多尺度三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)幾何模擬與工程應(yīng)用

前言
第一章 緒論
1.1 多尺度的含義與尺度效應(yīng)
1.2 多尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)三維計(jì)算機(jī)仿真的背景
1.3 多尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)建模技術(shù)現(xiàn)狀
1.3.1 三維地質(zhì)模型建模技術(shù)的研究現(xiàn)狀
1.3.2 國外應(yīng)用程序的開發(fā)現(xiàn)狀
1.3.3 國內(nèi)應(yīng)用程序的開發(fā)現(xiàn)狀
1.3.4 地質(zhì)結(jié)構(gòu)三維建模在水利水電工程中的應(yīng)用現(xiàn)狀
1.4 多尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)三維仿真的應(yīng)用前景
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第二章 多尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)面信息獲取方法
2.1 巖體結(jié)構(gòu)的空間特征
2.2 區(qū)域尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)面信息獲取方法
2.2.1 地質(zhì)雷達(dá)測量技術(shù)
2.2.2 遙感測量技術(shù)
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(jié)構(gòu)面信息獲取方法
2.3.1 野外地質(zhì)露頭調(diào)查方法
2.3.2 地質(zhì)構(gòu)造的調(diào)查
2.3.3 近景攝影測量法
2.3.4 工程地質(zhì)鉆探
2.4 統(tǒng)計(jì)尺度結(jié)構(gòu)面信息獲取方法
2.4.1 結(jié)構(gòu)面調(diào)查統(tǒng)計(jì)均質(zhì)區(qū)的確定
2.4.2 露頭面的選擇
2.4.3 結(jié)構(gòu)面的野外測量方法及描述
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第三章 工程尺度結(jié)構(gòu)面三維幾何模擬理論與方法
3.1 概述
3.2 地質(zhì)結(jié)構(gòu)三維模擬模型
3.2.1 人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)模型
3.2.2 地質(zhì)體三維模擬方法
3.3 地形面與地質(zhì)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(gòu)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(jié)構(gòu)面的建模
3.4.2 層面幾何模擬的人工神經(jīng)網(wǎng)絡(luò)法
3.5 褶皺構(gòu)造的模擬
3.5.1 褶皺構(gòu)造建模的基本理論
3.5.2 褶皺構(gòu)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
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第四章 統(tǒng)計(jì)尺度地質(zhì)結(jié)構(gòu)面三維幾何模擬
4.1 結(jié)構(gòu)面自然特征的定量描述
4.1.1 結(jié)構(gòu)面規(guī)模
4.1.2 結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀
4.1.3 結(jié)構(gòu)面間距
4.1.4 結(jié)構(gòu)面延展性
4.1.5 結(jié)構(gòu)面粗糙度
4.1.6 結(jié)構(gòu)面組數(shù)
4.1.7 結(jié)構(gòu)面張開度和填充物
4.1.8 巖石塊體大小
4.2 結(jié)構(gòu)面發(fā)育規(guī)律的統(tǒng)計(jì)研究
4.2.1 結(jié)構(gòu)面系統(tǒng)的特點(diǎn)
4.2.2 結(jié)構(gòu)面分布的統(tǒng)計(jì)規(guī)律性
4.3 結(jié)構(gòu)面實(shí)測數(shù)據(jù)的統(tǒng)計(jì)方法
4.3.1 結(jié)構(gòu)面分組
4.3.2 結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)的統(tǒng)計(jì)
4.4 結(jié)構(gòu)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(jì)誤差
4.4.3 測量誤差
4.4.4 結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀測量誤差的糾正
4.4.5 結(jié)構(gòu)面跡長的測量誤差
4.4.6 結(jié)構(gòu)面密度的取樣誤差及修正
4.5 裂隙巖體三維結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)模擬方法
4.5.1 結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)的概率分布統(tǒng)計(jì)特征
4.5.2 Monte－Carlo隨機(jī)模擬方法
4.5.3 結(jié)構(gòu)面幾何參數(shù)的模擬理論
4.5.4 結(jié)構(gòu)面密度的確定
4.5.5 結(jié)構(gòu)面位置的確定
4.6 結(jié)構(gòu)面三維網(wǎng)絡(luò)模擬的計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)
4.7 結(jié)構(gòu)面三維網(wǎng)絡(luò)圖像的可視化方法
4.7.1 結(jié)構(gòu)面三維網(wǎng)絡(luò)模擬可視化方法
4.7.2 3DNET程序簡介
參考文獻(xiàn)
第五章 復(fù)雜地質(zhì)體三維幾何模擬理論與算法
5.1 復(fù)雜地質(zhì)體三維模擬的基本思路
5.2 斷裂型地質(zhì)體的三維建模技術(shù)
5.2.1 斷層網(wǎng)絡(luò)建模技術(shù)
5.2.2 斷裂巖體的實(shí)體建模技術(shù)
5.2.3 長大結(jié)構(gòu)面的模擬
5.3 褶皺型地質(zhì)體的三維建模技術(shù)
5.3.1 常見的褶皺模型
5.3.2 褶皺實(shí)體建模技術(shù)
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(zhì)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(jì)尺度結(jié)構(gòu)面在剖面上的求解
5.7 三維地質(zhì)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(fù)雜地質(zhì)體三維可視化實(shí)現(xiàn)過程
5.8.1 基于鉆孔數(shù)據(jù)的三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)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(zhì)體模型的各種交互顯示
5.8.6 地質(zhì)體模型管理器
5.9 三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)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(xiàn)
第六章 基于三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬的巖體質(zhì)量評價(jià)
6.1 基于地質(zhì)體三維模擬的RQD確定
6.1.1 RQD的概念
6.1.2 從地質(zhì)體三維模擬圖上測量RQD
6.2 巖體質(zhì)量評價(jià)方法與標(biāo)準(zhǔn)
6.2.1 巖體質(zhì)量分級方法的現(xiàn)狀
6.2.2 巖體質(zhì)量評價(jià)標(biāo)準(zhǔn)
6.3 基于三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像的巖體質(zhì)量綜合評價(jià)
6.3.1 利用三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)圖像確定部分巖體質(zhì)量評價(jià)因子的方法
6.3.2 壩基巖體的工程質(zhì)量預(yù)測
6.3.3 工程巖體質(zhì)量評價(jià)及分級程序ROCKCLASS編制
6.3.4 邊坡巖體工程地質(zhì)分類
6.4 三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬在壩基抗滑穩(wěn)定分析中的應(yīng)用
6.4.1 壩基滑動(dòng)破壞的類型
6.4.2 壩基巖體抗滑穩(wěn)定性評價(jià)的基本步驟
6.4.3 壩基抗滑穩(wěn)定分析
6.4.4 工程實(shí)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(jié)構(gòu)面多尺度三維網(wǎng)絡(luò)的巖體工程地質(zhì)分類實(shí)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(shí)例
……
第七章 基于統(tǒng)計(jì)尺度結(jié)構(gòu)面模擬的巖體強(qiáng)度確定
7.1 裂隙連通率的定義
7.2 基于巖體結(jié)構(gòu)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(jì)算
7.4 裂隙巖體綜合抗剪強(qiáng)度取值方法
7.5 工程應(yīng)用實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第八章 基于地質(zhì)結(jié)構(gòu)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(jià)方法
8.2 工程尺度邊坡結(jié)構(gòu)體穩(wěn)定分析
8.3 基于三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬的隨機(jī)楔體搜索方法
8.4 隨機(jī)楔體的穩(wěn)定分析
8.5 基于裂隙網(wǎng)絡(luò)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(jìn)水口高邊坡隨機(jī)楔體穩(wěn)定分析
8.7 天荒坪“3.2 9滑坡”三維地質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬與滑動(dòng)面搜索實(shí)例
參考文獻(xiàn)
第九章 基于地質(zhì)結(jié)構(gòu)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(jié)構(gòu)的工程尺度三維幾何模擬
9.3 基于工程尺度結(jié)構(gòu)面控穩(wěn)的圍巖穩(wěn)定塊體分析
9.4 基于統(tǒng)計(jì)尺度結(jié)構(gòu)面模擬的隨機(jī)塊體穩(wěn)定性評價(jià)
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(shí)例
參考文獻(xiàn)
第十章 錨固效應(yīng)及基于地質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬的錨固設(shè)計(jì)
10.1 概述
10.2 預(yù)應(yīng)力錨固效應(yīng)
10.3 工程尺度結(jié)構(gòu)體預(yù)應(yīng)力錨固優(yōu)化設(shè)計(jì)理論
10.4 基于統(tǒng)計(jì)尺度結(jié)構(gòu)面模擬的系統(tǒng)錨固設(shè)計(jì)
10.5 工程尺度塊體錨固設(shè)計(jì)工程實(shí)例
10.6 統(tǒng)計(jì)尺度塊體錨固設(shè)計(jì)工程實(shí)例
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第十一章 基于巖體結(jié)構(gòu)模擬的裂隙滲流與排水設(shè)計(jì)
11.1 裂隙巖體滲透張量計(jì)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(luò)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(luò)的最優(yōu)排水系統(tǒng)設(shè)計(jì)方法
參考文獻(xiàn)
第十二章 基于地質(zhì)結(jié)構(gòu)模擬的工程場地適宜性評價(jià)
12.1 概述
12.2 地質(zhì)環(huán)境評價(jià)的數(shù)據(jù)采集
12.3 地質(zhì)環(huán)境工程適宜性評價(jià)方法
12.4 地質(zhì)環(huán)境工程適宜性評價(jià)AHP-R軟件開發(fā)
12.5 長江江蘇段岸線地質(zhì)環(huán)境工程適宜性評價(jià)實(shí)例
參考文獻(xiàn)