[發(fā)明專利]一種任意地層覆蓋層厚度的計算方法、系統(tǒng)及介質(zhì)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202011217456.5
• 申請日: 2020-11-04
• 公開（公告）號: CN112435334A
• 公開（公告）日: 2021-03-02
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 袁梟;王佐奇;王海東;姜命強(qiáng);陳欣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國水利水電第八工程局有限公司
• 主分類號: G06T17/05
• 分類號: G06T17/05
• 代理公司: 湖南兆弘專利事務(wù)所(普通合伙) 43008
• 代理人: 陳暉;譚武藝

本發(fā)明公開了一種任意地層覆蓋層厚度的計算方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，本發(fā)明包括根據(jù)地勘數(shù)據(jù)建立關(guān)于地層的三維地質(zhì)模型；將需要計算地層覆蓋層厚度的位置坐標(biāo)導(dǎo)入所述三維地質(zhì)模型，計算該位置坐標(biāo)到三維地質(zhì)模型中地層表面的投影距離作為該位置坐標(biāo)的地層覆蓋層厚度。本發(fā)明能基于地勘數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確地建立三維地質(zhì)模型，精度高、速度快，可在施工過程中實(shí)時添加新增的鉆孔勘探點(diǎn)，實(shí)時模型動態(tài)修改，利用已知的勘探點(diǎn)插值分析計算任意未知部位的地層厚度，具有計算速度快、準(zhǔn)確性較高、圖形直觀、數(shù)值準(zhǔn)確、能夠避免人為計算錯誤等優(yōu)勢，對巖石基礎(chǔ)施工、樁基礎(chǔ)施工等工程的精細(xì)化施工有著極大的意義。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及地質(zhì)工程領(lǐng)域，具體涉及一種任意地層覆蓋層厚度的計算方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，可應(yīng)用于工程勘探、樁基礎(chǔ)施工、巖石基礎(chǔ)施工等領(lǐng)域。

背景技術(shù)

在基礎(chǔ)處理工程等地下工程施工過程中，地勘資料是地下設(shè)計、施工的重要指導(dǎo)性文件，其地層剖面圖是其主要內(nèi)容之一。目前，國內(nèi)地層剖面圖通常均采用構(gòu)造圖，其繪制數(shù)據(jù)來源主要依賴于實(shí)際鉆孔資料。該項(xiàng)方法計算獲得的地層覆蓋層厚度在鉆孔間距較小時，具有較高的準(zhǔn)確性，但是，當(dāng)鉆孔間距較大時，為保證設(shè)計依托的數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，往往會對勘探鉆孔進(jìn)行加密，如重新繪制地層剖面圖，費(fèi)時費(fèi)力，且通過該手段繪制的剖面圖僅能體現(xiàn)鉆探孔與鉆探孔之間的地層起伏變化，不方便計算在勘探孔連線以外位置的地層情況。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明要解決的技術(shù)問題：針對現(xiàn)有技術(shù)的上述問題，提供一種任意地層覆蓋層厚度的計算方法、系統(tǒng)及介質(zhì)，本發(fā)明能基于地勘數(shù)據(jù)快速準(zhǔn)確地建立三維地質(zhì)模型，精度高、速度快，可在施工過程中實(shí)時添加新增的鉆孔勘探點(diǎn)，實(shí)時模型動態(tài)修改，利用已知的勘探點(diǎn)插值分析計算任意未知部位的地層厚度，具有計算速度快、準(zhǔn)確性較高、圖形直觀、數(shù)值準(zhǔn)確、能夠避免人為計算錯誤等優(yōu)勢，對巖石基礎(chǔ)施工、樁基礎(chǔ)施工等工程的精細(xì)化施工有著極大的意義。

為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用的技術(shù)方案為：

一種任意地層覆蓋層厚度的計算方法，包括：

1)根據(jù)地勘數(shù)據(jù)建立關(guān)于地層的三維地質(zhì)模型；

2)將需要計算地層覆蓋層厚度的位置坐標(biāo)導(dǎo)入所述三維地質(zhì)模型，計算該位置坐標(biāo)到三維地質(zhì)模型中地層表面的投影距離作為該位置坐標(biāo)的地層覆蓋層厚度。

可選地，步驟1)包括：

1.1)根據(jù)地勘資料的平面布置圖提取各勘探孔的坐標(biāo)以及地表高程，針對各勘探孔，分別根據(jù)地勘資料的勘探孔柱狀圖提取勘探孔揭露的各地層分層面高程，使得各勘探孔的坐標(biāo)以及地表高程與其揭露的各地層分層面高程一一對應(yīng)，形成地勘孔與各個地層分界面接觸部位的點(diǎn)坐標(biāo)；

1.2)將地勘孔與各個地層分界面接觸部位的點(diǎn)坐標(biāo)轉(zhuǎn)換為三維的離散點(diǎn)，依次針對各地層的離散點(diǎn)，將離散點(diǎn)插值形成地層表面的地形曲面；

1.3)基于地層表面的地形曲面提取各個地層的曲面邊界拉伸生成實(shí)體，以各地層表面為分界面對該實(shí)體進(jìn)行切割，形成關(guān)于地層的三維地質(zhì)模型。

可選地，步驟1.2)中將離散點(diǎn)插值形成地層表面的地形曲面的步驟包括：首先將離散點(diǎn)組合生成不規(guī)則的三角網(wǎng)格，然后由三角網(wǎng)格組成平滑曲面，從而形成地層表面的地形曲面。

可選地，步驟2)中計算該位置坐標(biāo)到三維地質(zhì)模型中地層表面的投影距離的步驟包括：首先將該位置坐標(biāo)分別沿豎直方向投影至三維地質(zhì)模型中各個地層表面上得到投影點(diǎn)；然后提取各個投影點(diǎn)的高程，計算各地層表面的投影點(diǎn)之間的垂直距離，從而得到各地層的覆蓋層厚度。

可選地，步驟2)之后還包括確定樁基開孔位置距離持力層頂面的距離，并利用樁基開孔位置的地表點(diǎn)、在持力層頂面的投影點(diǎn)及樁基開孔的樁徑生成樁基礎(chǔ)模型的步驟。

可選地，所述生成樁基礎(chǔ)模型時還包括導(dǎo)出地表點(diǎn)的三維坐標(biāo)以及地表點(diǎn)距持力層的厚度的步驟。