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原文传递不良地质三维建模及铁路选线应用方法研究

论文题名：	不良地质三维建模及铁路选线应用方法研究
关键词：	不良地质;三维建模;铁路线路优化;平立面一体化
摘要：	铁路作为交通大动脉，在经济社会发展中的地位和作用至关重要。在新修订的《中长期铁路网规划》中也明确要求加快铁路建设特别是中西部铁路建设，并随着“一带一路”国家战略的实施，中西部铁路迎来了新的发展机遇。但中西部地区地形地质条件复杂，线路的方案设计比选更多的受制于地质因素。传统的选线模式多采用平面绕行不良地质区域的方法，会使得部分立面绕行的优化方案缺失，也会给后期的线路运营带来不利影响。　　如何应用现代勘测设计手段，采用信息技术有效管理线路行经区域的不良地质信息，实现线路不良地质区域的有效表达，尤其是顾及钻孔信息的三维实体表达，实现不良地质体的可视化表达，对平立面一体化选线设计方案的实施具有十分重要的作用。为此，论文主要从以下几个方面开展研究工作: 　　(1)研究以GIS为平台的不良地质信息库构建方法　　结合选线勘察设计要求，分析不良地质信息的采集方法，并对不良地质信息的标准化处理方法进行深入研究，尤其是对于钻孔数据的标准化处理方面，考虑斜孔引起的地层坐标变化，完善钻孔内地层的划分、排序和编号表达方法，为后续的离散化分层地质实体建模提供基础。利用GIS的空间数据管理功能，研究线路行经区域不良地质信息的空间表达方法，实现了以GIS为平台的不良地质数据库的构建和信息查询。　　(2)研究选线区域不良地质三维建模方法　　借鉴数字地形模型的相关理论构建选线区域的地形环境，并叠加上相应的数字正射影像图，真实地表达出地形，实现了地理环境的三维化;采用标准化的不良地质的钻孔数据，在ArcScene中构建出了不良地质体的三维实体模型，并将其与三维地形环境中的不良地质区域进行叠加，构建包含不良地质信息的三维选线地理环境。　　(3)研究基于不良地质区域的选线优化方法　　结合现代选线设计的地质选线理念，按照地质选线的有关原则，研究基于矢栅一体化的地质选线方法。构建顾及建设投资、后期运营、环境保护代价、地质影响代价等因素在内的以综合费用最小为目标函数的选线优化模型;构建不良地质区域选线的层次结构模型，以工程、地质、环境、运营为分析指标，研究行经不良地质区域线路方案的比选方法，并在三维地形选线环境中实现了不良地质区域的线路方案优选决策。　　(4)基于三维地质实体的选线局部方案优选　　以川藏铁路某段线路所处的滑坡区域选线为例，建立线路区域的三维地形模型，并叠加上不良地质实体信息，构建线路局部的三维实体模型。利用可视化的选线设计手段，设计平面绕行及下穿通过两种不同的线路方案，综合比选其优缺点，解决了单一平面绕行引起的方案缺失问题，形成平、立面一体化的选线设计思路，满足设计需求。
作者：	袁锋
专业：	道路与铁道工程
导师：	韩峰
授予学位：	硕士
授予学位单位：	兰州交通大学
学位年度：	2018
正文语种：	中文