GEO5三维地质建模填挖方功能

        GEO5三维地质建模2021版新增了填挖方的功能。用户可以在已经建好的三维地质模型基础上，通过添加设计工况，实现对原有模型开挖或回填的操作，同时还能分层计算开挖岩土体及回填材料体积，相关功能简述如下：

1、填挖方

        GEO5三维地质建模中的填挖方操作可以通过两种途径实现：

①：直接输入开挖或填方后的地形点坐标

     采用此种方法，首先需要在工况阶段设置中设置建模方式为“地表点和边”，然后在地形点界面中输入开挖或填方后的地形点坐标即可。

图1：填挖方工况阶段设置

此种方式较为适用于边坡开挖、堆山造地等填挖方工程。

图2：模拟台阶边坡开挖过程

②：在模型上直接构建多面体

     采用此种方法，则需要在工况阶段设置中选择建模方式为“填挖方”，然后再通过图形交互或坐标交互方式输入多个基准点，每个点都可以单独指定高程坐标以及与原有地形相交切的角度值（也可以统一指定为一个值），通过基准点构建出多面体，并与原有地形面进行空间布尔运算，实现对场地的挖方和填方功能。

图3：基准点的输入

图4：通过输入基准点构建的多面体

此种方式能够实现精细开挖，较为适用于基坑开挖和道路填筑等工程。

图5：某场地基坑开挖模拟

        需要说明的是，用户可以通过填挖方模式控制输入的多面体和原有模型相交后，是仅取填方或挖方还是二者兼而有之，三种模式的区别示意如下：

图6：仅取挖方区域

图7：仅取填方区域

图8：挖方和填方区域同取

2、算量

        在进行填挖方操作之后，用户可以直接计算出本工况相对于原有模型（或上一个工况）的体积变化情况，可同时计算出填方体积和挖方体积，其中挖方体积又可以单独计算每一种材料的挖方量。

图9：挖方和填方体积计算

计算书中详细记录了每种材料的挖方量和总量。

图10：计算书中挖填方量详细结果

        值得注意的是，针对模型中的每一种挖方材料，用户都可以指定相应的松散系数，这样可直接得到挖方后的弃方量。

3、挖填方平衡

        在有了挖方和填方量之后，对于某些场地，我们希望挖方量能近似等于填方量，这样可以减少弃土外运，优化施工投入成本。在GEO5新增的填挖方功能当中，也可以实现类似的操作。

        当采用在模型上直接构建多面体的方式来进行填挖方，即上述第1节中的第二种情况时，可以通过“竖向偏移”功能同时调整场平基准点上的Z值坐标，比如同时+1m或-1m，然后计算相应的总挖方量和填方量，经过几次调整后，直至挖方量近似等于填方量。此外，用户还可以通过挖方的松散系数值更准确的控制挖填方平衡。

图11：“竖向偏移”功能辅助实现挖填方平衡

4、切剖面用于岩土计算

        和直接建立三维地质模型之后的切剖面一样，在填挖方后，用户仍然可以对模型进行切剖面操作，切出来的剖面可直接复制到土坡模块当中，进行边坡稳定性分析。

图12：某边坡挖方后切剖面操作

图13：剖面导入土坡模块分析边坡稳定性