多尺度三維地質結構幾何模擬與工程應用

前言
第一章 緒論
1.1 多尺度的含義與尺度效應
1.2 多尺度地質結構三維計算機仿真的背景
1.3 多尺度地質結構建模技術現(xiàn)狀
1.3.1 三維地質模型建模技術的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外應用程序的開發(fā)現(xiàn)狀
1.3.3 國內應用程序的開發(fā)現(xiàn)狀
1.3.4 地質結構三維建模在水利水電工程中的應用現(xiàn)狀
1.4 多尺度地質結構三維仿真的應用前景
參考文獻
第二章 多尺度地質結構面信息獲取方法
2.1 巖體結構的空間特征
2.2 區(qū)域尺度地質結構面信息獲取方法
2.2.1 地質雷達測量技術
2.2.2 遙感測量技術
2.2.3 反射波法地震映像勘探
2.2.4 高密度電法勘探
2.2.5 磁法勘探
2.3 工程尺度結構面信息獲取方法
2.3.1 野外地質露頭調查方法
2.3.2 地質構造的調查
2.3.3 近景攝影測量法
2.3.4 工程地質鉆探
2.4 統(tǒng)計尺度結構面信息獲取方法
2.4.1 結構面調查統(tǒng)計均質區(qū)的確定
2.4.2 露頭面的選擇
2.4.3 結構面的野外測量方法及描述
參考文獻
第三章 工程尺度結構面三維幾何模擬理論與方法
3.1 概述
3.2 地質結構三維模擬模型
3.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡模型
3.2.2 地質體三維模擬方法
3.3 地形面與地質分界面擬合幾何建模方法
3.3.1 三角B-B曲面的地形模擬
3.3.2 基于三維散亂數(shù)據(jù)地形面的構造
3.3.3 特殊地形的模擬
3.4 地層層面的模擬
3.4.1 層狀結構面的建模
3.4.2 層面幾何模擬的人工神經(jīng)網(wǎng)絡法
3.5 褶皺構造的模擬
3.5.1 褶皺構造建模的基本理論
3.5.2 褶皺構造建模的方法
3.6 單一斷層的模擬
3.6.1 斷層的空間表示方法
3.6.2 斷層建模方法
3.6.3 基于鉆孔數(shù)據(jù)的斷層建模過程
參考文獻
第四章 統(tǒng)計尺度地質結構面三維幾何模擬
4.1 結構面自然特征的定量描述
4.1.1 結構面規(guī)模
4.1.2 結構面產狀
4.1.3 結構面間距
4.1.4 結構面延展性
4.1.5 結構面粗糙度
4.1.6 結構面組數(shù)
4.1.7 結構面張開度和填充物
4.1.8 巖石塊體大小
4.2 結構面發(fā)育規(guī)律的統(tǒng)計研究
4.2.1 結構面系統(tǒng)的特點
4.2.2 結構面分布的統(tǒng)計規(guī)律性
4.3 結構面實測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計方法
4.3.1 結構面分組
4.3.2 結構面幾何參數(shù)的統(tǒng)計
4.4 結構面幾何參數(shù)誤差的分類及來源
4.4.1 采樣誤差
4.4.2 統(tǒng)計誤差
4.4.3 測量誤差
4.4.4 結構面產狀測量誤差的糾正
4.4.5 結構面跡長的測量誤差
4.4.6 結構面密度的取樣誤差及修正
4.5 裂隙巖體三維結構面網(wǎng)絡模擬方法
4.5.1 結構面幾何參數(shù)的概率分布統(tǒng)計特征
4.5.2 Monte－Carlo隨機模擬方法
4.5.3 結構面幾何參數(shù)的模擬理論
4.5.4 結構面密度的確定
4.5.5 結構面位置的確定
4.6 結構面三維網(wǎng)絡模擬的計算機實現(xiàn)
4.7 結構面三維網(wǎng)絡圖像的可視化方法
4.7.1 結構面三維網(wǎng)絡模擬可視化方法
4.7.2 3DNET程序簡介
參考文獻
第五章 復雜地質體三維幾何模擬理論與算法
5.1 復雜地質體三維模擬的基本思路
5.2 斷裂型地質體的三維建模技術
5.2.1 斷層網(wǎng)絡建模技術
5.2.2 斷裂巖體的實體建模技術
5.2.3 長大結構面的模擬
5.3 褶皺型地質體的三維建模技術
5.3.1 常見的褶皺模型
5.3.2 褶皺實體建模技術
5.4 曲面與曲面求交算法
5.5 平面與曲面相交的算法
5.6 地質剖面切取算法
5.6.1 一般性剖面的切取算法
5.6.2 特殊剖面切取
5.6.3 統(tǒng)計尺度結構面在剖面上的求解
5.7 三維地質體可視化的開發(fā)環(huán)境簡介
5.7.1 OpenGL的基本功能
5.7.2 OpenGL的開發(fā)環(huán)境
5.7.3 IDL簡介
5.8 復雜地質體三維可視化實現(xiàn)過程
5.8.1 基于鉆孔數(shù)據(jù)的三維地質結構建模
5.8.2 建模基本原理
5.8.3 插密
5.8.4 鉆孔數(shù)據(jù)的組織與管理
5.8.5 地質體模型的各種交互顯示
5.8.6 地質體模型管理器
5.9 三維地質結構模擬可視化軟件3DGEOLOGY簡介
5.9.1 數(shù)據(jù)庫建立過程
5.9.2 鉆孔數(shù)據(jù)輸入
5.9.3 程序部分原代碼
參考文獻
第六章 基于三維地質結構模擬的巖體質量評價
6.1 基于地質體三維模擬的RQD確定
6.1.1 RQD的概念
6.1.2 從地質體三維模擬圖上測量RQD
6.2 巖體質量評價方法與標準
6.2.1 巖體質量分級方法的現(xiàn)狀
6.2.2 巖體質量評價標準
6.3 基于三維地質結構圖像的巖體質量綜合評價
6.3.1 利用三維地質結構圖像確定部分巖體質量評價因子的方法
6.3.2 壩基巖體的工程質量預測
6.3.3 工程巖體質量評價及分級程序ROCKCLASS編制
6.3.4 邊坡巖體工程地質分類
6.4 三維地質結構模擬在壩基抗滑穩(wěn)定分析中的應用
6.4.1 壩基滑動破壞的類型
6.4.2 壩基巖體抗滑穩(wěn)定性評價的基本步驟
6.4.3 壩基抗滑穩(wěn)定分析
6.4.4 工程實例——宜興抽水蓄能電站上水庫壩基抗滑穩(wěn)定分析
6.5 基于結構面多尺度三維網(wǎng)絡的巖體工程地質分類實例
6.5.1 圍巖分類的基本依據(jù)和分類方法
6.5.2 圍巖分類工程實例
……
第七章 基于統(tǒng)計尺度結構面模擬的巖體強度確定
7.1 裂隙連通率的定義
7.2 基于巖體結構仿真圖像的三維裂隙連通率確定方法
7.3 基于模擬退火算法的三維連通率計算
7.4 裂隙巖體綜合抗剪強度取值方法
7.5 工程應用實例
參考文獻
第八章 基于地質結構模擬的邊坡多尺度穩(wěn)定分析
8.1 巖石高邊坡多尺度穩(wěn)定性評價方法
8.2 工程尺度邊坡結構體穩(wěn)定分析
8.3 基于三維地質結構模擬的隨機楔體搜索方法
8.4 隨機楔體的穩(wěn)定分析
8.5 基于裂隙網(wǎng)絡模擬的巖石高邊坡潛在滑裂面的確定
8.6 小灣電站地下廠房進水口高邊坡隨機楔體穩(wěn)定分析
8.7 天荒坪“3.2 9滑坡”三維地質結構模擬與滑動面搜索實例
參考文獻
第九章 基于地質結構模擬的圍巖塊體穩(wěn)定分析
9.1 概述
9.2 地下工程巖體結構的工程尺度三維幾何模擬
9.3 基于工程尺度結構面控穩(wěn)的圍巖穩(wěn)定塊體分析
9.4 基于統(tǒng)計尺度結構面模擬的隨機塊體穩(wěn)定性評價
9.5 多尺度地下工程圍巖穩(wěn)定分析可視化程序3DBlock
9.6 西龍池抽水蓄能電站地下廠房圍巖塊體穩(wěn)定分析實例
參考文獻
第十章 錨固效應及基于地質結構模擬的錨固設計
10.1 概述
10.2 預應力錨固效應
10.3 工程尺度結構體預應力錨固優(yōu)化設計理論
10.4 基于統(tǒng)計尺度結構面模擬的系統(tǒng)錨固設計
10.5 工程尺度塊體錨固設計工程實例
10.6 統(tǒng)計尺度塊體錨固設計工程實例
參考文獻
第十一章 基于巖體結構模擬的裂隙滲流與排水設計
11.1 裂隙巖體滲透張量計算的Snow方法
11.2 基于裂隙張量的滲透能量確定方法——Oda法
11.3 基于裂隙網(wǎng)絡的神經(jīng)追蹤法確定裂隙巖體的滲透張量
11.4 基于裂隙網(wǎng)絡的最優(yōu)排水系統(tǒng)設計方法
參考文獻
第十二章 基于地質結構模擬的工程場地適宜性評價
12.1 概述
12.2 地質環(huán)境評價的數(shù)據(jù)采集
12.3 地質環(huán)境工程適宜性評價方法
12.4 地質環(huán)境工程適宜性評價AHP-R軟件開發(fā)
12.5 長江江蘇段岸線地質環(huán)境工程適宜性評價實例
參考文獻