[發明專利]基于GOCAD的大壩軟基承載力初步評價方法

在審

• 申請號: 201710351916.5
• 申請日: 2017-05-18
• 公開（公告）號: CN107169206A
• 公開（公告）日: 2017-09-15
• 發明（設計）人: 譚超;杜瀟翔;張斌;王能峰;王世春
• 申請（專利權）人: 中國電建集團成都勘測設計研究院有限公司
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50
• 代理公司: 成都虹橋專利事務所(普通合伙)51124
• 代理人: 吳中偉

技術領域

本發明涉及工程地質三維建模的技術領域，特別涉及基于GOCAD的大壩軟基承載力初步評價方法。

背景技術

承載力：地基的強度所能承受的建筑物負重大小。

軟基：即軟土地基。天然孔隙比大于或等于1.0,且天然含水量大于液限的細粒土統稱軟土。具有天然含水量高、天然孔隙比大、壓縮性高、抗剪強度低、固結系數小、固結時間長、靈敏度高、擾動性大、透水性差、土層層狀分布復雜、各層之間物理力學性質相差較大等特點。

在工程地質工作中，地質信息通常是通過分析鉆探、物探、試驗等地質資料來獲取。地質資料有數據量大、離散性強的特點。對于地質資料的分析評價，大多為二維或局部的空間表達方式，其直觀性差，難以完整、形象的揭示地質特征在空間上的變化規律。且現有的承載力評價都基于鉆孔標準貫入試驗數據進行計算，不能直觀表現截面整體承載力水平，對后續建基面選擇和場地詳細勘察存在約束作用。

發明內容

本發明要解決的技術問題是：提供一種基于GOCAD的大壩軟基承載力初步評價方法，直觀地表現截面整體承載力水平，以便于明確后期勘查工作的重點范圍。

為解決上述問題，本發明采用的技術方案是：基于GOCAD的大壩軟基承載力初步評價方法，包括步驟：

A.收集、整理鉆孔的原位標準貫入試驗擊數資料；

B.基于原位標準貫入試驗擊數計算鉆孔不同位置的地基承載力特征值；

C.向GOCAD平臺輸入空間尺寸數據，建立三維網格并劃分網格節點，生成初始三維空間云圖；

D.將鉆孔不同位置的地基承載力特征值錄入到GOCAD平臺中，對節點進行賦值，GOCAD平臺將地基承載力特征值進行數據類型轉換，以承載力大小進行顯示，從而將初始三維空間云圖轉化為帶有屬性的三維模型；

E.GOCAD平臺對鉆孔周邊范圍進行承載力插值，使三維模型的三維空間內都具有承載力大小數值，從而獲得三維數據云圖及其平切等值線圖；

F.對三維數據云圖進行截取，獲得截面，分析截面的承載力數值，選取適合上部建筑施工承載力需求的截面作為地質專業初步建議建基面，為后續詳細勘察范圍及重點作理論支撐。

進一步的，步驟B通過公式f_k＝-212+222N^0.3計算地基承載力特征值，其中：f_k為地基承載力特征值，N^0.3原位標準貫入試驗擊數。

本發明的有益效果是：

1.對三維模型內整體的承載力進行賦值和插值計算后，形成空間承載力模塊，直觀的顯示各個點和所選取的不同建基面的承載力大小，區別于以往根據試驗數據和工程經驗先選擇截面后進行承載力計算，便于建基面截面的選擇。

2.對三維空間內的承載力特征值具體數值采用云圖的表達方式，更為直觀，可以更高效、準確的進行建基面承載力初步評價，便于識別和理解，通過計算機數學計算方法省去了以往復雜的承載力計算方式，有效的規避了可能出現誤差的可能。

具體實施方式

實施例提供了一種基于GOCAD的大壩軟基承載力初步評價方法，采用三維可視化的地質建模的分析手段，通過對鉆孔中標準貫入試驗數據的空間計算分析，對其壩址區軟基的砂土承載力水平進行分析和評價。現有的承載力評價都基于鉆孔標準貫入試驗數據進行計算，不能直觀表現截面整體承載力水平，對后續建基面選擇存在約束作用。具體實現過程如下：

1.整理鉆孔的原位標準貫入試驗擊數資料。

2.基于原位標準貫入試驗擊數計算鉆孔不同位置的地基承載力特征值；其中，地基承載力特征值可通過經驗公式

f_k＝-212+222N^0.3

計算地基承載力特征值，式中：f_k為地基承載力特征值，N^0.3原位標準貫入試驗擊數。

3.根據現場大壩軟基規模，向GOCAD平臺輸入空間尺寸數據，如長寬高，生成初始三維空間云圖，劃分網格并選取后續需要進行數據賦值的節點，初始三維空間云圖為一個無屬性的三維模型M0；

4.將鉆孔不同位置的地基承載力特征值錄入到GOCAD平臺中的三維模型具體節點當中，GOCAD平臺將地基承載力特征值進行數據類型轉換，以承載力大小進行顯示，從而將初始三維空間云圖轉化為帶有屬性的三維模型M1；

由于三維模型M1內承載力數值的為離散性、不規律的，不能直觀的顯示不同建基面的承載力大小，因此還需利用GOCAD平臺對三維模型內整體的承載力進行賦值和插值計算。