鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面(Borehole Manager)---地層插值

1 引言

在【三維Geometry模型創(chuàng)建方法】中,討論的其中一種方法是使用鉆孔管理器(Materials>Borehole Manager)。當(dāng)連接鉆孔之間地層時(shí),需要考慮地層的起伏和變化,尤其是處理地層的"尖滅",巖土工程勘察畫(huà)剖面圖時(shí)使用的是經(jīng)驗(yàn)估計(jì),通常使用1/2或1/4的外推法連接地層,取決于鉆孔之間的距離和地層的變化情況。

鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面(Borehole Manager)---地層插值的圖1

本文討論了二維鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面的方法,著重強(qiáng)調(diào)了地層插值。

2 地層剖面

3D鉆孔管理器共有9種插值方法,2D鉆孔管理器共有3種插值方法。顯然,對(duì)于地形復(fù)雜或土層性質(zhì)變化較大的地層來(lái)說(shuō),不能完全依靠計(jì)算機(jī)自動(dòng)生成,在某些情況下推出的模型是錯(cuò)誤的。為了使用鉆孔管理器,首先需要在Analysis > Project Settings > Soil Profile中進(jìn)行設(shè)置,如下圖所示。

鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面(Borehole Manager)---地層插值的圖2

Soil Profile的作用是定義材料邊界,以此作為基礎(chǔ)模板,使用Boundaries > Add External Boundary,在此基礎(chǔ)上使用Boundaries > Add External Boundary產(chǎn)生邊坡模型,也可以在此基礎(chǔ)上手動(dòng)增加材料邊界Boundaries > Add Material Boundary。

鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面(Borehole Manager)---地層插值的圖3

插值方法有三種: 

(1) Linear:線性插值的數(shù)學(xué)假設(shè)是Kriging方法,線性插值有明顯的缺點(diǎn),當(dāng)?shù)貙幼兓^大而且鉆孔間距較大時(shí),在時(shí)間和費(fèi)用允許的情況下,應(yīng)當(dāng)補(bǔ)充鉆孔;

(2) Thin-Plate Spline:樣條插值從數(shù)學(xué)的意義上比線性插值的推斷更準(zhǔn)確,但是地層結(jié)構(gòu)不是嚴(yán)格遵循數(shù)學(xué)理論的。

(3) Inverse Distance:逆向距離插值的假設(shè)是相互靠近的事物比相距較遠(yuǎn)的事物更相似,根據(jù)每個(gè)數(shù)據(jù)點(diǎn)與樣本點(diǎn)的距離來(lái)加權(quán)。這個(gè)概念在機(jī)器學(xué)習(xí)中廣泛使用,在過(guò)去我們作的大量自然語(yǔ)言處理研究都是基于這種概念發(fā)展起來(lái)的。

鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面(Borehole Manager)---地層插值的圖4

鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面(Borehole Manager)---地層插值的圖5

可以看出,在邊坡穩(wěn)定性影響范圍內(nèi),插值方法影響著安全系數(shù)。在最新的版本中,增加了另外兩種插值方法:

(1) Local Thin Plate Spline

(2) Chugh

鉆孔管理器創(chuàng)建邊坡剖面(Borehole Manager)---地層插值的圖6

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