本发明涉及地质预报技术领域，尤其是涉及一种隧道施工地质预报的显示方法。
背景技术：
目前在隧道施工地质预报时，许多方法如TSP、TGP、雷达、瞬变电磁等基本是以物探的图件来反映，也有些方法以比较粗略的剖面图方式表达。这种表达对非地质和物探专业的施工人员、管理人员、一线工人来说是难以理解和应用的。有的方法，如陆地声纳法，可以预报断层、岩脉的走向、倾向、倾角及在隧道中揭露的里程，溶洞、暗河的揭露里程、位置和直径，并采用水平地质剖面和铅垂地质剖面来表达，水平剖面上显示了断层、岩脉、不同岩体界线在水平测线通过水平面上的交线，溶洞等的揭露里程及在隧道中的水平投影位置；垂直剖面则显示了断层等的倾向，倾角，以及溶洞等在隧道中铅垂面上的投影位置。但是目前还缺少三维地质的显示。
技术实现要素：
本发明的目的在于设计一种新型的隧道施工地质预报的显示方法，解决上述问题。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种隧道施工地质预报的显示方法，使用三维显示模型把隧道施工地质预报中需要预报的内容展示出来，其中
(1)用带有厚度的筒状三维模型模拟整个隧道，所述筒状三维模型模的横切面为隧道的形状，开挖段用岩石纹路和颜色渲染；
未开挖段，包括预报段，显示为充满岩体的实体；
所述预报段落的模型与所述开挖段相同，但不同于开挖段的渲染图案或者使用纯色填充来以示区别；
(2)断层用具有厚度的板状的长方体来表示，所述板状的长方体横切整个隧道，并且大于隧道的跨度和高度，在隧道外部有延伸，使得隧道的外壁和内壁与所述断层会有交线，所述交线在隧道的内壁和外壁为一条带；
(3)隧道通过围岩的岩性发生变化时或者所述需要预报的内容出现富水段落或者破碎带时，所述富水段落或者所述破碎带直接体现在整个隧道模型上，并且所述富水段落或者所述破碎带分别用不同的纹理和颜色在相应的隧道段落渲染；
(4)溶洞在所述筒状三维模型中用球体或椭球体来表示，表面根据溶洞含气、含水、含泥情况不同使用不同的渲染颜色；土体中的空洞和孤石也采用与所述溶洞的相同渲染形态，但是采用不同的渲染颜色；
(5)溶管或者暗河在形态上均以圆柱体或椭圆柱体表示，此圆柱体或椭圆柱体须穿透隧道壁，在隧道壁的内外壁上留下相交的圆或椭圆；
(6)预报的岩爆位置标示在隧道内壁和外壁上或在掌子面前方的岩体中。
优选的，所述需要预报的内容包括：断层和岩脉的走向，或断层和岩脉与隧道掌子面的夹角与方向，断层与岩脉的倾向和倾角；
还包括不同岩体分界面的产状，包括走向或不同岩体分界面与隧道掌子面的夹角以及分界面的倾向、倾角；
还包括围岩性质变化；富水段和破碎带；溶洞在隧道中揭露的里程、水平和垂直位置及大小；岩溶管道里程、方向和角度；暗河前壁里程，暗河在隧道中的高低位置，后壁里程；
还包括可能发生岩爆的位置。
优选的，所述筒状隧道三维模型为可旋转模型，能够从不同的角度观察；在所述筒状三维模型隧道的外壁由多个部分拼接而成，当模型旋转时，为了观察内部的预报内容，影响观察的那部分隧道壁能够设置成不显示。
优选的，在所述筒状三维模型隧道的外壁由隧道左上、右上、左下、右下4个部分拼接而成。
优选的，所述筒状三维模型中每隔5m隧道的内壁和外壁均有里程标识，鼠标指向模型能够显示更具体的里程数据。
优选的，开挖段用接近现场的岩石纹路和颜色渲染。
优选的，所述断层能够在显示开关中关闭，当断层开关关闭状态时，断层只显示隧道内壁和外壁上的条带。
优选的，所述溶管和所述暗河也能在显示开关中关闭，当关闭显示时，只留下在隧道内外壁上的相交圆或椭圆。
优选的，所述溶洞、土体中的空洞和滚石允许有一部分出现在隧道外壁之外。
优选的，当鼠标移到所述三维显示模型的某一隐患地质构造附近后，所述三维显示模型提示窗口显示隐患的具体表述信息，并根据预报危险分级不同，提示不同的施工建议，并警示可能发生的危险；当来到危险级别较高的隐患附近时，提示危险和建议。
优选的，所述三维显示模型根据隧道尺寸参数的变化和每次地质预报成果动态生成。
本发明的有益效果可以总结如下：
本发明能够进行三维地质的显示，便于非地质和物探专业的施工人员、管理人员、一线工人理解和应用。
具体实施方式
为了使本发明所解决的技术问题、技术方案及有益效果更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
一种隧道施工地质预报的显示方法，使用三维显示模型把隧道施工地质预报中需要预报的内容展示出来，其中
(1)用带有厚度的筒状三维模型模拟整个隧道，所述筒状三维模型模的横切面为隧道的形状，开挖段用岩石纹路和颜色渲染；
未开挖段，包括预报段，显示为充满岩体的实体；
所述预报段落的模型与所述开挖段相同，但不同于开挖段的渲染图案或者使用纯色填充来以示区别；
(2)断层用具有厚度的板状的长方体来表示，所述板状的长方体横切整个隧道，并且大于隧道的跨度和高度，在隧道外部有延伸，使得隧道的外壁和内壁与所述断层会有交线，所述交线在隧道的内壁和外壁为一条带；
(3)隧道通过围岩的岩性发生变化时或者所述需要预报的内容出现富水段落或者破碎带时，所述富水段落或者所述破碎带直接体现在整个隧道模型上，并且所述富水段落或者所述破碎带分别用不同的纹理和颜色在相应的隧道段落渲染；
(4)溶洞在所述筒状三维模型中用球体或椭球体来表示，表面根据溶洞含气、含水、含泥情况不同使用不同的渲染颜色；土体中的空洞和孤石也采用与所述溶洞的相同渲染形态，但是采用不同的渲染颜色；
(5)溶管或者暗河在形态上均以圆柱体或椭圆柱体表示，此圆柱体或椭圆柱体须穿透隧道壁，在隧道壁的内外壁上留下相交的圆或椭圆；
(6)预报的岩爆位置标示在隧道内壁和外壁上或在掌子面前方的岩体中。
在更加优选的实施例中，所述需要预报的内容包括：断层和岩脉的走向，或断层和岩脉与隧道掌子面的夹角与方向，断层与岩脉的倾向和倾角；
还包括不同岩体分界面的产状，包括走向或不同岩体分界面与隧道掌子面的夹角以及分界面的倾向、倾角；
还包括围岩性质变化；富水段和破碎带；溶洞在隧道中揭露的里程、水平和垂直位置及大小；岩溶管道里程、方向和角度；暗河前壁里程，暗河在隧道中的高低位置，后壁里程；
还包括可能发生岩爆的位置。
在更加优选的实施例中，所述筒状隧道三维模型为可旋转模型，能够从不同的角度观察；在所述筒状三维模型隧道的外壁由多个部分拼接而成，当模型旋转时，为了观察内部的预报内容，影响观察的那部分隧道壁能够设置成不显示。
在更加优选的实施例中，在所述筒状三维模型隧道的外壁由隧道左上、右上、左下、右下4个部分拼接而成。
在更加优选的实施例中，所述筒状三维模型中每隔5m隧道的内壁和外壁均有里程标识，鼠标指向模型能够显示更具体的里程数据。
在更加优选的实施例中，开挖段用接近现场的岩石纹路和颜色渲染。
在更加优选的实施例中，所述断层能够在显示开关中关闭，当断层开关关闭状态时，断层只显示隧道内壁和外壁上的条带。
在更加优选的实施例中，所述溶管和所述暗河也能在显示开关中关闭，当关闭显示时，只留下在隧道内外壁上的相交圆或椭圆。
在更加优选的实施例中，所述溶洞、土体中的空洞和滚石允许有一部分出现在隧道外壁之外。
在更加优选的实施例中，当鼠标移到所述三维显示模型的某一隐患地质构造附近后，所述三维显示模型提示窗口显示隐患的具体表述信息，并根据预报危险分级不同，提示不同的施工建议，并警示可能发生的危险；当来到危险级别较高的隐患附近时，提示危险和建议。
在更加优选的实施例中，所述三维显示模型根据隧道尺寸参数的变化和每次地质预报成果动态生成。
本发明使用三维显示的方式把隧道施工地质预报中预报的包括断层和岩脉的走向(或与隧道掌子面的夹角、方向)、倾向、倾角；不同岩体分界面的产状(走向或与隧道掌子面的夹角以及倾向、倾角)；围岩性质变化；富水段和破碎带；溶洞在隧道中揭露的里程、水平和垂直位置及大小；岩溶管道里程、方向和角度；暗河前壁里程，暗河在隧道中的高低位置，后壁里程；可能发生岩爆的位置的内容展示出来：
具体做法:
用一个带有厚度的筒状三维模型模拟整个隧道，此模拟的横面为隧道的形状，开挖段用接近现场的岩石纹路和颜色渲染，未开挖段(包括预报段)为充满岩体的实体，预报段落的模型与开挖段落相同，但不同于开挖段的渲染图案或者使用纯色填充来以示区别。此隧道模型是可以旋转的，可以从不同的角度观察此模型。此隧道的外壁是由隧道左上、右上、左下、右下4部分拼接而成，当模型旋转时，影响观察的那部分隧道壁可以设置成不显示，用于观察内部的预报内容。每隔5m隧道的内壁和外壁均有里程标识，鼠标指向模型可以显示更具体的里程数据。
预报内容中的断层用有一定厚度的板状的长方体来表示，它横切整个隧道，而且要大于隧道的跨度和高度，在隧道外部有延伸。这样，隧道外壁和内壁与断层会有交线，此交线在隧道内壁和外壁为一条带，断层能够在显示开关中关闭，当断层开关关闭状态时，断层只显示隧道内壁和外壁上的条带。
隧道通过的围岩岩性发生变化时或者预报内容出现富水段落或者破碎带时，直接体现在整个隧道模型上，用不同的纹理和颜色在相应的隧道段落渲染。
溶洞在三维模型中用球体或椭球体来表示，溶洞虽然是空的，但为了能在模型中观察到，显示为一个球体，表面可根据溶洞含气、含水、含泥情况不同使用不同的渲染颜色。土体中的空洞和孤石也采用相同形态、不同的渲染颜色。溶洞的中心点可以出现在隧道外壁之外，溶管和大滚石可以只有一部分出现在隧道内。
溶管或者暗河在形态上均以圆柱体或椭圆柱体表示，此圆柱体或椭圆柱体须穿透隧道壁，在隧道壁的内外壁上会留下相交的圆或椭圆。溶管和暗河也要能在显示开关中操作，当关闭显示时，只留下在隧道内外壁上的相交圆或椭圆。
岩爆主要在发生在一些埋深大且致密脆性的围岩类的隧道中，岩爆源是在岩爆区一些应力集中的地质结构，一旦出现隧道开挖凌空面，即会发生岩爆。预报的内容为可能发生岩爆的位置。预报的岩爆位置用一种特殊的符号来标示在隧道内壁和外壁上或在掌子面前方的岩体中。
当鼠标移到某一隐患地质构造附近后，提示窗口显示隐患的具体表述信息，并根据预报危险分级不同，可以提示不同的施工建议，并警示可能发生的危险；当来到危险级别较高的隐患附近时，提示危险和建议。
三维显示模型可以根据隧道尺寸参数的变化和每次地质预报成果动态生成。
以上通过具体的和优选的实施例详细的描述了本发明，但本领域技术人员应该明白，本发明并不局限于以上所述实施例，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换等，均应包含在本发明的保护范围之内。