第四十一章：三维地质模型的创建与修改

自带例题：Demo_manual_39.gsg

例题源文件：https://pan.baidu.com/s/1hUyXZGX09VQxJb_btbc79Q

41.1介绍

　　本章目的是介绍【三维地质建模】程序的基础工作。建模的原则是依据勘察数据创建地质模型。

　　在较简单的地质条件下，该模型通常是由施工现场的所有钻孔和原位测试数据自动创建的。

在比较复杂条件下，有时需要对生成的模型进行修改以匹配真实地层或地质学家的想法。可通过修改土层（扩大，合并，分割）或创建各种特殊地质（透镜体，地质断层等）来实现。本手册主要侧重于介绍这些复杂条件下的修改。

　　手册中使用的示例建模都很快。模型显示如下：

图41.1最终地质模型

　　建模过程将分步描述。为了正确了解建模过程，我们建议单独创建示例。

41.2创建三维地形模型

　　创建数字地形模型是大部分三维地层建模工作的第一步。软件根据输入的地形点自动创建项目场地范围内的数字地形模型。

　　地形点可以手动输入也可以导入。修改、删除或添加任何地形点后，地形会自动重新生成。地形的形状还受到带有自定义z坐标的勘察数据的影响。对于创建边坡地形或陡坎地形，活动边界的使用很重要。

　　该例中，地形由六个带有[x,y,z]坐标的点创建：[0,0,0]，[0,10,0]，[7,0,3]，[7,10,3]，[20,0,5]，[20,10,5]。

图41.2中等平滑度的地形

　　面的平滑度对模型的形状有很大的影响。平滑度在【分析设置】界面中设置。上面的模型采用的是“中等”平滑度。如果设置平滑度为“无”，那么模型的形状如下图所示。

图41.3无平滑度的地形

　　平滑度越高可创建的模型越真实，但是当地层面较多时，生成模型的速度将会较慢。有时，对于一个很大的模型，建议创建模型时采用无平滑度，当需要生成成果报告或截取剖面时才调整到更高的平滑度。

41.3创建水平地层模型

　　该例中我们创建一个如下图所示的水平地层模型。

图41.4模型示意图

　　首先，我们在【勘察数据】界面输入勘察数据（类型为钻孔）-钻孔名称为BH1，坐标[x,y,z]为[5,5,自动定位到地表]，各层厚[2,1,3]。岩土材料[蓝色,绿色,棕色]可以直接在【钻孔地层】窗口中添加，也可以在【岩土材料】界面中添加。

图41.5添加钻孔

接下来我们定义岩土材料，最简单的方法就是点击【岩土材料】界面中的【从勘察数据中继承】按钮，然后所有的岩土材料将会依据【勘察数据】中所填写的创建。

图41.6从【勘察数据】中继承岩土材料

　　柱状剖面和钻孔将由输入的勘察数据（类型为钻孔）自动生成。

　　切换到【生成地质模型】界面后，三维地质模型将自动生成。若在【分析设置】界面中未勾选“自动生成地质模型”，那么需要点击【生成】按钮来手动生成地质模型。

图41.7生成地质模型

　　为了更清楚的展示地层分布情况，在【生成二维剖面】界面中输入一条端点[x,y]为[0,5]和[20,5]的剖面，并修改图形显示设置。

图41.8查看模型中的剖面

在这里，需要在【图形显示设置】中，对相应的三维地质模型的显示信息做一些调整。

图41.9图形显示设置—模型

41.4创建地层随地表变化的模型

　　该例中我们创建一个地层沿地形变化的模型。

图41.9模型示意图

　　我们将在前一个例题模型的基础上进行。从下图中可以明显看出，需要在项目场地的边界添加虚拟钻孔来对模型进行修改。

图41.10添加虚拟钻孔的模型示意图

　　在【生成地质模型】界面中选中钻孔BH1，然后添加两个坐标分别为“BH1(2)”[0,5】和“BH1(3)”[20,5]的虚拟钻孔（使用【图形交互添加】或【坐标交互添加】按钮）。

　　在【添加钻孔】对话框中可以看到新增钻孔的默认地层参数和钻孔【BH1】一模一样。新的钻孔位于坐标[0,5]和[20,5]。

图41.12【添加钻孔】对话框

　　这样，我们成功创建了一个地层沿地形变化的模型

图41.13最终模型

41.5项目场地-活动边界

　　在上一个例题模型的基础上，在图形显示设置中勾选“岩土材料三维视图”。

图41.14【生成地质模型】界面-图形显示设置

　　模型边界仅由位于项目场地角点的辅助钻孔创建-模型边界处的地层线几乎是一条直线。

图41.15边界地层线为直线的地质模型

　　切换至【项目场地】界面，并输入【活动边界】的宽度为1m。活动边界显示为红色。

图41.16【项目场地】界面中设置活动边界

　　“BH1”钻孔没有位于活动边界内，所以输入活动边界后再次生成的模型没有发生任何变化。切换至【生成地质模型】界面，选中钻孔BH1，使用【坐标交互添加】按钮添加两个虚拟钻孔“BH1(4)”[5,0.5]和“BH1(5)”[5,9.5]。

图41.17在活动区域内添加虚拟钻孔

　　新增的两个虚拟钻孔均位于活动区域内。地表上的橙色线显示了如果根据活动区域内的钻孔创建模型边界上的辅助钻孔。

图41.18最终模型

　　现在，模型边界发生了很大的变化，和在模型中部所切剖面一致。

　　当模拟真实场地时，建议输入活动边界的宽度至离项目场地最近的地形点和钻孔处。

41.6编辑地层

　　该例中我们编辑绿色地层从钻孔扩展至模型边界的变化。

图41.19模型示意图

　　在【编辑钻孔】对话框中对钻孔进行编辑。这里我们对钻孔“BH1(2)”和“BH1(3)”进行相同的修改-将绿色地层的厚度从1m增大到3m，同时将蓝色地层的厚度从2m降至1m。

图41.20【编辑钻孔】对话框

　　这样，模型便修改完成了。

图41.21修改后的模型

41.7创建透镜体

　　该例中我们创建一个“透镜体”，如下图所示。

图41.22模型示意图

在【生成地质模型】中，我们输入位于透镜体中部的钻孔“red 1”，坐标（11,5），然后在添加新的厚度为0.5m的层“red”。（注：点击【坐标交互添加】按钮时，不要选中任何钻孔。）
在【添加钻孔】对话框中可以看到当前虚拟钻孔的地层状态信息。在本例中，钻孔地层表上应该显示“地层由地质模型生成”状态信息，代表钻孔地层由当前地质模型在该点的地层情况自动生成。如果状态信息是“地层被钻孔替代”，那么可以通过【修改状态】按钮来修改当前钻孔地层状态。