一、Civil 3D地質(zhì)建模方法
Civil 3D為土木工程BIM 軟件，其主要用于道路、管線設(shè)計(jì)，Civil 3D無(wú)巖土專業(yè)模塊，借助Civil 3D中的路線設(shè)計(jì)功能，將二維地質(zhì)界面轉(zhuǎn)化為空間三維曲線，作為生成地質(zhì)界面的特征線。Autodesk geotechnical module，是一家叫做Keynetix的英國(guó)公司開(kāi)發(fā)的模塊，在Civil
3D上運(yùn)作，從工地鉆探數(shù)據(jù)輸入起，應(yīng)用于鉆探孔、土層等之?dāng)?shù)據(jù)管理，到3D展示及圖說(shuō)制作。通過(guò)此方法，能有效的綜合利用鉆孔信息與人工經(jīng)驗(yàn)、地質(zhì)調(diào)繪及物探剖面等多種信息。地質(zhì)模型的建立主要分為以下幾個(gè)步驟：
1、整理地勘數(shù)據(jù)資料，將數(shù)據(jù)整理成地質(zhì)模塊建模所需類型；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
2、整理各鉆孔位置的三維坐標(biāo)表
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3、整理各鉆孔的空間方位角數(shù)據(jù)表
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4、整理各鉆孔下的巖層分類及各巖層厚度數(shù)據(jù)表
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5、通過(guò)地質(zhì)模塊插件Autodesk geotechnical module，分組導(dǎo)入整理好的各個(gè)勘探控制點(diǎn)數(shù)據(jù)信息表，生成各地質(zhì)層地質(zhì)曲面。
二、CATIA地質(zhì)建模方法
CATIA軟件具有強(qiáng)大的曲面建模功能，模型邊界光滑，并且支持交互式工程圖，
可承擔(dān)多專業(yè)、多層次（巧部、網(wǎng)絡(luò)、License）協(xié)同設(shè)計(jì)。在構(gòu)建三維地質(zhì)模型時(shí)主要用到CATIA的如下四個(gè)模塊：
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
構(gòu)建BIM應(yīng)用的三維地質(zhì)模型需要地形圖、鉆孔數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造、地理信息等數(shù)據(jù)，最終將所有數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到模型上。
（1）獲取地形圖
SketchUP是建筑行業(yè)中常用的3D建模軟件，該軟件功能強(qiáng)大，可以快速、精準(zhǔn)地生成三維地形圖。根據(jù)測(cè)繪資料，在SketchUP的3D模型庫(kù)中添加并抓取遙感影像圖，根據(jù)實(shí)際精度需要生成三維地形圖。
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（2）生成地形剖面圖
抓取三維地形后，根據(jù)實(shí)際精度需要對(duì)三維地形圖進(jìn)行處理，生成地形剖面圖，并將生成的地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入AutoCAD中。
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（3）轉(zhuǎn)換三維地形數(shù)據(jù)
對(duì)三維地形圖進(jìn)行修正整理，刪除冗余地形數(shù)據(jù)。整理完成后，通過(guò)接口程序轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型成CATIA的ASCii接口格式。
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（4）生成三維地質(zhì)模型
把轉(zhuǎn)換后的三維地形數(shù)據(jù)導(dǎo)入CATIA中，通過(guò)Mesh Creation功能創(chuàng)建三維地質(zhì)網(wǎng)格（mesh）圖形。創(chuàng)建后的模型會(huì)有一定的數(shù)據(jù)缺失，需要對(duì)其進(jìn)行補(bǔ)全，這樣就使得地形圖連貫成最終想要的結(jié)果。
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三、理正勘察三維地質(zhì)建模
理正勘察三維地質(zhì)軟件結(jié)合三維地學(xué)研究理念和技術(shù)的最新進(jìn)展，集三維地質(zhì)模型創(chuàng)建、模型仿真展現(xiàn)、工程地質(zhì)問(wèn)題三維分析應(yīng)用為一體的軟件系統(tǒng)。根據(jù)鉆孔、地質(zhì)平面圖、縱斷面圖、剖面圖等多源數(shù)據(jù)創(chuàng)建生成包含多種地質(zhì)要素(如地表地形、斷層、褶皺巖層、溶洞等)的復(fù)雜三維工程地質(zhì)模型。并可實(shí)現(xiàn)任意剖切；基坑、基樁、隧道、路塹刷坡等工程活動(dòng)的模擬開(kāi)挖；土方量估算等工作?？膳cCivil 3D系列軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)互通。
（一）自動(dòng)連層建模法
一般應(yīng)用于簡(jiǎn)單場(chǎng)地地質(zhì)模型的建立，已知信息主要是鉆孔和剖面圖，由于地層關(guān)系簡(jiǎn)單，所以可由軟件自動(dòng)快速建立模型。建模步驟：
1、導(dǎo)入鉆孔數(shù)據(jù)；
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2、導(dǎo)入剖面圖數(shù)據(jù)；
3、設(shè)置建模參數(shù)，可一鍵生成地質(zhì)三維模型。
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（二）復(fù)雜層面手工建模法
主要應(yīng)用于復(fù)雜場(chǎng)地建模，由于地層連層情況復(fù)雜，無(wú)法通過(guò)軟件算法完成快速建模，必需綜合考慮各種勘測(cè)信息，再由人工判斷和修改，形成地層面（包括上表面，下表面，斷層面，褶皺面，風(fēng)化面等等），最后再形成三維地質(zhì)體。在這種建模方法中，已知信息主要包括DEM數(shù)據(jù)、等高線數(shù)據(jù)、工點(diǎn)平面圖、縱斷面圖和鉆孔數(shù)據(jù)，要求體現(xiàn)巖層的分布特點(diǎn)，建模過(guò)程中能靈活的編輯修改。建模步驟：
1、導(dǎo)入DEM數(shù)據(jù)（TIFF格式）生成地表模型
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2、導(dǎo)入鉆孔數(shù)據(jù)
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3、導(dǎo)入工點(diǎn)平面圖并進(jìn)行處理
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4、導(dǎo)入縱斷面圖并進(jìn)行處理
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5、生成層面
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6、編輯層面
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7、生成三維實(shí)體模型
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四、應(yīng)用數(shù)值分析軟件建立地質(zhì)模型的方法
（一）sufer
sufer是一款強(qiáng)大的三維圖形繪制軟件，廣泛使用于地質(zhì)領(lǐng)域，具有的強(qiáng)大插值功能和繪制圖件能力。Civil 3D可以通過(guò)“導(dǎo)出DEM”的方式，將三維地質(zhì)模型的曲面文件，通過(guò)導(dǎo)出的DEM數(shù)據(jù)完整描繪，使用較大的密度進(jìn)行描繪，還原度很高。
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通過(guò)軟件的三維表面生成功能，將三維地質(zhì)模型的地形和地層界面展現(xiàn)。
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通過(guò)sufer的均分功能，可以將每個(gè)曲面的數(shù)據(jù)文件再導(dǎo)出為均布的高程點(diǎn)，這種數(shù)據(jù)能夠讓對(duì)DEM原文件支持較為困難的數(shù)值分析軟件有效利用，可以建立起有效的曲面模型，如ANSYS等。
（二）COMSOL
COMSOL Multiphysics是多物理場(chǎng)耦合和仿真的重要軟件，在多場(chǎng)耦合方面具有顯著優(yōu)勢(shì)。可以通過(guò)“導(dǎo)入DEM”方式將上文提到的DEM文件導(dǎo)入，在“全局空間”創(chuàng)建“elev”函數(shù)，在下面的集合定義中使用，也可使用sufer進(jìn)行重均分的數(shù)據(jù)文件建立參數(shù)化面。
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（三）MIDAS
MIDAS是面向工程建設(shè)行業(yè)土木結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，提供專業(yè)數(shù)值分析的軟件?？梢酝ㄟ^(guò) Civil 3D中曲面提取等高線對(duì)象等方式，將模型數(shù)據(jù)進(jìn)行高度利用。本文實(shí)例部分利用 MIDAS展現(xiàn)了模型交互的功能。
（四）FLAC3D
FLAC3D是目前巖土領(lǐng)域最為權(quán)威的仿真計(jì)算軟件之一，提供專業(yè)的有限差數(shù)值分析功能。模型可以通過(guò)上文提到的MIDAS或者ANSYS等軟件進(jìn)行處理，再導(dǎo)入FLAC3D之中進(jìn)行科學(xué)計(jì)算。
五、地質(zhì)BIM模型的應(yīng)用
1、三維地層的可視化；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
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2、地層等相關(guān)屬性的可視化查詢；
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3、任意點(diǎn)地層柱狀的提?。?/span>
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4、任意地質(zhì)剖切面、平切面生成；
5、任意的地質(zhì)開(kāi)挖和剖切；
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6、任意地質(zhì)體體積算量，指導(dǎo)基礎(chǔ)設(shè)計(jì)和土方開(kāi)挖作業(yè)；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
7、地質(zhì)滑坡提前預(yù)判。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
文章來(lái)源：掌上BIM
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