一、地下工程问题的可视化分析方法（论文文献综述）
潘东东[1]（2020）在《复杂岩溶裂隙-管道介质注浆扩散模拟分析方法及应用》文中指出岩溶地区地下工程施工通常伴随着复杂的地质条件,岩溶裂隙-管道纵横交错,地下水径流条件异常复杂,导致突涌水灾害频发且治理难度极大。在地下工程突涌水灾害治理中,注浆是最常用的方法,浆液的扩散运移规律对工程设计和施工具有重要的意义。由于岩溶介质的复杂性导致浆液扩散过程极具隐蔽性,其扩散规律无法被直观的判定,因此复杂岩溶介质三维地质模型的构建是开展注浆扩散机理研究的基础。另一方面,岩溶地区工程地质环境复杂多变,浆液在动水条件下的扩散规律及封堵机理缺乏有效的研究手段,数值计算方法可以实现浆液扩散过程的可视化仿真,但是浆水相互作用理论不完善限制了其推广应用。此外,岩体介质的不同必然导致浆液扩散过程产生较大差异,其中所涉及的注浆扩散理论也将不同,针对复杂的岩溶裂隙-管道介质目前尚缺乏一种统一的注浆模拟分析方法。针对上述问题,本文以理论分析、数值模拟及试验验证为主要研究手段,提出了一种确定与随机相结合的复杂岩溶裂隙-管道介质三维地质建模方法,建立了一种统一的裂隙-管道介质动水注浆扩散模拟分析方法,并开展了数值方法的验证及应用研究,以期为实际工程浆液选型、注浆参数确定以及注浆工艺优化提供理论依据。本文的主要研究工作及成果如下:（1）根据节理、层理在岩体表面的出露特点分别进行数据采集,利用区域生长算法提取面状节理的产状信息;结合三维空间点云数据以及真实图像数据开展人工干预的半自动线状层理信息采集。从几何学、地质统计学的角度给出三维空间中复杂结构面的分组、空间密度分布函数,并编制相应的计算程序,完成裂隙网络模型构建,最终提出了一种裂隙网络确定-随机识别与建模方法（DSIM-Deterministic-Stochastic Identification and Modelling）,降低了岩体内部的不确定性。利用ICMC（Improved Coupled Markov Chain）理论建立了考虑地层变异性的裂隙岩体模型,利用傅里叶变换方法实现了粗糙管道表面模型构建。在现有三维空间数据可视化技术基础上,针对性的开展了石灰石矿山三维空间数据建模分析,探索研究了多源复杂空间数据的一体化管理、空间分析等关键技术,为注浆扩散模拟分析提供了基础模型。（2）提出了注浆分序扩散固化模型与数值模拟方法（SDS-Sequential Diffusion and Solidification）,将注浆过程离散为一个分序扩散固化过程,比传统方法具有明显优势,不同序次浆液注入后服从各自的粘度时变函数,合理表征了浆液粘度变化的时间特性;并基于计算流体力学、多相流理论,追踪和更新不同序次浆液注入后的空间位置变化,进而合理表征了浆液粘度变化的空间特性,最终解决了浆液黏度时空双变难以表征和数值实现的难题。基于SDS方法建立了以粘性不可压缩多相流模型为基础,并采用流体体积法在固定欧拉网格下追踪分序相界面的移动,引入逆梯度处理方法确保了分序相界面的尖锐性,利用通量修正传输算法保证了分序次浆、水相分数的有界性,进而解决了分序次浆、水相界面的精细刻画与界面追踪问题。针对浆液固化期粘度指数增大计算不收敛的关键问题,基于实验测试和理论研究,提出了浆液固化期粘度阈值模型,解决了考虑粘度时空双变、浆液扩散区域空间搜索及浆液扩散形态追踪等复杂问题并存条件下的计算收敛性问题,实现了动水注浆过程浆液扩散与相变固化过程模拟。SDS方法采用统一的多相流理论和数值算法表征不同序次浆液和水的相互作用,模型和数值算法不依赖于被注裂隙或管道的介质特征,同时适用于裂隙层流、裂隙紊流和管道紊流,因此,SDS方法和处理思想统一了裂隙-管道介质的动水注浆模拟分析,避免了不同介质采用不同模型和算法带来的介质耦合模拟问题,实现了裂隙-管道介质浆液扩散过程粘度-压力-速度时空演化全过程仿真分析。（3）开展了 SDS方法在静水、动水条件下裂隙介质的有效性及可行性分析,探究了动水流速对注浆压力的变化、浆液的逆流扩散距离以及顺流扩散形态的影响规律。该模型较为真实的刻画了裂隙动水注浆扩散沉积形态,并进一步在工程尺度验证了该模型在溶蚀宽大裂隙、三维复杂裂隙网络注浆扩散机理研究方面的适用性及可行性。利用管道动水注浆模拟试验系统,开展了速凝类浆液动水注浆室内试验研究,对比验证了 SDS计算方法在管道型动水注浆模拟方面的有效性及可行性,并进一步在工程尺度验证了 SDS方法在粗糙管道动水注浆扩散机理研究方面的可行性,为揭示工程尺度管道介质动水注浆封堵机理提供了合理有效的方法。（4）针对大流量岩溶管道动水注浆封堵难题,利用SDS模拟分析方法揭示了控流降速及双孔联合注浆的作用机理,以期为实际注浆生产提供理论基础,优化注浆设计方案,为合理浆液选型提供依据。管道控流降速以及双孔联合注浆堵水机理方面的研究成果应用于广西平南特大涌水治理工程,指导了注浆方案的设计,实现了大流量岩溶管道的成功封堵,解放了水害影响下的矿产资源。
王英汀[2]（2019）在《三维激光扫描技术在基坑变形监测和岩土体参数反演中的应用》文中提出近年来,三维激光扫描技术在土木工程领域得到越来越多的关注,该技术能够高精度、高密度、高速率及无接触地获取目标物的三维坐标信息。在工程变形监测领域,该技术不仅克服了传统监测的缺点,而且改善监测人员的作业环境,推动监测自动化与数字化的发展。但是,目前国内关于该技术的应用研究尚不成熟。本文对三维激光扫描技术在基坑变形监测以及岩土体参数反演中的应用展开研究,详细介绍了该技术的原理、特点;通过精度试验,研究了扫描仪测距和测角中误差分布规律;提出了基于三维激光扫描技术的新的监测方法,并将其应用于工程实例中;最后,针对扫描监测连续、大数据性的特点,增加反分析输入样本数量,进行岩土体参数反演分析。论文主要研究工作及内容如下:（1）阐述了三维激光扫描技术、基坑监测及岩土体参数反演的发展现状,着重对该技术在变形监测领域的研究现状进行了分析。尽管三维激光扫描技术目前在变形监测领域有一定的应用,但尚未形成成熟的体系,在岩土体参数反分析的应用更是少有研究。（2）详细介绍了三维激光扫描技术的组成及特点及本研究所用的法如Focus S150三维激光扫描系统,系统阐述了点云数据的概念并进行数据处理相关算法的研究,为后续工作奠定了基础。（3）开展了靶球最佳扫描距离及扫描仪精度试验。扫描仪的精度主要分为测距精度和测角精度,通过试验获得了测距以及测角外符合中误差,验证了三维激光扫描仪应用于基坑变形监测的可行性。（4）依托工程案例,研究三维激光扫描深大基坑监测方案,提出一种三维激光扫描仪应用于基坑变形监测的方法,并结合施工现场实际情况进行扫描点云数据获取及处理,获取变形可视化云图。进一步地,对支护结构及周边道路的变形规律进行分析,最后借助传统监测方法对扫描监测的准确性进行了对比分析。（5）研究三维激光扫描点云作为岩土体参数反演分析训练样本的反分析方法。提取扫描点云监测数据作为输入层,进行岩土体参数反演分析。通过均匀设计的方法选取样本并代入MIDAS获取反演所需响应数据,利用MATLAB工具箱进行BP神经网络训练,并将反演结果带入MIDAS正演进行效果评价。
丁鸿伟[3]（2019）在《岩爆实验大数据压缩算法及其可视化分析》文中提出在地下开采作业时,开采到一定深度,岩体构造应力相对较高,引发临空岩体突发式破坏的现象称为岩爆。岩爆机理研究具有极其重要的理论和现实意义。然而,研究者几乎都面临着实验数据量巨大、分析不足的问题,严重制约着研究的进一步开展。随着对岩爆机理的深入研究,所产生的实验数据越来越多,数据量已由GB级增长至TB、PB级别,如此庞大的数据量用传统的技术无法分析,为此将大数据技术引入岩爆研究领域。本文以某国家重点实验室的岩爆实验数据为研究对象,针对岩爆研究领域存在的三大问题——数据存储问题、数据处理问题、数据分析问题中的数据存储问题进行了深入的研究。论文首先通过对岩爆研究、大数据、压缩算法、可视化分析等技术的介绍引出了本文的研究内容。之后介绍了本文中涉及的岩爆实验大数据的采集方法,通过实验室的实验环境做了大量的岩爆实验并采集到大量实验数据,随机选取五组,运用大数据分析技术,对实验数据预处理,提出了实验数据统计算法及连续性特征分析算法,运用上述两个算法对岩爆实验大数据进行了数据特征提取及深入的数据特征分析,并将分析结果通过可视化分析技术进行了展现。在上述提取及分析数据特征的基础上,设计并实现了一组适合于岩爆数据的压缩存储算法:VSC、NVSC、VS、VC算法,通过四种算法的对比分析得出VC算法的压缩性能最优。在此基础上基于词典编码LZ78算法对VC算法进行了改进,设计并实现了D-VC算法。用上述五种算法分别对随机选取的五组岩爆实验数据进行了实验,统计了实验结果。通过对比各个算法的压缩效果,得出改进的D-VC算法压缩性能最好平均压缩率为1.912%,其平均压缩率优于WinRAR的3.48%,360压缩的4%,快压压缩的4.16%。对压缩算法性能进行了可视化分析,将上述压缩算法的压缩空间和压缩率等进行了动态可视化展示。通过上述工作解决了岩爆研究三大问题中的数据存储问题。基于大数据采集、大数据存储、信息查询、在线分析、可视化五个模块设计并开发了岩爆实验大数据处理系统,系统在已设计的压缩算法的基础上实现了大数据压缩上传功能。论文最后分析了本文压缩算法的经济效益。综上,本文的研究工作具有极其重要的理论价值和社会效益。
任张瑜[4]（2019）在《复杂孔隙结构三维应力场可视化的物理力学方法》文中进行了进一步梳理定量可视化地确定复杂孔隙地质材料内部三维应力场的分布和演化,对解决地质、矿业、土木等工程领域中应力主导的材料内部变形、裂纹扩展、渗流等问题具有重要意义。例如天然岩体中复杂孔隙结构内部的三维应力场严重影响着煤炭开采时采动应力场的分布、石油开采中孔隙压力的变化、页岩气开采时渗透性的改善等;岩土工程中深埋隧道、硐室等地下工程的长期稳定与安全与其围岩中高应力集中形成的损伤区直接相关。从本质上讲,孔隙地质材料内部结构和全场应力分布决定着材料受载后的力学响应,但是孔隙结构和内部应力场的复杂性和不可见性使得精确描述和定量表征孔隙结构材料内部隐藏的三维结构和应力场异常困难。目前测量孔隙结构内部应力场的方法包括理论分析、现场监测、实验室实验、数值模拟等。但是,理论分析对于复杂不规则几何结构孔隙,难以从理论上解析其内部全场的应力分布;现场监测由于其有限的测量数据,难以建立在整个煤层开采、隧道建设等工程活动过程中三维全场应力的分布和演化;常规的岩石力学实验往往基于宏观的力学响应,来推断模型内部应力场的分布特征,而不是直接测量材料内部的全场应力分布。为了解决这些问题,数值模拟作为一种直观定量地确定材料内部应力场的方法得以快速发展,但是其在材料物理力学参数的选取、网格的划分、计算单元的定义、本构关系的确定、模拟结果的验证,特别是三维结构内部应力场的准确性验证等问题上的挑战,使其精确性有待提高。这些困难的存在使得数值模拟研究难以完全替代实验室测量,因此,需要发展一种针对复杂结构的内部全场应力的实验测量方法,既可避免数值模拟研究中的不足,又可验证数值模拟全场应力计算的结果。但是,如何精确提取和测量材料内部复杂的三维孔隙结构和应力场,是阻碍三维应力场实验测量的关键性难题。针对如何精确提取和测量材料内部复杂的三维孔隙结构和应力场问题,本研究旨在建立一种岩石内部复杂三维孔隙结构和应力场的定量可视化方法。本研究采用微焦点CT扫描、数字图像重构和3D打印技术,提取岩石三维孔隙结构特征,建立了复杂孔隙结构的三维数字和物理模型,实现了复杂孔隙结构的物理透明化表征;研究了 3D打印成型的透明光敏材料的力学和光学特性;提出了连续加载过程中复杂孔隙结构模型内部二维应力场全场演化的定量识别与可视化方法;发展了三维应力冻结、相移法和解包裹技术,提出了复杂孔隙结构内部应力场的定量提取与可视化方法。通过实验和数值模拟计算结果的对比,验证了本研究提出的复杂孔隙结构内部应力场定量提取和可视化方法的有效性和精确性,评价了受压复杂孔隙结构内部形成的潜在剪切破坏面和局部孔隙周边形成的环状高应力区。本文研究的主要创新点如下:（1）采用微焦点CT扫描、数字图像重构和3D打印技术,通过提取岩石孔隙结构特征,构建了复杂孔隙结构的三维数字和物理模型,实现岩石复杂孔隙结构的物理透明化表征;（2）针对孔隙结构三维应力场定量与可视化分析的需要,实验研究了适用于3D打印成型的透明光敏性材料的力学和光学特性,分析揭示了光固化成型过程对三维透明物理模型的光学与力学性质的影响;（3）提出了连续加载过程中复杂孔隙结构内部二维应力场全场演化的定量识别与可视化方法,为解决以往光弹性方法中难以定量分析复杂孔隙结构应力场全场演化的难题开辟了途径。（4）发展了复杂孔隙结构的三维应力冻结、相移法和解包裹技术,提出了连续荷载作用下复杂孔隙结构内部三维应力场的定量提取与可视化方法,为实现复杂孔隙结构内部三维应力场全场演化的物理表征创造了条件。
吴先俊,郭成[5]（2017）在《双江口水电站智慧工程简介》文中研究指明双江口水电站是大渡河干流上游的控制性水库电站,其具有高边坡、高坝深基坑、工程量大、投资管控难度大等典型特点,因此双江口水电站建设过程控制具有极大难度。针对当前水利水电工程建设过程控制研究中大都是针对施工进度或者施工质量进行实时控制,尚未有针对工程建设全过程及机电设备全生命周期管理研究现状,针对双江口施工特点,本文论述了双江口水电站智慧工程的架构及功能设计。基于工程信息自动感知、工程风险自动预警、工程问题自主决策,实现工程建设全过程及机电设备全生命周期的有效管控,为双江口水电站建设及水电工程智能管控发展提供了基础。
王帅[6]（2007）在《鲁地拉地下洞室群施工动态可视化仿真与优化研究》文中提出鲁地拉水电站地下洞室群施工是一个极其复杂的过程,由于洞室规模庞大、布置密集,施工工序繁多,地质条件复杂,采用传统的方法分析计算,难以制定合理的施工进度计划和施工组织设计方案。本文采用系统仿真思想,进行鲁地拉地下洞室群施工动态可视化仿真与优化研究。主要研究工作和研究成果如下:（1）对鲁地拉地下洞室群施工系统进行分解与协调,综合考虑各种因素的影响,从层次化、模块化的建模思路出发,全面描述了鲁地拉地下洞室群施工仿真建模过程,对施工参数的选取进行了多方案仿真分析,获得了合理的洞室开挖循环作业参数及优选的机械设备配套方案。（2）深入研究了鲁地拉地下洞室群施工仿真与进度优化,紧密配合工程施工组织设计,充分考虑工序间依赖关系,获得了合理的施工工期、优化的施工进度、资源强度、关键路线及各时段机械设备使用情况等重要参数,对工程完工概率和施工交通运输系统进行了分析,为施工方案的论证提供更好的依据。（3）提出将工程地质三维建模技术引入地下洞室群施工仿真,根据工程实际地质勘探资料,构建了模拟真实地质形态的鲁地拉地下洞室群三维地质模型,直观描述了工程所处的地质条件和地质环境,利用三维地质模型实现地下洞室群施工过程的动态可视化分析,可以更多地反映工程施工中地质信息,从而为地下洞室群施工动态可视化仿真与工程地质的结合提供了一个新的途径。（4）通过对任意时刻施工整体三维面貌与相关施工信息、地质信息进行耦合,实现了鲁地拉地下洞室群施工过程三维动态演示,再现了各施工工序在时间、空间上的逻辑关系,全面表达地下洞室群施工的复杂情况和过程,进而对鲁地拉地下洞室群施工全过程的仿真成果进行了有效的分析和检验。（5）针对鲁地拉地下洞室群施工特性,融合仿真建模技术和工程地质三维建模技术,研制开发了鲁地拉地下洞室群施工仿真与优化系统ESAS-LDL,为进行复杂的地下洞室群施工研究提供了有力的计算与分析工具。
杨耀红[7]（2007）在《三维地质模型可视化分析技术研究与应用》文中研究说明三维地质模型可视化分析技术在20世纪90年代初期开始为人类所重视，并逐渐成为数学地质、石油勘探、岩土工程、GIS和科学计算可视化领域的研究与应用热点，目前已经成为地学领域的研究热点之一。三维地质模型模拟的关键技术是空间对象三维模型的建立，充分利用现有的二维GIS数据，进行三维地质模型建模，并对模型进行空间分析、拾取、查询、切割、体积量算，对以后城市建设、地质勘探等工作提供具有建设性意见的帮助，则是其难点及关键所在，也是当前相关学者的研究热点。三维地质模型空间分析是一门运用现代空间信息理论来研究地层及其环境的信息处理、数据组织、空间建模与数字化表达，并运用科学可视化技术来对地层及其环境信息进行真三维再现和可视化交互的科学技术。开展三维地质模型空间分析的关键技术与应用问题研究是数字矿山的一项关键研究内容，对于促进地质相关领域的信息化建设，提高管理效率和辅助决策分析具有重要意义。本文以钻孔信息为基础数据，利用相应的三维拓扑数据结构，建立三维地质体结构模型，最终实现了三维地质模型的点、线、面三种显示方式。采用三维图形接口OpenGL、Direct3D与MFC集成开发，对地质模型进行了科学可视化；采用通过现有的二维设备进行三维仿真的方法，利用Arcball算法实现鼠标旋转控制的无滞后效应，实现了三维地质模型的平移、旋转、缩放等空间操作和光照、材质、纹理等渲染效果，从而很好的解决了三维地质模型的交互控制问题；研究了三角网切割、重构过程中的若干关键算法：提出“相交—分边—重构”算法，以基于约束Delaunay三角剖分的任意多边形（含岛或无岛）三角剖分算法，解决了切割后复杂地质体剖面形成问题：解决了切割后复杂地质体剖面形成问题；研究了判断点在多面体内的二分约束算法。实现了地质体的剖切显示、隧道模拟、基坑开挖、体积量算以及空间信息查询和分析；研究任意截面隧道建模的方法，采用基于切片建立三维几何模型的思路，以隧道横断面作为参考面，使其沿隧道中心轴移动，建立隧道模型，利用任意形状空间三角网切割算法，实现隧道切割，建立与地层属性相符的隧道体模型，并记录隧道切割路径，生成线文件，录制视频，生成隧道模拟视频文件，实现对隧道内部的动态模拟。作者基于上述研究成果并结合实际项目利用VC++6.0与三维基本图形库设计研发出三维模型可视化分析系统。论文中给出了该系统的实现方案、系统主要功能模块以及一些实例输出结果。三维地质模型可视化分析技术主要面临四个主要的困难：1)三维地质数据类型的多样性和获取的艰难性。2)三维空间分析能力的局限性。3)三维地质数据图形图象表达方式各异，需求众多。4)三维地质模型不仅表达三维物体（地面和地面建筑物的表面），也表达物体的内部，如矿山、地下水等物体。如何表现矿体等三维实体的表面形状并反映内部结构是一个难题。最后，对本论文的研究工作做了全面总结，指出了目前研究中存在的不足及下一步的研究方向。
金丰年,孔新立,翁杰,周建民[8]（2006）在《基于三维地理信息系统的块体稳定可视化分析系统》文中认为以一大型地下工程为例,结合三维地理信息系统,编制块体稳定可视化分析系统。该系统对围岩块体稳定性进行可视化表达和计算解析,确定围岩中出现不稳定或潜在危险块体的部位、大小及抗滑安全系数等指标,为科学分析、预测未开挖段的地质条件提供有效帮助。
郑宜枫,孙钧[9]（2006）在《基坑工程中的可视化分析方法》文中认为针对基坑工程施工的特点和目前数据分析中所存在的问题,对基坑工程施工数据分析中应用科学计算可视化分析的方法进行了系统研究,结合体视化的算法思想,建立了基坑工程施工数据的可视化分析研究方法,提出采用直接体视的算法来实现基坑工程施工数据可视化问题的解决方案;建立了用于基坑工程施工数据可视化分析的体数据模型,体数据中包含了基坑施工的土力学参数和位移场的三维信息。按照不同的施工阶段,建立了不同时间序列的系列体数据集。利用这些体数据集,可以直接可视地分析施工每一工况下的坑外土体内各种土工参数的变化和土体位移的变化,并通过实例分析,验证了上述研究的可行性和有效性。
孙钧[10]（2006）在《软土地铁区间隧道盾构施工计算机技术管理系统研制》文中研究说明本文结合近年来项目组成员在上海和南京市几处区间隧道盾构施工中,采用本文所研制的计算机技术管理系统所作的演示与初步试用和验证,在:盾构工程数据库研制、施工变形预测与控制的智能方法、盾构掘进地表隆/沉位移的三维动态可视化仿真模拟、以及施工网络多媒体视频监控等方面,均进行了有益的探索。本文简扼介绍了上述诸方面的研制过程和点滴经验与认识。
二、地下工程问题的可视化分析方法（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、地下工程问题的可视化分析方法（论文提纲范文）
（1）复杂岩溶裂隙-管道介质注浆扩散模拟分析方法及应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 复杂岩溶介质地质模型构建方面 |
| 1.2.2 裂隙岩体注浆扩散理论方面 |
| 1.2.3 岩溶管道动水注浆扩散理论方面 |
| 1.2.4 复杂岩溶涌水注浆治理方法方面 |
| 1.3 目前存在的问题 |
| 1.4 本文主要内容与创新点 |
| 1.4.1 研究内容 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.4.3 创新点 |
| 第二章 复杂岩溶裂隙-管道介质三维地质模型构建方法 |
| 2.1 岩溶裂隙-管道介质特征 |
| 2.2 岩体结构面识别与信息提取方法 |
| 2.2.1 非接触测量方法的特点及意义 |
| 2.2.2 点云数据获取与预处理 |
| 2.2.3 岩体面状节理信息提取方法 |
| 2.2.4 岩体线状层理信息提取方法 |
| 2.3 确定-随机裂隙网络模型识别与构建(DSIM)方法 |
| 2.3.1 裂隙的三维形状和尺寸模拟方法 |
| 2.3.2 裂隙产状特征参数量化方法 |
| 2.3.3 裂隙的空间位置和密度 |
| 2.3.4 裂隙网络模型构建实例分析 |
| 2.3.5 离散裂隙网络模型的有效性验证 |
| 2.4 考虑地层变异性的裂隙岩体模型建立 |
| 2.4.1 CMC模型基本假设 |
| 2.4.2 二维CMC模型条件概率 |
| 2.4.3 ICMC模型转移概率矩阵估计 |
| 2.4.4 地层变异性计算流程及数值试验 |
| 2.5 岩溶管道探查方法及模型构建 |
| 2.5.1 岩溶管道路径探查与建模 |
| 2.5.2 管壁分形特征及模型构建 |
| 2.6 三维空间多源数据综合建模及实例分析 |
| 2.6.1 工程背景 |
| 2.6.2 基于DSIM方法的裂隙网络建模 |
| 2.6.3 钻孔数据连续地层建模 |
| 2.6.4 三维空间多源数据综合建模 |
| 2.7 本章小结 |
| 第三章 岩溶裂隙-管道动水注浆分序扩散固化(SDS)模拟分析方法 |
| 3.1 浆液粘度时变特性分析 |
| 3.1.1 浆液的流变特性分析 |
| 3.1.2 速凝类浆液粘度时变性分析 |
| 3.2 浆-水相互作用理论模型及求解方法 |
| 3.2.1 浆-水相互作用基本理论模型 |
| 3.2.2 浆-水作用相界面的尖锐性 |
| 3.2.3 浆-水作用数学模型的数值离散 |
| 3.2.4 浆-水作用相分数的有界性 |
| 3.3 SDS模拟分析方法及数值实现 |
| 3.3.1 浆液粘度阈值函数时变模型 |
| 3.3.2 分序扩散固化模型数值实现 |
| 3.3.3 SDS方法数值实现流程 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 裂隙介质SDS方法适用性分析及应用 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 裂隙介质SDS方法的有效性验证 |
| 4.2.1 裂隙静水注浆扩散过程有效性验证 |
| 4.2.2 裂隙动水注浆扩散过程分析 |
| 4.3 SDS方法参数敏感性分析研究 |
| 4.3.1 正交数值实验工况设计 |
| 4.3.2 动水注浆参数变化响应规律 |
| 4.3.3 SDS参数敏感性分析 |
| 4.4 岩溶宽大裂隙动水注浆扩散与封堵机理 |
| 4.4.1 复杂岩溶宽大裂隙模型概化 |
| 4.4.2 宽大裂隙动水注浆扩散沉积规律 |
| 4.4.3 浆液扩散过程速度场响应规律 |
| 4.4.4 注浆压力及裂隙出口流量分析 |
| 4.4.5 正交数值实验设计及结果分析 |
| 4.5 三维裂隙网络SDS方法适用性研究 |
| 4.5.1 三维裂隙网络模型构建及参数设计 |
| 4.5.2 裂隙网络对浆液扩散影响规律 |
| 4.5.3 浆液选型对注浆压力影响规律 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 管道动水注浆封堵试验及SDS方法可行性分析 |
| 5.1 管道动水注浆封堵模型试验系统 |
| 5.1.1 试验系统设计 |
| 5.1.2 注浆设备及注浆管道 |
| 5.1.3 动水控制装置及管道 |
| 5.1.4 数据监测采集设备 |
| 5.2 静水条件下SDS方法的有效性验证 |
| 5.2.1 试验工况设计 |
| 5.2.2 浆液扩散沉积形态对比分析 |
| 5.2.3 注浆压力对比分析 |
| 5.3 动水条件下SDS方法的有效性验证 |
| 5.3.1 试验工况设计 |
| 5.3.2 浆液扩散沉积形态对比分析 |
| 5.3.3 动水流速变化规律对比分析 |
| 5.3.4 注浆压力变化规律对比分析 |
| 5.3.5 管道动水注浆SDS方法适用性讨论 |
| 5.4 粗糙岩溶管道动水注浆SDS方法适用性研究 |
| 5.4.1 模型基本参数与信息监测 |
| 5.4.2 浆液扩散形态及沉积特征分析 |
| 5.4.3 浆液扩散过程流速变化规律 |
| 5.5 本章小结 |
| 第六章 基于SDS方法的控流降速与双孔联合注浆堵水机理分析 |
| 6.1 岩溶管道控流降速堵水机理 |
| 6.1.1 控流降速计算模型及参数 |
| 6.1.2 控流降速动水响应规律 |
| 6.1.3 控流降速对浆液扩散沉积的影响 |
| 6.1.4 管道出口流量及浆液流失率 |
| 6.1.5 控流降速影响下管道流速分布 |
| 6.1.6 注浆压力及管道流体压力分布 |
| 6.2 双孔联合注浆动水封堵机理 |
| 6.2.1 双孔联合注浆模型概化及计算参数 |
| 6.2.2 双孔孔联合注浆管道流速变化规律 |
| 6.2.3 双孔联合注浆扩散过程压力分析 |
| 6.2.4 双孔联合注浆扩散沉积与流失规律 |
| 6.2.5 管道封堵效果及方案优化分析 |
| 6.3 本章小结 |
| 第七章 复杂岩溶管道涌水注浆封堵工程应用 |
| 7.1 地质条件分析及三维可视化模型构建 |
| 7.1.1 矿区岩溶发育特征 |
| 7.1.2 涌水主要形式及特点 |
| 7.1.3 矿区三维地质模型构建 |
| 7.1.4 三维地质模型应用及意义 |
| 7.2 大流量岩溶管道涌水治理原则与方法 |
| 7.2.1 涌水治理基本原则与技术路线 |
| 7.2.2 关键导水通道连通性分析 |
| 7.2.3 非连续帷幕设计及优化 |
| 7.2.4 控流降速注浆封堵技术 |
| 7.3 区域水文监测及注浆效果评价 |
| 7.3.1 水位观测孔监测方法 |
| 7.3.2 监测结果分析 |
| 7.3.3 整体效果评价与分析 |
| 7.4 本章小结 |
| 第八章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 博士期间参与的科研项目 |
| 博士期间发表的论文 |
| 博士期间申请的专利 |
| 博士期间获得的奖励 |
| 学位论文评阅及答辩情况表 |
（2）三维激光扫描技术在基坑变形监测和岩土体参数反演中的应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究的背景和意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 三维激光扫描技术的发展现状 |
| 1.2.2 基坑监测的发展现状 |
| 1.2.3 岩土体参数反演的发展现状 |
| 1.2.4 三维激光扫描技术应用于变形监测的发展现状 |
| 1.3 研究内容及技术路线 |
| 第2章 三维激光扫描技术 |
| 2.1 三维激光扫描技术简介 |
| 2.1.1 三维激光扫描仪的组成 |
| 2.1.2 三维激光扫描技术的特点 |
| 2.1.3 法如Focus S150 扫描系统介绍 |
| 2.2 点云数据简介 |
| 2.2.1 点云数据的特点 |
| 2.2.2 点云处理软件分类 |
| 2.2.3 点云数据的处理 |
| 2.3 点云前处理相关算法 |
| 2.3.1 点云拼接研究 |
| 2.3.2 点云降噪研究 |
| 2.4 与现有变形监测技术的对比 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 扫描仪精度试验及分析 |
| 3.1 标靶最佳拟合距离分析 |
| 3.2 扫描仪精度原理及试验 |
| 3.2.1 精度原理 |
| 3.2.2 扫描仪精度试验 |
| 3.3 精度试验结果分析 |
| 3.3.1 试验测距精度分析 |
| 3.3.2 试验测角精度分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 三维激光扫描仪基坑变形监测实例 |
| 4.1 工程概况 |
| 4.1.1 工程基本情况 |
| 4.1.2 工程地质条件 |
| 4.1.3 水文地质条件 |
| 4.1.4 支护结构体系和地下水处理 |
| 4.2 基于三维激光扫描技术的基坑监测方案 |
| 4.2.1 基准点云获取 |
| 4.2.2 基坑扫描分区及变形点云获取 |
| 4.2.3 数据处理及可视化分析 |
| 4.3 扫描数据获取及处理 |
| 4.3.1 扫描数据获取 |
| 4.3.2 扫描数据处理 |
| 4.4 监测数据可视化分析 |
| 4.4.1 周边道路变形分析 |
| 4.4.2 基坑变形分析 |
| 4.5 传统变形监测分析 |
| 4.5.1 传统变形监测方案 |
| 4.5.2 周边道路地表沉降监测 |
| 4.5.3 坡顶水平位移观测 |
| 4.5.4 深层水平位移观测 |
| 4.6 与传统监测结果对比 |
| 4.6.1 周边道路地表沉降对比 |
| 4.6.2 基坑变形对比 |
| 4.6.3 原因分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 基于三维激光扫描变形点云的岩土体参数反演 |
| 5.1 BP神经网络 |
| 5.1.1 BP神经网络概述 |
| 5.1.2 BP神经网络的计算步骤 |
| 5.2 均匀设计方法 |
| 5.2.1 均匀设计原理 |
| 5.2.2 反演参数确定 |
| 5.2.3 参数均匀设计 |
| 5.3 数值模拟 |
| 5.3.1 MIDAS简介 |
| 5.3.2 本构模型的选取 |
| 5.3.3 基本假定 |
| 5.3.4 模型建立 |
| 5.4 参数反演 |
| 5.4.1 网络层数 |
| 5.4.2 输入层和输出层节点数 |
| 5.4.3 隐层节点数 |
| 5.4.4 参数归一化 |
| 5.4.5 BP神经网络在MATLAB中实现 |
| 5.4.6 效果评价 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 结论与展望 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 展望 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间论文发表及科研情况 |
| 致谢 |
（3）岩爆实验大数据压缩算法及其可视化分析（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 研究背景与意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 岩爆研究 |
| 1.2.2 大数据相关技术 |
| 1.2.3 岩爆大数据技术 |
| 1.3 本文主要研究内容 |
| 第2章 压缩算法及可视化分析技术 |
| 2.1 压缩算法 |
| 2.1.1 压缩算法的历史及分类 |
| 2.1.2 常见无损压缩算法 |
| 2.2 可视化分析技术 |
| 2.3 本章小结 |
| 第3章 岩爆实验大数据 |
| 3.1 岩爆实验大数据采集 |
| 3.2 岩爆实验大数据特征提取 |
| 3.3 岩爆实验大数据特征分析 |
| 3.4 岩爆实验可视化分析 |
| 3.4.1 实验数据分布可视化 |
| 3.4.2 实验数据频数分析可视化 |
| 3.4.3 实验数据连续性分析可视化 |
| 3.5 本章小结 |
| 第4章 岩爆实验大数据压缩算法及性能可视化分析 |
| 4.1 VSC算法 |
| 4.2 NVSC算法 |
| 4.3 VS算法 |
| 4.4 VC算法 |
| 4.5 改进的LZ78 算法D-VC算法 |
| 4.6 压缩算法性能可视化分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 第5章 岩爆实验大数据处理系统的设计与实现 |
| 5.1 岩爆实验大数据处理系统架构设计 |
| 5.2 岩爆实验大数据处理系统的实现 |
| 5.2.1 功能图 |
| 5.2.2 系统主页图 |
| 5.3 大数据压缩上传功能 |
| 5.4 网站其他功能介绍 |
| 5.5 系统经济效益分析 |
| 5.6 本章小结 |
| 总结及展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 在读期间发表论文 |
（4）复杂孔隙结构三维应力场可视化的物理力学方法（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 1 引言 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 现场监测 |
| 1.2.2 数值模拟 |
| 1.2.3 理论分析 |
| 1.2.4 物理实验 |
| 1.2.5 应力应变测量方法 |
| 1.2.6 光弹性方法 |
| 1.3 论文主要研究内容和创新点 |
| 1.3.1 论文的主要研究内容 |
| 1.3.2 论文的主要创新点 |
| 1.4 研究方法与技术路线 |
| 1.4.1 研究方法 |
| 1.4.2 技术路线 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 模型制备与材料性质 |
| 2.1 模型制备 |
| 2.1.1 二维复杂孔隙结构模型制备 |
| 2.1.2 三维复杂孔隙结构模型制备 |
| 2.2 打印材料力学性质测试 |
| 2.2.1 弹性模量和泊松比 |
| 2.2.2 温度对材料强度的影响 |
| 2.3 打印材料光学性质测试 |
| 2.3.1 应力双折射效应 |
| 2.3.2 残余应力 |
| 2.3.3 条纹值测量 |
| 2.3.4 打印材料光学各向异性 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 二维复杂孔隙结构内部应力场的定量可视化方法 |
| 3.1 方法介绍 |
| 3.1.1 实验与光路设置 |
| 3.1.2 条纹级数确定方法 |
| 3.1.3 基于对径压缩圆盘理论解的方法原理再现 |
| 3.1.4 实验结果与理论解对比 |
| 3.1.5 精确性分析与评价 |
| 3.2 复杂孔隙结构内部连续应力场的定量可视化 |
| 3.2.1 复杂孔隙结构连续应力场定量可视化结果 |
| 3.2.2 实验计算结果与有限元计算结果对比 |
| 3.3 二维复杂孔隙结构破坏特征分析 |
| 3.4 本章小结 |
| 4 三维复杂孔隙结构内部应力场的定量可视化方法 |
| 4.1 光弹性应力冻结实验设置 |
| 4.1.1 实验装置简介 |
| 4.1.2 冻结试验附加应力分析 |
| 4.2 应力冻结实验结果 |
| 4.3 光弹性应力场提取算法 |
| 4.3.1 应力场提取算法简介 |
| 4.3.2 算法有效性验证与精度分析 |
| 4.4 冻结应力场计算结果 |
| 4.5 数值模拟计算 |
| 4.6 复杂孔隙结构应力场可视化分析 |
| 4.6.1 复杂孔隙结构内部三维应力场分布特征 |
| 4.6.2 三维复杂孔隙结构潜在剪切破坏面分析 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 结论与展望 |
| 5.1 主要结论 |
| 5.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者简介 |
（6）鲁地拉地下洞室群施工动态可视化仿真与优化研究（论文提纲范文）
| 中文摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 研究背景及意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的主要内容 |
| 第二章 地下洞室群施工系统仿真分析方法 |
| 2.1 地下洞室群施工系统仿真原理 |
| 2.2 地下洞室群施工系统仿真建模 |
| 2.3 施工仿真计算与分析方法 |
| 第三章 鲁地拉地下洞室群施工动态仿真与优化 |
| 3.1 鲁地拉地下洞室群施工仿真模型的建立 |
| 3.2 施工仿真参数的多方案优选 |
| 3.3 鲁地拉地下洞室群施工仿真成果分析 |
| 3.4 鲁地拉地下洞室群施工完工概率分析 |
| 3.5 鲁地拉地下洞室群施工交通运输系统分析 |
| 第四章 鲁地拉地下洞室群地质三维建模与可视化分析 |
| 4.1 工程地质三维建模技术方法及实现 |
| 4.2 鲁地拉地下洞室群三维地质模型的建立 |
| 4.3 鲁地拉地下洞室群地质信息可视化分析 |
| 第五章 鲁地拉地下洞室群施工过程三维动态可视化分析 |
| 5.1 地下洞室群施工三维动态可视化原理 |
| 5.2 洞室开挖过程三维动态模拟的实现 |
| 5.3 鲁地拉地下洞室群施工过程三维动态演示 |
| 第六章 鲁地拉地下洞室群施工仿真系统设计与开发 |
| 6.1 系统开发目标与原则 |
| 6.2 系统总体结构设计 |
| 6.3 系统功能模块及实现 |
| 第七章 结束语 |
| 参考文献 |
| 发表论文和参加科研情况说明 |
| 致谢 |
（7）三维地质模型可视化分析技术研究与应用（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 选题依据 |
| 1.1.1 课题背景 |
| 1.1.2 问题提出 |
| 1.2 三维地质模型可视化分析技术方法及研究现状分析 |
| 1.2.1 三维地质模型可视化技术基础 |
| 1.2.2 三维地质模型可视化的技术方法 |
| 1.2.3 三维地质模型空间分析技术方法 |
| 1.3 本论文的研究目标与主要内容 |
| 1.4 本论文的组织与安排 |
| 第二章 可视化与分析技术的基本理论 |
| 2.1 可视化技术 |
| 2.1.1 相关概念和定义 |
| 2.1.2 主要采用的三维可视化应用程序接口 |
| 2.2 三维实体建模相关技术 |
| 2.2.1 Delaunay三角剖分 |
| 2.2.2 CSG(Constructive Solid Geometry)实体几何造型 |
| 2.3 本章小结 |
| 第三章 三维地质模型的可视化技术的研究与应用 |
| 3.1 三维地质模型可视化技术 |
| 3.1.1 MAPGIS-TDE相关技术介绍 |
| 3.1.2 MAPGIS-TDE所能完成的主要功能及应用 |
| 3.2 三维地质模型显示 |
| 3.2.1 三维地质模型的点方式显示 |
| 3.2.2 三维地质模型的线方式显示 |
| 3.2.3 三维地质模型的面方式显示 |
| 3.3 三维交互控制 |
| 3.3.1 三维地质模型的几何变换 |
| 3.3.2 三维地质模型的交互定位 |
| 3.4 本章小结 |
| 第四章 三维地质模型的空间分析技术的研究与应用 |
| 4.1 三维地质模型的查询、拾取 |
| 4.2 三维地质模型的面积、体积量算 |
| 4.3 三维地质模型的切割 |
| 4.3.1 规则体数据的剖切技术 |
| 4.3.2 非规则体数据的剖切技术 |
| 4.3.3 剖切路径的定义与实现 |
| 4.4 地质模型的水平切割、折线切割及组合切割 |
| 4.5 三维地质模型的剖面图及栅状图的形成 |
| 4.6 三维地质模型的隧道模拟 |
| 4.6.1 隧道建模 |
| 4.6.2 隧道建模思想 |
| 4.6.3 隧道切割 |
| 4.6.4 隧道模拟 |
| 4.7 三维地质模型的基坑开挖 |
| 4.8 虚拟钻探 |
| 4.9 本章总结 |
| 第五章 三维地质模型可视化分析系统设计与实现 |
| 5.1 系统设计原则 |
| 5.1.1 面向城市地质领域 |
| 5.1.2 实用与先进性 |
| 5.1.3 标准化 |
| 5.1.4 可视化 |
| 5.1.5 网络化与集成化 |
| 5.1.6 可维护性与可扩展性 |
| 5.2 系统体系结构 |
| 5.3 系统功能模块 |
| 5.3.1 地质数据管理 |
| 5.3.2 二维地质分析 |
| 5.3.3 三维地质建模 |
| 5.3.4 三维分析应用 |
| 5.3.5 权限管理 |
| 5.4 本章总结 |
| 第六章 总结及展望 |
| 6.1 论文总结 |
| 6.2 研究展望 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（8）基于三维地理信息系统的块体稳定可视化分析系统（论文提纲范文）
| 1 引言 |
| 2 块体稳定可视化分析系统 |
| (1) 输入部分 |
| (2) 结构体边界判断 |
| (3) 结构体几何解析 |
| (4) 运动学判断及稳定分析 |
| (5) 循环运算及输出 |
| 3 应用实例 |
| 4 结语 |
四、地下工程问题的可视化分析方法（论文参考文献）
- [1]复杂岩溶裂隙-管道介质注浆扩散模拟分析方法及应用[D]. 潘东东. 山东大学, 2020(08)
- [2]三维激光扫描技术在基坑变形监测和岩土体参数反演中的应用[D]. 王英汀. 青岛理工大学, 2019
- [3]岩爆实验大数据压缩算法及其可视化分析[D]. 丁鸿伟. 北京建筑大学, 2019(07)
- [4]复杂孔隙结构三维应力场可视化的物理力学方法[D]. 任张瑜. 中国矿业大学(北京), 2019(09)
- [5]双江口水电站智慧工程简介[A]. 吴先俊,郭成. 中国土木工程学会2017年学术年会论文集, 2017
- [6]鲁地拉地下洞室群施工动态可视化仿真与优化研究[D]. 王帅. 天津大学, 2007(04)
- [7]三维地质模型可视化分析技术研究与应用[D]. 杨耀红. 中国地质大学, 2007(06)
- [8]基于三维地理信息系统的块体稳定可视化分析系统[J]. 金丰年,孔新立,翁杰,周建民. 岩石力学与工程学报, 2006(S2)
- [9]基坑工程中的可视化分析方法[A]. 郑宜枫,孙钧. 盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集, 2006
- [10]软土地铁区间隧道盾构施工计算机技术管理系统研制[A]. 孙钧. 盛世岁月——祝贺孙钧院士八秩华诞论文选集, 2006