(AutoCAD技术在编制和分析隧洞地质展示图中的应用.docVIP

AutoCAD技术在编制和分析隧洞地质展示图中的应用 陈志坚 李筱艳 (河海大学土木学院 南京 210098) 　摘要：针对隧洞地质展示图的重要性及其手工作图所存在的缺陷，本文介绍了AutoCAD在地质展示图中的应用，着重阐述了原始资料的录入、图幅翻转、图形编辑和结构面出露线的理论校核以及应用AutoCAD内嵌语言Autolisp实现隧洞横剖面图和高程平切面图的自动生成技术。该程序已成功地应用于小浪底导流洞展示图的编制和洞室区岩体结构与稳定空间分析。 关键词：隧洞 地质展示图 AutoCAD Autolisp 图幅翻转 自动生成　 ?????隧洞施工地质编录图客观地反映了开挖面地层分布和断层等结构面的出露迹线、产状和物质组成等，但有其局限性，主要表现在它不能直观、系统、全面地反映空间信息（如断层在空间的展布规律，节理裂隙的空间组合等）。而在洞群区根据先期开挖洞室的编录资料分析后期开挖洞室的地质条件并指导洞室开挖设计具有实际的意义。另外对图件的拼接、修正和转换困难，而大型水工隧洞往往分断面开挖并及时进行支护，所以隧洞施工地质编录图往往需多次拼接，尤其是先期开挖的上导洞缺乏地质编录资料时，以洞顶为中心的展示图，其穿过洞顶的结构面迹线被分割为不连续的两段。为了使地质编录图连续完整，往往需将原始的以洞顶为中心的地质编录图转换为以洞底为中心的展示图。显然，手工制图欲实现这种转换是困难的，而在计算机上利用图形软件却很容易实现。此外，原始图件上存在的不规范符号和标注，借助计算机修改也很方便。 ????随着计算机技术的发展和应用的日益推广，有许多图形软件可以弥补这些不足。AutoCAD作为一种功能强大的图形软件，在工程建设领域正以其使用、接口、开发方便而被广泛使用。本文阐述AutoCAD及其内嵌语言Autolisp在隧洞施工地质展示图编制中的应用。　 ??????? 1 展示图的编制 1.1图形输入 ??? 矢量图的输入一般宜采用数字化仪，其优点在于可进行分层输入，输入后的失量文件可直接进行编辑，但手工操作的输入过程较麻烦。矢量图也可以用扫描仪快速输入，形成栅格文件，再用专门的图象处理软件进行栅—矢转换，但目前栅—矢转换技术还不十分成熟，且转换过程中精度损失较多，输入和转换过程都不能进行分层，后期编辑工作较烦琐。故仅在有大量资料需输入时采用。 ????若采用数字化仪输入，AutoCAD本身有方便的数字化接口。设置好数字化仪后，鼠标被数字化仪拾取器代替，先规定图形界限（LIMITS）：左下角和右上角坐标，即可开始图形输入（PLINE 可同时设置线条的线型、宽度和颜色）。根据地质图图例标准，地质界线的设置如表所示。输入时将不同属性的图形存放在不同的层，如图框（lay0）、地层（stratum）、断层（fault）、节理裂隙（joint）、地下水（gwater）等，则会给后期的编辑和分析工作带来很大方便。 结构面类型 线条设置 断层 地层界线 岩组界线 节理裂隙 地下水分布 线型 CONTINUOUS DOT CONTINUOUS CONTINUOUS DASHDOT2 线宽（mm） 0．6 0．4 0．2 0．0（默认） 0．3 颜色 RED BLACK BLACK BLACK BLUE 表1 结构面线条设置 ??????? 1.2图幅的翻转 ????若欲将以洞顶为中心的原始图件转换为以洞底为中心的展开图，可由对称性原理，以原编录图的洞顶中心线为界，将原始图件分成左半侧和右半侧两部分，分别以两侧的腰线为轴作上、下两部分边墙的镜像对称（MIRROR）。如果原始施工地质编录图精度较高，则中心线重合且所有的同一结构面迹线对接。但由于手工绘图的误差，往往需重新画出合理的展示图中心线并连接同一结构面的迹线（PEDIT）。由于图形是分层输入的，在作MIRROR时必须首先确认要翻转的图层是否切实处于可编辑状态。同样，可以将不要翻转的图框层冻结（FREEZE）。 ?????? 1.3图形编辑 ????由于用PLINE输入的是由折线段组成的多义线，它不仅看起来粗糙而且不符合实际的出露迹线形状，所以须用AutoCAD的多义线编辑功能（PEDIT）进行光滑处理。对地质编录或手工输入形成的节理裂隙、地层界线、断层线之间的交切关系进行校核。 ????编辑时可充分应用分层输入和存放的优越性，用层控制（LAYER CONTROL）进行逐层编辑，将未被正在编辑的层置于冻结（FREEZE）状态，使其可以显示作为参照，但不能进行修改。 ??????? 1.4理论迹线模型及其校核 ????结构面与洞室的空间关系有三种模型：⑴结构面走向与洞轴线垂直时，结构面出露迹线在洞壁展示图上与洞轴线垂直，迹线长为在圆形洞室断面上出露的弧段的长度，若结构面切穿洞室，则其长为洞室的周长。