平洞地质编录是水力发电、交通工程等的一项重要工作，是本校地质工程专业本科学生在相关领域就业必备的技能之一。根据各环节的实验内容，各环节预期可获得多种不同的数据结果，同时考虑对反馈信息进行采集与分析，以提升实验的适应性，并为完善相关课程的教学提供支持。

重点在于引导学生达成如下目标：

1）学习并开展平洞地质编录与洞室围岩分类；

2）了解借助物探及原位测试、近景摄影测量等技术进行资料收集的流程与方法；

3）学习借助软件制作三维地质模型和开展成果整理；

4）学习借助诊断程序搜索随机楔体、评判危岩体范围和破坏类型的流程与方法。

课程涉及主要知识点共 7 个，分别是：

1）RQD：RQD值是评价岩体质量的重要指标，指大于10cm的岩心累计长度与钻孔进尺之比的百分数。实验通过岩心编录时调用卷尺工具进行量测计算得出RQD值。

2）透水率：由钻孔压水试验得到，指在1MPa压力下每米试段内岩体每分钟的压入水量，以Lu（吕荣）计，是衡量岩体透水性的重要指标。

3）工程地质岩组划分及围岩分类：工程地质岩组主要是从岩体结构观点出发，以岩性和原生结构面的性质及其分布规律等为标志进行地层划分。划分出的岩组应具有相似的物理力学性质、渗透性质及波速传播特征等。实验设计通过平洞内岩性调查、结构面统计调查，理解岩组的划分过程并付诸实践，综合考虑围岩RQD数值等指标进行围岩质量划分，确定不同段落的围岩分类（五级）。

4）结构面调查与节理（裂隙）密度：平洞内结构面调查是平洞地质编录的重要内容，可用于统计优势结构面和分析不良地质作用，是危岩体分析判别的基础。实验中通过平洞内漫游，观察洞壁结构面分布，并通过罗盘、卷尺、塞尺等工具进行结构面产状等的调查记录。节理密度是结构面调查的一个重要定量成果，指单位长度（或面积）内的节理数，是用来衡量节理发育程度的指标。实验者通过在洞壁一定长度范围内量测统计节理数目，计算节理密度，从而对岩体完整性进行评估。

5）平洞展示图：平洞展示图能比较客观的记录平洞出露的地质现象，包括节理裂隙和断层延展规律、渗水及塌落等特殊地质现象出露，是平洞地质编录的重要成果图件。实验设计了结构面调查、危岩体诊断、钻孔编录等前期资料收集环节，提供米格纸用于绘制展开图，并作为重要的成果用于最终成绩评定。

6）三维地质建模：三维地质建模作为一种工程地质勘察成果的后续展示和应用手段，结合了地质解译、空间分析和预测、地学统计以及图形可视化等内容，能够为数值模拟提供基础模型。本实验设计在钻孔编录时引导用户注重钻孔编录资料的规则化和属性化，为后续三维地质建模提供结数据集。

7）危岩加固：由于风化、结构面切割、地应力变化等的影响，平洞内易见危岩体，准确识别危岩体类型并选择适当的方法对其进行加固是工程地质勘察施工时的一项重要工作。实验设计在洞室中识别4种类型的危岩体，让用户辨识危岩体类型并观摩不同成因的危岩体加固处理方式，从而自主选择危岩体加固的方法和类型。

通过参与该虚拟仿真实验，着力打造参与者的如下能力：

1）掌握组织钻探、物探及原位测试等手段进行资料收集的流程与方法将真实水电工程中难以长期复现的平洞勘探及相关的探查和测试工作，利用虚拟现实技术，将3D模型与地质信息有机结合，让学生身临其境，既可认识平洞勘探的布置、形式、实验内容与成果类型，也可通过自主组织测试、实验，收集平洞揭露的地质信息，将编录、实验、测试工作系统地开展和融合，最终为开展危岩体类型、危害程度等鉴别提供依据。学生可以结合理论学习和现场踏勘，对虚拟仿真实验数据进一步加以分析，形成完整、指导性强的平洞勘探报告。

2）学习并开展平洞地质编录与洞室围岩分类通过学习各种关键指标的量测，掌握围岩结构面调查、质量分级的方法，联系课程学习中常见工程地质问题及灾害的促发因素的归类，采用工程类比等方法，将各种量测得到的关键指标进行必要的计算分析，尝试开展危岩体类型及规模的识别，定性地评价岩体的破坏模式。学生可以结合理论学习和现场工作，对此环节虚拟仿真实验数据进一步加以分析，形成完整、针对性强的平洞围岩稳定分析和地质问题分析专题报告。

3）拓展三维地质建模和危岩治理设计能力不稳定随机楔形体和其它类型危岩体的存在，对平洞中的施工安全会造成不利影响。对危岩不当处置，轻则造成洞室超挖掉块，重则造成人员伤亡。通过本实验，让学生直观认识危岩体的分布形式和加固方式，根据破坏机理分析，尝试提出适合的加固、补强措施。从而加深对支护设计理论知识的认知，提高实践能力。随着三维建模技术的不断发展，制作三维地质模型并结合模型开展分析模拟工作已成为当代地质工作者的先进手段之一，通过该虚拟仿真实验的操作与使用，让学生在安全且具有一定感知性的环境下了解平洞地质勘探和三维地质模型的初步建模流程，能够进一步提高学生计算机应用水平和BIM设计素养。

得分主要由以下方面构成：

（1）实验流程中的正确操作，即满足实验环节要求的主要步骤，包括岩性调查及工程地质岩组划分、结构面调查、化石辨别、岩芯采集与岩芯编录、结构面量测与填表、展示图绘制与填表、自主钻孔、自主布置原位测试、危岩辨别等环节的完整覆盖；

（2）填表结果，主要来源于系统内置的问题点（蓝色烛光高亮显示）的正确回答，包括危岩类别、结构面类别、化石类别等。