[发明专利]一种任意地层覆盖层厚度的计算方法、系统及介质

说明书

本发明公开了一种任意地层覆盖层厚度的计算方法、系统及介质，本发明包括根据地勘数据建立关于地层的三维地质模型；将需要计算地层覆盖层厚度的位置坐标导入所述三维地质模型，计算该位置坐标到三维地质模型中地层表面的投影距离作为该位置坐标的地层覆盖层厚度。本发明能基于地勘数据快速准确地建立三维地质模型，精度高、速度快，可在施工过程中实时添加新增的钻孔勘探点，实时模型动态修改，利用已知的勘探点插值分析计算任意未知部位的地层厚度，具有计算速度快、准确性较高、图形直观、数值准确、能够避免人为计算错误等优势，对岩石基础施工、桩基础施工等工程的精细化施工有着极大的意义。

技术领域

本发明涉及地质工程领域，具体涉及一种任意地层覆盖层厚度的计算方法、系统及介质，可应用于工程勘探、桩基础施工、岩石基础施工等领域。

背景技术

在基础处理工程等地下工程施工过程中，地勘资料是地下设计、施工的重要指导性文件，其地层剖面图是其主要内容之一。目前，国内地层剖面图通常均采用构造图，其绘制数据来源主要依赖于实际钻孔资料。该项方法计算获得的地层覆盖层厚度在钻孔间距较小时，具有较高的准确性，但是，当钻孔间距较大时，为保证设计依托的数据的准确性，往往会对勘探钻孔进行加密，如重新绘制地层剖面图，费时费力，且通过该手段绘制的剖面图仅能体现钻探孔与钻探孔之间的地层起伏变化，不方便计算在勘探孔连线以外位置的地层情况。

发明内容

本发明要解决的技术问题：针对现有技术的上述问题，提供一种任意地层覆盖层厚度的计算方法、系统及介质，本发明能基于地勘数据快速准确地建立三维地质模型，精度高、速度快，可在施工过程中实时添加新增的钻孔勘探点，实时模型动态修改，利用已知的勘探点插值分析计算任意未知部位的地层厚度，具有计算速度快、准确性较高、图形直观、数值准确、能够避免人为计算错误等优势，对岩石基础施工、桩基础施工等工程的精细化施工有着极大的意义。

为了解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种任意地层覆盖层厚度的计算方法，包括：

1)根据地勘数据建立关于地层的三维地质模型；

2)将需要计算地层覆盖层厚度的位置坐标导入所述三维地质模型，计算该位置坐标到三维地质模型中地层表面的投影距离作为该位置坐标的地层覆盖层厚度。

可选地，步骤1)包括：

1.1)根据地勘资料的平面布置图提取各勘探孔的坐标以及地表高程，针对各勘探孔，分别根据地勘资料的勘探孔柱状图提取勘探孔揭露的各地层分层面高程，使得各勘探孔的坐标以及地表高程与其揭露的各地层分层面高程一一对应，形成地勘孔与各个地层分界面接触部位的点坐标；

1.2)将地勘孔与各个地层分界面接触部位的点坐标转换为三维的离散点，依次针对各地层的离散点，将离散点插值形成地层表面的地形曲面；

1.3)基于地层表面的地形曲面提取各个地层的曲面边界拉伸生成实体，以各地层表面为分界面对该实体进行切割，形成关于地层的三维地质模型。

可选地，步骤1.2)中将离散点插值形成地层表面的地形曲面的步骤包括：首先将离散点组合生成不规则的三角网格，然后由三角网格组成平滑曲面，从而形成地层表面的地形曲面。

可选地，步骤2)中计算该位置坐标到三维地质模型中地层表面的投影距离的步骤包括：首先将该位置坐标分别沿竖直方向投影至三维地质模型中各个地层表面上得到投影点；然后提取各个投影点的高程，计算各地层表面的投影点之间的垂直距离，从而得到各地层的覆盖层厚度。

可选地，步骤2)之后还包括确定桩基开孔位置距离持力层顶面的距离，并利用桩基开孔位置的地表点、在持力层顶面的投影点及桩基开孔的桩径生成桩基础模型的步骤。

可选地，所述生成桩基础模型时还包括导出地表点的三维坐标以及地表点距持力层的厚度的步骤。