CAD繪制圓形洞室展示圖的初步實(shí)現(xiàn)

摘要：根據(jù)《水利水電工程施工地質(zhì)規(guī)范》，圓形洞室的展示圖是從洞室軸線切開并展開的俯視圖，由于延平面展布的結(jié)構(gòu)面在展示圖上表現(xiàn)的并不是直線(除非結(jié)構(gòu)面與洞軸線垂直，但這種結(jié)構(gòu)面極少見)，而且不同產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)面在展示圖中的曲線均不相同，手工繪制時很難掌握，以往的工作中多是憑借經(jīng)驗和空間概念去模擬繪制，其精度和美觀程度都不甚理想。

關(guān)鍵詞：CAD 繪制 圓形洞室 展示圖

1 引言

根據(jù)《水利水電工程施工地質(zhì)規(guī)范》，圓形洞室的展示圖是從洞室軸線切開并展開的俯視圖，由于延平面展布的結(jié)構(gòu)面在展示圖上表現(xiàn)的并不是直線(除非結(jié)構(gòu)面與洞軸線垂直，但這種結(jié)構(gòu)面極少見)，而且不同產(chǎn)狀的結(jié)構(gòu)面在展示圖中的曲線均不相同，手工繪制時很難掌握，以往的工作中多是憑借經(jīng)驗和空間概念去模擬繪制，其精度和美觀程度都不甚理想。

汾河二庫是山西省重點(diǎn)工程，其配套工程供水發(fā)電洞是耗資二千萬元的大型工程，該隧洞全部位于奧陶系下統(tǒng)的冶里組(O1Y)和亮甲山組(O1L)的白云巖地層中，除進(jìn)出口各10米為方形外，其余均為標(biāo)準(zhǔn)的圓形洞室，洞徑4.8米，全長400米，坡降3%。主要結(jié)構(gòu)面有巖層、斷層、緩傾破碎帶、裂隙、溶層等。要用CAD將這些結(jié)構(gòu)面在平面上表現(xiàn)出來，我們的工作步驟是：建立幾何模型à 解線性方程組à 編制程序計算并形成坐標(biāo)數(shù)據(jù)文件à 用LISP編制程序繪制曲線。

2 幾何模型的建立

根據(jù)野外工作經(jīng)驗，我們建立如右圖的幾何模型，坐標(biāo)軸Z軸與隧洞左壁腰線重合，X軸為水平向，Y軸為垂直向，結(jié)構(gòu)面與Z軸交點(diǎn)為已知，可通過測量得到。a，b兩點(diǎn)隨結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀的不同而變化。這樣的模型既便于野外測量、描述工作，又便于計算和轉(zhuǎn)化。

隧洞方程為(x-r)2 y2=r2 其中(r為洞半徑)

結(jié)構(gòu)面的方程為 a'x b'y c'=z。

3 解線性方程組，確定結(jié)構(gòu)面參數(shù)

通過解以下線性方程組，可以確定結(jié)構(gòu)面的參數(shù)a’，b’，c’，只是須注意的一點(diǎn)是：

× =

根據(jù)結(jié)構(gòu)面產(chǎn)狀確定參數(shù)時，如果洞軸線有一定傾角時，結(jié)構(gòu)面的傾角

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