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如何完成层状岩质边坡的三维可视化建模,并对所建模型进行三维稳定性分析,是当前工程地质领域急需解决的一大难题。本论文在阐述层状岩质边坡分类、破坏机理以及地质体、岩土体三维可视化技术现有成果的基础上,提出了一种针对层状岩质边坡进行三维可视化建模与稳定性分析的新方法,并取得了如下成果: (1)以边坡结构特征参数为划分依据,将层状岩质边坡类型划分为水平坡、顺向坡(包括缓倾层状岩质边坡、中倾层状坡、陡倾层状岩质边坡)、切向坡、垂向坡和反倾坡5种,并对各种类型岩质边坡的变形破坏机理进行了分析。 (2)将三维数据模型分为面表示的数据模型、体表示的数据模型和面体混合模型3大类。同时,根据三维数据模型的适用范围、实现的难易程度、轮廓表示的逼真性以及各自的优缺点,确定了层状岩质边坡三维建模的实现过程,及两种地质结构面拟合的方法。 (3)在简单介绍几何造型技术、坐标变换,投影变换、光照模型、颜色与纹理贴图等可视化技术的基础上,阐述了三维可视化建模中的面向对象编程技术、三维可视化开发语言与软件包。 (4)在简单介绍三维可视化实现的基本思路、方法以及实现过程中所选用到三维地质建模软件和编程语言的基础上,建立了三维模型转换程序的算法,编制了岩质边坡模型转换程序。 (5)在应用GOCAD软件进行三维建模的基础上,将所开发的转换程序应用于实际边坡工程,结合FLAC3D软件进行了岩质边坡的三维稳定性分析。 本论文首次对层状岩质边坡三维可视化理论进行了较全面的研究。论文中所提出的思路、方法以及编制的转换程序具有一定的实用价值,对发展层状岩质边坡三维可视化技术有一定的理论意义和现实意义。