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岩土工程中的许多问题,如崩岸、动态开挖、隧洞涌水等都具有时间效应,都是动态的变化过程。三维动态建模能较好地解决与时间相关的各种问题,实时分析模型的动态变化,为分析复杂岩土工程问题提供了新的思路。本文将TGIS的概念引入到岩土工程中,并对岩土工程中三维动态建模的相关问题进行了探讨。主要的研究内容如下:
1.对GIS在岩土工程中的应用情况做了全面的论述和分析,研究了三维地质建模的理论和方法,分析了三维地质建模中涉及到的空间插值、地质分析等关键技术问题。
2.研究了基于GIS的三维地质建模与有限元数值模拟的集成方法。基于ArcGIS软件开发了有限元网格数据处理系统,利用层分析方法较好地解决了岩土体的物理力学参数的赋值问题,实现了GIS与有限元数值计算的集成。
3.探讨了基于TGIS的三维动态建模的理论、方法。建立了锦屏二级水电站引水隧洞沿线区域地下水三维动态模型,利用GIS技术较好地模拟了场区地下水补给条件,实现了隧洞动态开挖及地下水运动的三维动态建模及可视化。
4.将TGIS的概念应用于嘶马崩岸监测和预报中,建立了嘶马水下地形TGIS,基于TGIS分析了水下边坡抛石层的变化。开发了嘶马崩岸预报系统,对条崩和窝崩进行预测。通过崩岸实例分析验证了系统的正确性和有效性。