移距离可设 置为dmax 1,得到另外两个与剖面平行的竖直面方程P1、P2,根据最小高程值、最大高程值可 以得到两个水平面:G1、G2,通过P1、P2、G1、G2得到一个空间立方体。 进一步地,所述边坡三维地质模型具有能够影响边坡稳定性的所有的地质对象, 至少包括::地形,地层岩性,结构面,地下水,设计加固措施。 进一步地,边坡二维坡面线对象包括“地形”、“地层岩性”、“地下水位”、“断裂”、 “优势节理组”、“设计支护措施”。 进一步地,地形为天然地形和开挖地形,地层岩性按照实际揭露的地层岩性种类 划分,地下水位分为丰水位、平水位、初始水位、终孔稳定水位、暴雨工况水位,断裂和优势 节理组按照实际揭露的组数进行划分,设计支护措施则可划分为土钉、锚索、格构梁。 进一步地,所述地质对象属性信息至少包括黏聚力、内摩擦角、容重。 进一步地,所述封闭填充区域,每一个区域代表一个岩土层,且带有相应地层岩性 的地质属性值。 进一步地,所述实际工程需求至少包括天然边坡在暴雨工况、天然边坡、暴雨工 况、系统支护完成工况。 相对于现有的技术手段,本发明的有益效果如下:本发明提供一种在边坡二维计 算剖面中自动生成多种几何工况的方法,该方法可以对边坡的多个影响因素进行随机搭 配,能够组合形成各种符合实际需要的工况,来模拟边坡的工程地质条件,减少了重复的创 建工作,大大提高了效率。 5 CN 111553007 A 说 明 书 3/5 页 附图说明 附图用来提供对本发明的进一步理解,并且构成说明书的一部分,与本发明的实 施例一起用于解释本发明,并不构成对本发明的限制。在附图中: 图1是本发明实施例1中.一种在边坡二维计算剖面中自动生成多种几何工况的方 法流程图; 图2是本发明实施例1中,创建的自然边坡工况结构图; 图3是本发明实施例1中,创建的开挖边坡工况结构图。
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