面向工程地质剖面的土体工程地质问题预警研究

论文摘要

土体工程地质问题是已有的土体工程地质条件在工程建设的过程中发生变化,对工程建筑安全构成威胁的地质问题。它影响建筑物修建的技术要求和安全可靠性。工程地质剖面图是一种常见的地质结构表现形式,其按一定比例揭示了一定纵横向范围内的工程地质空间结构,并隐含了大量工程地质问题信息。工程地质剖面数据库中不仅包含工程地质剖面对象的属性信息,还存储了大量原位测试、土工试验结果数据。为了城建的安全考虑,消除地下问题隐患,防止地质灾害的发生,研究工程地质问题预警方法具有重要的意义。因此本文提出了面向工程地质剖面的土体工程地质问题预警技术解决方案,其研究的理论基础、研究内容与结论如下:(1)以工程地质学理论为基础,研究基于土体工程地质问题预警的工程地质剖面基本要素和约束条件,抽象出支持土体工程地质问题判别的工程地质剖面的概念模型,在概念模型的基础上,研究各工程地质对象的实体类别,把这些实体抽象成逻辑模型。再结合ArcGIS平台的Geodatabase构建基于土体工程地质问题预警的工程地质剖面物理存储模型。(2)以空间数据模型与岩土力学理论为基础,研究支持工程地质剖面预警的土体工程地质问题判别的专家知识与规则。对有关土体工程地质问题判别进行定性定量属性的表述,并存储知识与规则,并实现空间数据库与知识的关联。(3)基于GIS空间分析技术的土体工程地质问题自动判别方法。在工程地质剖面数据模型的基础上,结合土体工程地质问题识别专家知识与规则,运用空间查询、数值比较与逻辑判断等方法,提出了软土压缩、砂土液化和地裂缝等土体工程地质问题判别算法,实现目标工程地质剖面上潜在的土体工程地质问题的识别。(4)研究工程地质问题可视化方法。通过色彩与点、线、面图形的不同组合,根据剖面数据的分类、分级特点,选择相应视觉变量,采用色彩模型和符号化渲染方法,渲染与强调需要突出显示的对象,实现了土体工程地质问题的可视化预警。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第1章 绪论
•   1.1 选题背景及研究意义
•     1.1.1 选题背景
•     1.1.2 研究意义
•   1.2 国内外研究现状
•     1.2.1 工程地质问题研究现状
•     1.2.2 知识和规则表达与专家系统研究现状
•     1.2.3 面向工程地质剖面的工程地质问题分析研究现状
•     1.2.4 研究现状总结
•   1.3 研究目标与内容
•     1.3.1 研究目标
•     1.3.2 研究内容
•     1.3.3 技术路线
•     1.3.4 论文组织
•   1.4 本章小结
• 第2章 土体工程地质问题与判别方法
•   2.1 常见的土体工程地质问题
•   2.2 土体工程地质问题判别方法与评价模型
•     2.2.1 软土压缩问题判别方法
•     2.2.2 砂土液化判别模型
•     2.2.3 地裂缝判别模型
•   2.3 本章小结
• 第3章 土体工程地质问题判别的空间数据模型构建
•   3.1 工程地质剖面空间数据模型组成要素
•     3.1.1 工程地质对象
•     3.1.2 对象内部属性
•     3.1.3 对象之间空间关系
•   3.2 概念模型
•   3.3 逻辑数据模型
•   3.4 物理数据模型
•   3.5 本章小结
• 第4章 土体工程地质问题判别的知识规则
•   4.1 判别知识
•     4.1.1 岩性
•     4.1.2 物理力学指标
•     4.1.3 空间关系
•   4.2 分级规则
•     4.2.1 坡度倾角分级规则
•     4.2.2 土体工程地质问题分级规则
•   4.3 知识表达方法
•     4.3.1 空间关系形式化表达
•     4.3.2 产生式表达
•   4.4 知识与规则表达
•     4.4.1 软土压缩性判别知识与规则
•     4.4.2 砂土液化判别知识与规则
•     4.4.3 地裂缝判别知识与规则
•   4.5 本章小结
• 第5章 土体工程地质问题预警可视化方法
•   5.1 土体工程地质问题预警算法
•     5.1.1 软土压缩问题
•     5.1.2 砂土液化
•     5.1.3 地裂缝
•   5.2 可视化预警方法
•     5.2.1 软土压缩问题可视化
•     5.2.2 砂土液化可视化
•     5.2.3 地裂缝可视化
•   5.3 预警实现与验证
•     5.3.1 系统结构
•     5.3.2 模块组成与功能
•     5.3.3 数据基础
•     5.3.4 原型系统验证
•   5.4 本章小结
• 第6章 结论与展望
•   6.1 结论
•   6.2 问题及展望
• 参考文献
• 在读期间发表的学术论文及研究成果
• 致谢

文章来源

类型: 硕士论文

作者: 范越

导师: 陈锁忠

关键词: 工程地质剖面,土体工程地质问题,知识与规则,可视化,预警

来源: 南京师范大学

年度: 2019

分类: 基础科学,工程科技Ⅱ辑

专业: 地质学,工业通用技术及设备

单位: 南京师范大学

分类号: P642

DOI: 10.27245/d.cnki.gnjsu.2019.000731

总页数: 83

文件大小: 7488K

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