GEO5三维地质建模——钻孔和剖面混合建模

        在《GEO5三维地质建模、设计和三维有限元分析应用》一文中我们已经对GEO5三维地质建模模块的基础应用功能（勘察数据管理、柱状图和剖面图、三维地质建模）及基于三维地质模型对接岩土设计和三维有限元分析的相关应用做了介绍。想要进行回顾的工程师可以点击此处：http://www.wen.kulunsoft.com/article/333.

图1 GEO5三维地质建模模块基础功能

       本篇文章在上文的基础上对GEO5 2020新版三维地质建模中的重要优化功能：钻孔和剖面混合建模功能做一详细地介绍。在2020版之前，GEO5三维地质建模模块仅能够通过钻孔在三维空间的关系进行建模，GEO5 2020版新增基于地质剖面的建模功能，使得我们建模的精度、速度、合理性大大地提升。GEO5 2020版对应三维地质建模方法扩展如下：

      1、基于钻孔建模。本功能和2020版之前的功能完全相同，具体教程见：

http://www.wen.kulunsoft.com/dochelp/1840；

      2、基于二维地质剖面建模。能够允许工程师依据工程经验绘制地层分界面并参与三维建模，通过传统二维工程经验建立三维地质模型；

      3、钻孔和二维地质剖面的混合建模。即能够基于工程师绘制的二维剖面，又能够通过钻孔进行细部的优化，使得三维地质模型更加精确。

     下面我们就对GEO5 2020版三维地质建模中的：钻孔和剖面混合建模功能做一个简单地图文介绍。

1 勘察数据的管理

        我们首先进行勘察数据的录入管理，这里可以进行地形数据、勘察数据、室内试验数据的管理，以及内业整理、柱状图和剖面图的绘制等工作。

图2 勘察数据录入和内业整理

图3 柱状图的生成

图4 柱状图和剖面图关联

2 钻孔和二维剖面混合建模

2.1 二维剖面关联至三维建模

        GEO5 2020版【地质剖面】功能的提升使得软件可独立完成二维地质剖面的绘制，不需要借助任何CAD软件；支持自定义地层线和断面线，可进行特殊地地质构造的表达：例如透镜体、断层等；支持定义多种情况下的地下水位，可定义任意图形和文字注释信息，满足不同行业需求（场地边界、道路、构筑物等）。

       在绘制二维地质剖面的过程中，地层线和构造线的能够进行关联并在后续三维地质建模过程中参与三维地层面的建立。简单理解就是通过一系列二维剖面上面的同一类分界线延伸成地层面，最终构成三维地质模型。

图5 二维地层线关联到三维建模

      我们将一系列的二维剖面关联到最终的三维模型上：

图6 参与建模的二维地质剖面

2.2 基于二维剖面建立三维模型

图7 混合建模设置界面

       在最终生成三维地质模型时，如图7，我们在界面右侧采用【指定层面】，完全利用绘制二维剖面时关联的层面进行三维地质模型的建立。

       当然我们为了让模型更加精细，还可以同时使用【指定层面】和【钻孔】混合建模。在界面左侧可以看见，我们除使用了一个“层序控制孔”外，还加入了一个“虚拟钻孔”用于局部精细化模型。当然也可 以部分或完全加入原始存在的真实钻孔。

       最终生成的三维地质模型如下：

图8 混合建模生成的三维地质模型

2.3 混合建模效果展示

      这里我们对建模效果进行一个展示，以案例文件中的1-1’剖面为例。CAD剖面图中的地层线如下：

图9 CAD中绘制的1-1’剖面地层线

        新版GEO5 2020允许用户在GEO5直接实现在CAD中绘图的各种功能，用户完全可以跳过CAD绘制柱状图和剖面图的环节，直接在GEO5中生成需要的图件，并能够绘制相关的图名、坐标、标尺等信息。利用GEO5绘制二维剖面的功能我们能够完全复制这个剖面，而且能够达到非常美观的效果：

图10 GEO5中绘制的1-1’剖面

       最终我们通过一系列的二维剖面延伸生成三维地质模型后，我们在相同的位置从三维模上截取一个剖面，如下图：

图11 三维地质模型切割生成的1-1’剖面

        我们可以看到，最终从三维地质模型上切割形成的剖面与我们在二维平面上绘制的剖面图相似度非常高。由此可以看出基于工程师绘制好的二维剖面，并加入一定的钻孔的混合建模方式能够的得到效果非常好的三维地质模型，大大提升了工作质量。

       总体来说，GEO5 2020三维地质建模模块新增基于二维剖面的建模功能后，建模的能力、精度、速度和合理性大大提升。同时能够充分利用工程师的工程经验，通过工程师熟悉的方式从二维剖面的绘制过渡到三维地质模型的建立，更加符合工程师的使用习惯。这里欢迎广大工程师尝试新功能。