深部矿产地质调查中多元数据三维地质建模技术研究——以铜陵矿集区为例

深部矿产地质调查以解析深部地质结构、寻找深部隐伏矿、半隐伏矿和难识别矿为主要目标。根据深部矿产地质调查工作的特点,提出一套基于数据库、3S、三维建模、三维可视化等技术,并适用于矿集区的三维地质建模技术方法。该技术方法以较全面的地质调查资料为基础,以成矿系统理论为指导,利用多元数据平行剖面建模法,以研究区"含矿地质体"及其空间展布特征为目标,分级构建"矿集区—矿田—矿床"模型并耦合,实现矿集区2 000m以浅三维成矿系统结构"透明化"展示。多元数据三维地质模型可为验证成矿模式、提取示矿信息、构建找矿模型及三维找矿预测等提供信息支撑,该建模技术已在铜陵矿集区实践验证并取得良好效果,可为其他地区开展类似工作提供借鉴。     

基于无人机贴近摄影测量的露天采石场高陡岩质边坡岩体结构面信息自动识别

岩体结构面的识别与解译在露天采石场岩质边坡稳定性分析中具有重要意义,对于高陡岩质边坡而言,传统的勘察手段效率低且危险性高,无人机倾斜摄影测量生成的高陡岩质边坡三维实景建模精度低且自动解译困难。提出了一种基于无人机贴近摄影测量的高陡岩质边坡岩体结构面信息的精细化调查方案,并在武汉市东湖高新技术开发区长岭山露天采石场崩塌地质灾害调查中完成了实例应用,该方法使用大疆M300 RTK无人机搭载DJI P1相机完成倾斜摄影测量与贴近摄影测量工作,建立高精度的露天采石场高陡岩质边坡的实景三维模型和高密度三维点云,通过区域生长算法自动解译其岩体结构信息。结果表明：采用本文方法进行岩体结构面调查所提取到的信息准确度高、可视化效果好,且计算效率高,可为类似边坡实际地质灾害调查与防治提供依据。     

基于锚索内力增量比指标的边坡安全性预警研究

预应力锚索作为主动加固手段，可提高边坡的稳定性。但公路边坡的锚固工程并非永久保障，随着岩土体外部荷载以及内部结构的改变，边坡仍然存在失稳破坏的潜在风险。因此，边坡安全性预警研究对于防灾减灾有着重要意义。以某实际预应力锚索加固边坡工程为例，采用数值仿真方式，通过建立边坡稳定性计算模型，得到不同锚索初始预应力下锚索内力增量与边坡岩土体强度折减系数的关系曲线，并将边坡滑动面起始发育和滑动面贯通分别对应的边坡岩土体强度折减系数λ₁、λ₂对应的点作为边坡安全性预警点，建立以锚索内力增量比作为边坡安全稳定状态的预警指标，提出了基于锚索内力增量比的边坡安全性预警方法和判别标准，该方法消除了锚索初始预应力的影响，便于工程应用，并得到锚索内力增量比在不同阶段的边坡安全性预警阈值与锚索初始预应力呈现出e指数关系，可用公式y=Ae^Bx表示，实际应用中可根据这一关系式实现不同锚索预应力加固边坡安全稳定状态的预警。     

浅谈地矿资源中三维数字地质模型的研究与实现

三维数字地质模型的可视化建模技术作为CAD技术的组成部分,也是当前地学发展研究的热点内容。文中简单介绍三维地质模型的结构及实现过程,通过三维数字地质模型的可视化建模技术实现矿山勘探、采矿设计、矿井通信、井下安全作业等,实现矿山的信息化、数字化生产。这一技术的研究具有较强的使用价值。     

三维地质建模及可视化在危机矿山找矿中的应用研究——以沂南金矿为例

随着21世纪工业的快速发展,人们对矿产资源的需求日益扩大,然而我国一大批矿山却面临着严重的资源危机,解决危机矿山的根本是加大矿山周边和矿山深部的找矿工作。同时,随着地学研究和勘查工作的不断深入,积累了海量的地学数据,矿产勘查己进入信息找矿的新时代。矿山三维地质建模与可视化技术研究,是"数字矿山"的核心组成部分,是现代矿山信息化研究的热点和重点。本文从三维地质建模的概念出发,探讨了基于钻孔数据的矿山三维地质建模及可视化的一般过程,包括地质数据库的建立,实体模型、品位块体模型的创建等,通过在沂南金矿成矿预测研究中的具体应用,探讨了三维地质建模及可视化应用于危机矿山成矿地质条件分析及大比例尺成矿预测中的过程和方法,为矿区成矿规律的研究和危机矿山的成矿预测提供了有效的技术手段,大大地提高矿产勘查的效率,促进了我国矿山信息化的建设。     

某高边坡变形破坏机制及整治对策探讨

反倾边坡的稳定性通常较好,但砂窝子高边坡因气候条件恶劣、地质条件复杂、人类工程活动剧烈而发生了大面积的浅表部变形,和一定规模的深部变形,对都江堰至汶川拟建公路的建设构成严重威胁。作者结合现场调查和地质勘察资料,分析了该高边坡的工程地质条件、水文地质条件、岩土体结构特征、以及边坡的变形破坏迹象,归纳出该边坡的变形破坏模式为压缩—倾倒弯曲—错动型,并在此基础上提出了合理的边坡整治方案建议。     

基于PCA和BP神经网络的中南公路岩质边坡稳定性预测

综合利用主成分分析法(Principle Component Analysis,PCA)对影响公路岩质边坡稳定性的6个因素进行主成分提取,提取的4个主成分作为BP神经网络的输入变量,边坡状态作为输出变量,并采用Levenberg-Marquardt(LM)算法优化BP神经网络,建立了基于PCA-LM-BP神经网络的公路边坡稳定预测模型。结合中南公路岩质边坡工程实例,将PCA-LM-BP神经网络模型的预测结果与LM-BP神经网络模型、BP神经网络模型预测结果进行对比。结果表明:基于PCA-LM-BP神经网络的预测模型精度较高,可为预测中南公路边坡稳定性提供一定的依据。     

某矿山人工边坡稳定性评价

为研究某矿山人工边坡的稳定性,笔者对该工程开展了一系列的现场工程地质调查、测试及室内的岩土试验工作,并经过研究分析及计算,对该人工边坡的稳定性作出了合理的评价.     

基于Skyline的流域河口生态安全评价三维场景实现技术

在总结了地学可视化发展过程及目前三维可视化技术研究进展的基础上,针对大洋河流域河口的地理特征设计并实现了三维可视化场景,为流域河口生态安全评价三维演示系统的实现奠定了基础,并从地表模型的建立、建筑物模型的建立和虚拟场景的搭建三方面详细介绍了流域河口三维场景实现的具体方法。     

安徽运漕地区隐伏地质体三维模型构建及应用

以安徽运漕地区为例,从地层与岩体特征入手,结合地质—地球物理信息,开展浅覆盖区隐伏地质体三维建模研究。介绍了划分建模单元及建立地质—地球物理模型和构建最终地质体模型的过程,针对区内侵入岩、浅成侵入岩发育情况,提出采用地层与岩体并行建模的思路,通过"先分后合"的方式构建地质体三维模型。最终的成果模型反映了研究区隐伏地质体的主要物性层(建模单元)、主要断裂与褶皱构造、岩浆隆起构造的空间展布特征,模型将区域重磁、断层展布、已知矿点与闪长岩类及三叠世周冲村组叠加显示,以三维可视化的方式标识了成矿有利地段的空间位置。     

Simulation on an optimal combustion control strategy for 3-D temperature distributions in tangentially pc-fired utility boiler furnaces

The control of 3-D temperature distribution in a utility boiler fumace is essential for the safe, economic and clean operation of pc-fired fumace with multi-burner system. The development of the visualization of 3-D temperature distributions in pcfired fumaces makes it possible for a new combustion control strategy directly with the fumace temperature as its goal to improve the control quality for the combustion processes. Studied in this paper is such a new strategy that the whole fumace is divided into several parts in the vertical direction, and the average temperature and its bias from the center in every cross section can be extracted from the visualization results of the3-D temperature distributions. In the simulation stage, a computational fluid dynamics(CFD) code served to calculate the 3-D temperature distributions in a furnace, then a linear model was set up to relate the features of the temperature distributions with the input of the combustion processes, such as the flow rates of fuel and air fed into the furnaces through all the bumers. The adaptive genetic algorithm was adopted to find the optimal combination of the whole input parameters which ensure to form an optimal 3-D temperature field in the fumace desired for the operation of boiler. Simulation results showed that the strategy could soon find the factors making the temperature distribution apart from the optimal state and give correct adjusting suggestions.     

边坡工程灾变监测预警研究述评

针对边坡工程灾变监测预警,总结分析了近10年来国内外该方面研究的现状。从边坡工程的灾变种类、发生机理、监测内容及手段、预警方法等方面进行了较为系统的梳理,归纳了边坡工程灾变研究的发展趋势及已有研究中存在的不足,对后续研究及其工程应用提出了建议。期待能够抛砖引玉,完善我国边坡工程安全评价及监测预警方法,提升我国基础设施的韧性防灾水平。     

基于强度折减法的港珠澳大桥沉管隧道干坞工程高边坡稳定性分析

在列举和分析比较当前岩土工程领域边坡稳定性分析的各种主要方法的基础上,概述了强度折减法的基本原理、主要特点和优势,并以港珠澳大桥沉管隧道干坞大型临时工程拟建场地的岩质高边坡为实例,应用强度折减法基于FLAC3D软件对该边坡的稳定性进行了计算和分析,确定了边界条件和强度参数,计算了该边坡的安全系数,结果表明自然工况下边坡处于稳定状态,底部开挖以后边坡趋于欠稳定状态,同时指出了边坡的关键变形部位,可为后续的设计和施工提供参考。     

黔中地区二级阶地堆积物边坡稳定性对工程建设的影响

结合在建工程清水河大花水电站实例,本文对黔中地区二级阶地堆积物边坡成因、堆积物物质成份、结构与其物理力学特性作了分析、总结,初步探讨了贵州省二级阶地堆积物边坡稳定性对工程建设的影响,望能给正在进行工程建设的同行以一定的参考,并对工程建设区的二级地堆积物边坡稳定性引起重视。     

顺层边坡岩体结构稳定性分析

顺层边坡的失稳问题一直是工程地质学和岩石力学领域内极为瞩目和急待解决的问题之一。本文根据顺层边坡的地质背景及力学作用机制,抽象出了顺层边坡溃屈破坏的力学模型。利用板柱弹性稳定性理论,结合结构力学的知识,推导出了相应的计算公式。实例分析表明,利用文中的理论方法,并结合工程现场有效的量测手段,可方便、有效的判定顺层边坡的稳定性。     

多孔混凝土及其在生态护坡工程中的应用

多孔混凝土具有连续孔隙,空隙率约为15%～30%,具有良好的透水性和透气性。多孔混凝土生态护坡技术是一种新型的绿色生态型护坡技术,融合建筑材料、生态工程和环境工程等多门学科,集水土保持、生态修复于一体,实现了水利工程护坡技术和生态环境修复技术的完美统一。     

基于GH-B强度准则的节理岩质边坡稳定性分析

在岩质边坡工程数值模拟计算分析中,其难题之一就是如何较准确地确定岩体强度参数,而边坡岩体抗剪强度是影响计算分析成果的控制因素,也是支护设计成败的关键所在。采用GH-B强度准则对深水河大桥4号桥墩边坡进行了稳定性分析,同时与采用M-C强度准则的模拟结果进行了对比分析。结果表明:GH-B强度准则采用基于应力水平的塑性流动法则,更好地体现了节理岩体的变形和破坏机理,可有效反映岩体的非线性破坏特征,更加接近于工程实际,适于节理岩体的强度计算及稳定性分析。     

贵开路杨家湾段路堤斜坡的稳定性计算及处理方案比较

简单介绍贵开路杨家湾段斜坡的工程地质和水文地质条件,通过现场直剪试验及路堤挡墙的施工情况等, 综合评价和计算斜坡的稳定性,比较并提出合理的处理方案。     

三维叠前时间偏移技术在江苏WZD地区的应用

当地下地质构造复杂、断裂发育,横向速度变化不是太剧烈的情况下,提高偏移成像精度,三维叠前时间偏移是一种行之有效的方法。三维叠前时间偏移取得成功的关键:一是高保真、高信噪比的叠前数据;二是建立一个合理的三维偏移速度场。随着计算机性能的不断提高,三维叠前时间偏移逐渐成为常规处理技术,该技术在江苏油田WZD地区得到了广泛的应用,实际资料处理结果及钻探效果证实了三维叠前时间偏移技术是解决WZD地区复杂构造成像精度的一种好方法。