一、Civil 3D地質(zhì)建模方法
Civil 3D為土木工程BIM 軟件，其主要用于道路、管線設(shè)計，Civil 3D無巖土專業(yè)模塊，借助Civil 3D中的路線設(shè)計功能，將二維地質(zhì)界面轉(zhuǎn)化為空間三維曲線，作為生成地質(zhì)界面的特征線。Autodesk geotechnical module，是一家叫做Keynetix的英國公司開發(fā)的模塊，在Civil
3D上運作，從工地鉆探數(shù)據(jù)輸入起，應用于鉆探孔、土層等之數(shù)據(jù)管理，到3D展示及圖說制作。通過此方法，能有效的綜合利用鉆孔信息與人工經(jīng)驗、地質(zhì)調(diào)繪及物探剖面等多種信息。地質(zhì)模型的建立主要分為以下幾個步驟：
1、整理地勘數(shù)據(jù)資料，將數(shù)據(jù)整理成地質(zhì)模塊建模所需類型；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
2、整理各鉆孔位置的三維坐標表
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
3、整理各鉆孔的空間方位角數(shù)據(jù)表
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
4、整理各鉆孔下的巖層分類及各巖層厚度數(shù)據(jù)表
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
5、通過地質(zhì)模塊插件Autodesk geotechnical module，分組導入整理好的各個勘探控制點數(shù)據(jù)信息表，生成各地質(zhì)層地質(zhì)曲面。
二、CATIA地質(zhì)建模方法
CATIA軟件具有強大的曲面建模功能，模型邊界光滑，并且支持交互式工程圖，
可承擔多專業(yè)、多層次（巧部、網(wǎng)絡、License）協(xié)同設(shè)計。在構(gòu)建三維地質(zhì)模型時主要用到CATIA的如下四個模塊：
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
構(gòu)建BIM應用的三維地質(zhì)模型需要地形圖、鉆孔數(shù)據(jù)、地質(zhì)構(gòu)造、地理信息等數(shù)據(jù)，最終將所有數(shù)據(jù)呈現(xiàn)到模型上。
（1）獲取地形圖
SketchUP是建筑行業(yè)中常用的3D建模軟件，該軟件功能強大，可以快速、精準地生成三維地形圖。根據(jù)測繪資料，在SketchUP的3D模型庫中添加并抓取遙感影像圖，根據(jù)實際精度需要生成三維地形圖。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
（2）生成地形剖面圖
抓取三維地形后，根據(jù)實際精度需要對三維地形圖進行處理，生成地形剖面圖，并將生成的地形數(shù)據(jù)導入AutoCAD中。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
（3）轉(zhuǎn)換三維地形數(shù)據(jù)
對三維地形圖進行修正整理，刪除冗余地形數(shù)據(jù)。整理完成后，通過接口程序轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)類型成CATIA的ASCii接口格式。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
（4）生成三維地質(zhì)模型
把轉(zhuǎn)換后的三維地形數(shù)據(jù)導入CATIA中，通過Mesh Creation功能創(chuàng)建三維地質(zhì)網(wǎng)格（mesh）圖形。創(chuàng)建后的模型會有一定的數(shù)據(jù)缺失，需要對其進行補全，這樣就使得地形圖連貫成最終想要的結(jié)果。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
三、理正勘察三維地質(zhì)建模
理正勘察三維地質(zhì)軟件結(jié)合三維地學研究理念和技術(shù)的最新進展，集三維地質(zhì)模型創(chuàng)建、模型仿真展現(xiàn)、工程地質(zhì)問題三維分析應用為一體的軟件系統(tǒng)。根據(jù)鉆孔、地質(zhì)平面圖、縱斷面圖、剖面圖等多源數(shù)據(jù)創(chuàng)建生成包含多種地質(zhì)要素(如地表地形、斷層、褶皺巖層、溶洞等)的復雜三維工程地質(zhì)模型。并可實現(xiàn)任意剖切；基坑、基樁、隧道、路塹刷坡等工程活動的模擬開挖；土方量估算等工作?？膳cCivil 3D系列軟件進行數(shù)據(jù)互通。
（一）自動連層建模法
一般應用于簡單場地地質(zhì)模型的建立，已知信息主要是鉆孔和剖面圖，由于地層關(guān)系簡單，所以可由軟件自動快速建立模型。建模步驟：
1、導入鉆孔數(shù)據(jù)；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
2、導入剖面圖數(shù)據(jù)；
3、設(shè)置建模參數(shù)，可一鍵生成地質(zhì)三維模型。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
（二）復雜層面手工建模法
主要應用于復雜場地建模，由于地層連層情況復雜，無法通過軟件算法完成快速建模，必需綜合考慮各種勘測信息，再由人工判斷和修改，形成地層面（包括上表面，下表面，斷層面，褶皺面，風化面等等），最后再形成三維地質(zhì)體。在這種建模方法中，已知信息主要包括DEM數(shù)據(jù)、等高線數(shù)據(jù)、工點平面圖、縱斷面圖和鉆孔數(shù)據(jù)，要求體現(xiàn)巖層的分布特點，建模過程中能靈活的編輯修改。建模步驟：
1、導入DEM數(shù)據(jù)（TIFF格式）生成地表模型
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
2、導入鉆孔數(shù)據(jù)
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
3、導入工點平面圖并進行處理
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
4、導入縱斷面圖并進行處理
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
5、生成層面
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
6、編輯層面
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7、生成三維實體模型
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
四、應用數(shù)值分析軟件建立地質(zhì)模型的方法
（一）sufer
sufer是一款強大的三維圖形繪制軟件，廣泛使用于地質(zhì)領(lǐng)域，具有的強大插值功能和繪制圖件能力。Civil 3D可以通過“導出DEM”的方式，將三維地質(zhì)模型的曲面文件，通過導出的DEM數(shù)據(jù)完整描繪，使用較大的密度進行描繪，還原度很高。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
通過軟件的三維表面生成功能，將三維地質(zhì)模型的地形和地層界面展現(xiàn)。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
通過sufer的均分功能，可以將每個曲面的數(shù)據(jù)文件再導出為均布的高程點，這種數(shù)據(jù)能夠讓對DEM原文件支持較為困難的數(shù)值分析軟件有效利用，可以建立起有效的曲面模型，如ANSYS等。
（二）COMSOL
COMSOL Multiphysics是多物理場耦合和仿真的重要軟件，在多場耦合方面具有顯著優(yōu)勢。可以通過“導入DEM”方式將上文提到的DEM文件導入，在“全局空間”創(chuàng)建“elev”函數(shù)，在下面的集合定義中使用，也可使用sufer進行重均分的數(shù)據(jù)文件建立參數(shù)化面。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
（三）MIDAS
MIDAS是面向工程建設(shè)行業(yè)土木結(jié)構(gòu)等領(lǐng)域，提供專業(yè)數(shù)值分析的軟件。可以通過 Civil 3D中曲面提取等高線對象等方式，將模型數(shù)據(jù)進行高度利用。本文實例部分利用 MIDAS展現(xiàn)了模型交互的功能。
（四）FLAC3D
FLAC3D是目前巖土領(lǐng)域最為權(quán)威的仿真計算軟件之一，提供專業(yè)的有限差數(shù)值分析功能。模型可以通過上文提到的MIDAS或者ANSYS等軟件進行處理，再導入FLAC3D之中進行科學計算。
五、地質(zhì)BIM模型的應用
1、三維地層的可視化；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
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2、地層等相關(guān)屬性的可視化查詢；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
3、任意點地層柱狀的提取；
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4、任意地質(zhì)剖切面、平切面生成；
5、任意的地質(zhì)開挖和剖切；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
6、任意地質(zhì)體體積算量，指導基礎(chǔ)設(shè)計和土方開挖作業(yè)；
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
7、地質(zhì)滑坡提前預判。
工程地質(zhì)BIM模型創(chuàng)建的4種方法
文章來源：掌上BIM
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