多边形裁剪在虚拟隧道开挖中的应用.pdfVIP

推广与应用 团固R口AILWAY日COMP囫UTERA圃PPLCIATION V0117．1捂7N1O2．期12 POpUlJAR1ZATIONANDAPPI1【’ n )【N 史章编 )：1005—8451(2oo8)12—0026．04 多边形裁剪在虚拟隧道开挖中的应用 李 敏 ，黄地龙，徐 姣 (成都理工大学 信息工程学院，成都 610059) 摘 要：用计算机模拟隧道开挖，以实现对隧道工程地下岩体的地质特征及其地层结构的分布规律的 了解 ，是 目前研究的重要手段 。多变形裁剪算法是虚拟隧道开挖建模过程 中的一个重要算法 。实现一种改 进的多边形裁剪算法，简化虚拟隧道开挖中的三维地质模型空间裁剪。该方法在铁路隧道工程的虚拟开挖 实际中取得 良好效果，为决策隧道施工建设提供科学依据。 父 ：虚拟隧道开挖 ；多边形裁剪 ；隧道施工 ；应用 II·I剞分类 ’：U255．4：TP3l爻献标i；码 ：A Applicationofpolygonclippingtovisualtunnelexcavation U M in．HUANGDi—long．XUJiao (SchoolofInformationEngineering，ChengduUniversityofTechnology，Chengdu 610059，China) Abstract：Simulatingthetunnelexcavationbycomputertoknow thegeologicfeaturesoftheundergroundrockandthe distributionofthes~atalconfigurationofthetunnelprojectwasanimportantwayofresearchatpresent．Polygonclipping wasasignificantarithmeticinhtemodelbulidingofvirtualtunnelexcavation．Itwasacutalizedanimprovedpolygonc~ppmg whichpredigestedthehtree—dimensional clippinginthevirtualtunnelexcavation．Themethodwasusedinarealtunnel excavationprojectnadhadachievedgoodresults． Keywords：virtualtunnelexcavation；polygonclipping；tunnelexcavation；application 实际隧道开挖中，围岩的地质环境变化 ，围岩 数学曲面来最大限度地拟合逼近实际地学 曲面 ，建 地质结构复杂性都将给施工带来不利影 响。因此 ， 立三维地质体模型。本文采用基于剖面的三维建模 在隧道工程施工前，弄清地下岩体的地质特征 、地 方法 ，根据平面 图提供的地质界线、产状和断层等 层结构及其地质分布规律 ，对于安全、科学规划隧 地质信息 ，构建出剖面图，依次连接剖面，形成三 道施工无疑至关重要。计算机虚拟隧道开挖能够快 维地质体模型。虚拟隧道开挖即建立在该三维地质 速地了解开挖过程中可能出现的各种不利因素 ，以 体模型之上。 帮助施工决策者建立合理的施工方案。 1．2 虚拟隧jfi开挖处模 计算机虚拟隧道开挖首先要建立三维地质体模 (1)将隧道拱形的圆弧段近似为N段折线 ，则 型，然后运用基于剖面的建模方法在该三维地质体 可将隧道看作N+3边形 ，作为裁剪窗 口c； 模型上实现对虚拟隧道的模拟，而基于剖面的建模 (2)由于地质岩体一般 由多个地层构成 ，可将 方法的重点是多边形裁剪。