В нашей стране гидротехническое строительство осуществляется комплексно с учетом интересов развития судоходства, водоснабжения, орошаемого земледелия, перераспределения и регулирования водных ресурсов, рыбного хозяйства и т.д. Постоянно растут требования к выполнению в соответствующих объемах гидрогеологических и инженерно-геологических изысканий, обосновывающих проекты строительства гидротехнических сооружений, поэтому создание цифровой модели геологической поверхности важно [1].
Подготовка исходных данных является важным этапом в любом проекте. От того, в каком виде будут предоставлены исходные данные, зависит скорость и качество выполняемого проекта/задания.
Для создания цифровой геологической модели выбран программный продукт Autodesk Civil 3D 2021, поскольку большинство проектировочных компаний работают в Autodesk AutoCAD, соответственно файлы имеют расширение .dwg; также в сети Интернет имеется огромное количество обучающего материала по работе в Civil 3D, и Autodesk предоставляет бесплатную учебную версию, что позволяет без проблем работать в программе. Кроме того, у Civil 3D, начиная с версии продукта 2018 года, появился специальный встраиваемый модуль «Geotechnical Module» с помощью которого осуществляется созданий цифровой геологической модели [2].
Для полноценного создания геологической модели понадобятся файл формата .dwg с точками или изолиниями с высотными отметками, а также инженерно-геологическое изыскание с содержанием координат исследуемых скважин, наименованием грунтового слоя, глубиной залегания слоя, абсолютной отметкой и общей глубины скважины, и литологическим разрезом.
При формировании инженерно-геологического изыскания параллельно создаются два файла в MS Excel с форматом данных .csv (разделители-запятые), которые будут импортироваться в Civil 3D. В этих файлах будет содержаться информация о геологических выработках. В файлах не должно быть русских букв, а также дробные значения должны иметь в качестве разделителя точку [2]. Разделитель целой и дробной части, а также разделитель элементов списка файлов в формате .csv соответствуют значениям аналогичных параметров в настройках языка и региональных стандартов операционной системы, поэтому необходимо зайти в Панель управления- Региональные стандарты – Формат: Английский (США).
Первый файл с таблицей должен называться «Location Details.csv», в которой содержится сводная информация о геологических выработках со следующими параметрами:
- Location ID – № геологической выработки;
- Location Type – Тип выработки;
- Easting – X-координата, м;
- Northing – Y- координата, м;
- Ground Level - Абсолютная отметка устья, м – Данные значения должны совпадать с высотными отметками топоповерхности, где расположены скважины.
- Final Depth – Глубина выработки, м.
Вторая таблица «Field Geological Descriptions.csv» должна содержать информацию о выработках, построчно разбитую на ИГЭ со следующими параметрами:
- Location ID – № геологической выработки;
- Depth Top – Относительная отметка кровли слоя;
- Depth Base – Относительная отметка подошвы слоя;
- Geology Code – Наименование ИГЭ.
Относительные отметки кровли и подошвы геологических пластов определяются от устья выработки – относительного нуля. Значения заносятся в таблицу по модулю без учета знака. При расположении в пределах одной геологической выработки нескольких пластов одного и того же ИГЭ (GTE) необходимо осуществлять индексацию параметра «Geology Code», например, GTE 2_1, GTE 2_2.
Перед импортом сформированных файлов с форматом .csv необходимо предварительно настроить сам Civil 3D и Geotechnical Module. Нужно установить шаблон «Survey_RUS2021.dwt», проверить параметры чертежа, чтобы единицы чертежа были метры, установить Geotechnical Module и создать новый проект со статусом «Open» и «Default». Также перед импортом файлов необходимо заранее добавить все наименования инженерно-геологических элементов (ИГЭ) и их штриховок. Это нужно сделать один раз, чтобы программа запомнила настройки.
После импорта файлов проводится различные манипуляции, чтобы получилась итоговая геологическая модель с топоповерхностью. Модель содержит информацию о физико-механических свойствах грунтов каждого инженерно-геологического элемента в соответствии с инженерно-геологическими изысканиями (рисунок).
Рис. Построенная геологическая модель с отображением свойств слоя ИГЭ 1
Таким образом, Geotechnical Module позволяет создать цифровую информационную модель грунтового основания по инженерно-геологическим изысканиям. Если исходные данные будут предоставлены в удобном для импорта виде, то работа в программном модуле будет выполнена гораздо быстрее и время не будет потрачено на добавление всех необходимых параметров в импортируемые файлы.
