8.1.3.1 建模准备工作
8.1.3.1.1 模型的概化
(1)真实性原则:全面真实地反映主要地质条件,使模型建立尽可能接近地质原型特征,取得较可靠的研究成果。
(2)突出性原则:重点对反映坝基(肩)变形稳定及抗滑稳定影响突出的因素,有针对性地进行建模。重点模拟了Ⅱ、Ⅲ级结构面,即主要断层5条:F1、F2、F3、F4、F5,以及延伸较长且对坝体影响较大的Ⅳ结构面,即小断层7条:f6、f7、f8、f9、f10、f11、f12。
(3)简化原则:在满足真实性原则、突出性原则的基础上尽量简化,以便提高建模效率及为数值模型分析计算顺利进行打下基础。
8.1.3.1.2 模型范围与坐标系设置
根据建模要求,模拟范围为长方形,以河道为中心向两侧展布,东西向长1200m,南北向长900m,左下角坐标为(17612800,2736200),右上角坐标为(17614000,2737100)。模拟海拔高度700~1650m(图8.2)。图8.1的上方为正北方向。模型坐标系将以左下角(17612800,2736200,700)为坐标原点,X轴指向正东,Y轴指向正北,Z轴从低海拔指向高海拔。
8.1.3.2 模拟原始界面
原始界面包括各种地质界面和工程结构面,地质界面包括地形面、断层面、岩体分级面等,工程结构面为坝体的双曲抛物面。根据地质界面的几何特征,在模拟初始地质界面时,确定地表面、岩体分级面的参考面为XOY面,F3、f8与f9的参考面为YOZ,其他断层面及坝体表面的参考面为XOZ。图8.2为模型的原始界面。
图8.2 原始地质界面
8.1.3.3 创建模型线框架
对所有界面进行求交运算,并与界面的边界组成模型的界线集;然后进行界线求交运算,计算出界线之间的交点;再根据界线的相交特征,将界线划分成简单弧,最终形成模型的线框架(图8.3)。
8.1.3.4 界面编辑与重构
在创建模型线框架的过程中,进行了界面之间的求交运算,所得到的交线可能是某些界面的新边界线,超出边界以外的部分应被删除。例如,小断层界面f11的原始界面超出了地表,在f11与地表面求交后得到的交线是f11新边界的一部分,交线以上的部分将被删除。图8.4(a)是界面求交后f11上的界线,图8.4(b)是在删除多余部分后f11上的界线。
图8.3 模型的线框架
图8.4 小断层f11界面编辑
完成所有界面编辑后,系统将在模型线框架的约束下进行界面重构。图8.5是重构后的地质界面。
图8.5 界面重构结果
8.1.3.5 块体搜索
在界面重构后,利用块体搜索方法得到101个封闭块体;再根据岩体质量分级结果,将这些块体划分成6类,并用不同的材质表示,得到三维无缝地质模型(图8.6)。
图8.6 块体搜索结果
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