數字化巖土勘探運用

時間:2022-04-18 04:18:00

導語:數字化巖土勘(kan)探運用(yong)一文來源于網友上傳,不代表本站(zhan)觀(guan)點,若需(xu)要原創文章可(ke)咨(zi)詢客服老師,歡迎參考。

數字化巖土勘探運用

巖土(tu)工(gong)程(cheng)勘(kan)察研(yan)究的(de)對象是巖體(ti)和(he)土(tu)體(ti)。巖體(ti)在(zai)其(qi)形(xing)(xing)成(cheng)和(he)存在(zai)的(de)整(zheng)個地(di)質(zhi)歷史(shi)過程(cheng)中,經受了各種復(fu)雜的(de)地(di)質(zhi)作(zuo)(zuo)用,因而(er)(er)有著復(fu)雜的(de)結構和(he)地(di)應力場環境(jing)。而(er)(er)不同(tong)地(di)區(qu)的(de)不同(tong)類型(xing)的(de)巖體(ti),由于經歷的(de)地(di)質(zhi)作(zuo)(zuo)用過程(cheng)不同(tong),其(qi)工(gong)程(cheng)性(xing)質(zhi)往往具有很大的(de)差(cha)別。巖石出(chu)露地(di)表后,經過風(feng)化(hua)作(zuo)(zuo)用而(er)(er)形(xing)(xing)成(cheng)土(tu),它們(men)或留(liu)存在(zai)原地(di),或經過風(feng)、水及(ji)冰(bing)川的(de)剝蝕和(he)搬運作(zuo)(zuo)用在(zai)異地(di)沉積(ji)形(xing)(xing)成(cheng)土(tu)層(ceng)。在(zai)各地(di)質(zhi)時(shi)期各地(di)區(qu)的(de)風(feng)化(hua)環境(jing)、搬運和(he)沉積(ji)的(de)動(dong)力學條件均(jun)存在(zai)差(cha)異性(xing),因此土(tu)體(ti)不僅工(gong)程(cheng)性(xing)質(zhi)復(fu)雜而(er)(er)且(qie)其(qi)性(xing)質(zhi)的(de)區(qu)域性(xing)和(he)個性(xing)很強。

1巖土工程(cheng)勘察方法(fa)概(gai)述

現代的巖土工程勘察中的數字化應用主要(yao)包(bao)括新(xin)測繪技(ji)術,數據(ju)庫(ku)技(ji)術,計(ji)(ji)(ji)算機技(ji)術,網絡(luo)通信(xin)(xin)技(ji)術和CAD技(ji)術,主要(yao)是通過計(ji)(ji)(ji)算機及其軟件(jian),把該(gai)工程項目的(de)所(suo)有信(xin)(xin)息(勘(kan)(kan)(kan)察、設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)、進(jin)度、計(ji)(ji)(ji)劃、變更等(deng)數據(ju))有機地集成(cheng)起來,建立(li)(li)綜(zong)合的(de)計(ji)(ji)(ji)算機輔助信(xin)(xin)息流程,使(shi)勘(kan)(kan)(kan)察設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)技(ji)術手段從手工方式(shi)向現代化(hua)CAD技(ji)術轉變,做到數據(ju)采集信(xin)(xin)息化(hua)、勘(kan)(kan)(kan)察資料(liao)處理(li)數字(zi)化(hua)、硬(ying)件(jian)系(xi)(xi)統(tong)網絡(luo)化(hua)、圖文(wen)處理(li)自動(dong)化(hua),逐步形成(cheng)和建立(li)(li)適(shi)應多專業、多工種生產的(de)高(gao)效益(yi)、高(gao)柔性、智能(neng)化(hua)的(de)工程勘(kan)(kan)(kan)察設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)體系(xi)(xi)。該(gai)技(ji)術體系(xi)(xi)用系(xi)(xi)統(tong)工程觀點,把勘(kan)(kan)(kan)察、設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)的(de)圖紙、圖像、表格、文(wen)字(zi)等(deng)以數字(zi)化(hua)形式(shi)存貯,供各專業設(she)(she)計(ji)(ji)(ji)使(shi)用。

2工程勘察中(zhong)的資料收集(ji)

2.1勘(kan)探深(shen)度(du)及(ji)勘(kan)探間距

基礎形式及結構形式不同,勘探深度不同。如:一般5層~6層磚混結構住宅,勘探孔深15ITI基本可滿足要求,而5層框架結構商場由于柱網的柱荷載大,基礎面積大甚至可能采用樁基,則勘探孔深度15m一般不夠。可依據原則為一般性鉆孔的勘察深度應能控制主要受力層,不應小于5m;對高層建筑面言,一般性勘察孔應達到基底以下15倍~110倍的基礎寬度,并深入穩定的地層,并滿足控制性鉆孔深度應超過地基變形的計算深度。對于鉆孔間距除滿足巖土工(gong)程勘察規范GB5002122001要求外,對于若采用端承型(xing)樁基礎,若相鄰兩個勘察點揭露的樁端持力層層面坡度大于10%或持力層起伏(fu)較大、地層分(fen)布復雜時應適當加密鉆孔(kong)加以(yi)控制。

2.2野外地層劃分

野外地層的正確劃分是室內資料整理的關鍵因素,對較大型的工程由于施工多采取多鉆機平行作業形式,技術人員較多,各勘探班組往往各行其事,最后(hou)資料匯總后(hou)難(nan)以統一,給室內整理帶(dai)來很大(da)困難(nan)。為避(bi)免這種問題(ti)應(ying)將(jiang)所有(you)技(ji)術(shu)人員首先(xian)集(ji)中到(dao)一起共同勘(kan)(kan)探(tan)一至二個鉆孔(kong),統一編錄(lu)形(xing)式,并派專人現場負責勘(kan)(kan)探(tan)區域(yu)整體野(ye)外(wai)分層連線(xian),發(fa)現異常及(ji)時研究處理。

2.3地下水位觀測

實際(ji)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)量(liang)測(ce)(ce)存在以下(xia)(xia)幾個問題:第(di)一(yi)(yi)(yi),應同(tong)時觀(guan)測(ce)(ce)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei),量(liang)測(ce)(ce)時間(jian)須(xu)在最后一(yi)(yi)(yi)個鉆孔(kong)施(shi)工24h后;第(di)二,地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)觀(guan)測(ce)(ce)應考(kao)慮周(zhou)圍(wei)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)開采(cai)情況的(de)(de)影響(xiang),若量(liang)測(ce)(ce)時間(jian)正好處于(yu)附近抽(chou)水(shui)(shui)井抽(chou)水(shui)(shui)下(xia)(xia)降(jiang)漏斗時,所量(liang)測(ce)(ce)到的(de)(de)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)肯(ken)定(ding)偏深(shen);第(di)三,水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)量(liang)測(ce)(ce)應與鉆孔(kong)座標、標高(gao)(gao)回(hui)測(ce)(ce)相結合(he)。我(wo)們(men)知道(dao)勘探孑(jie)L口周(zhou)圍(wei)地(di)(di)面實際(ji)不(bu)是一(yi)(yi)(yi)個水(shui)(shui)平(ping)面冰(bing)位(wei)(wei)(wei)量(liang)測(ce)(ce)參照孔(kong)口位(wei)(wei)(wei)置不(bu)同(tong),水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)埋深(shen)也(ye)不(bu)一(yi)(yi)(yi)樣(yang),因此而(er)產(chan)生(sheng)的(de)(de)誤(wu)差幾厘米是難(nan)以避(bi)免的(de)(de),這根本(ben)無法滿足按規范要(yao)求(qiu)(qiu)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)量(liang)測(ce)(ce)精度為±2cm的(de)(de)要(yao)求(qiu)(qiu),也(ye)更無法測(ce)(ce)定(ding)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)的(de)(de)正確流(liu)向。解決方法是孔(kong)口座標、標高(gao)(gao)回(hui)測(ce)(ce)同(tong)時以標高(gao)(gao)回(hui)測(ce)(ce)時的(de)(de)孔(kong)口位(wei)(wei)(wei)置為準向下(xia)(xia)量(liang)測(ce)(ce)地(di)(di)下(xia)(xia)水(shui)(shui)位(wei)(wei)(wei)深(shen)度。

3巖(yan)土工程數字化建模方法(fa)

巖土工程(cheng)地(di)質建模(mo)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)目前(qian)采(cai)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)主(zhu)要有(you)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)模(mo)型(xing)(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa),表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)模(mo)型(xing)(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa)(也(ye)叫數(shu)(shu)(shu)字(zi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)模(mo)型(xing)(xing))的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)歷史較早,它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基本內(nei)容就是(shi)通過精確(que)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)表(biao)(biao)示(shi)出工程(cheng)地(di)質體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)外表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)來(lai)(lai)(lai)表(biao)(biao)示(shi)均質地(di)質體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)建模(mo)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa),也(ye)是(shi)目前(qian)廣泛(fan)使用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)建模(mo)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)。表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)模(mo)型(xing)(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)來(lai)(lai)(lai)源是(shi)通過測點(dian)(dian)(dian)獲(huo)得(de)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)一系(xi)列離散的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)測點(dian)(dian)(dian)資(zi)料,包括(kuo)測點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)幾何(he)特(te)征(zheng)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)和(he)屬(shu)(shu)性特(te)征(zheng)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju),然后利用(yong)(yong)數(shu)(shu)(shu)據(ju)(ju)(ju)解釋(shi)結果重構地(di)質體(ti)(ti)界面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)。可以(yi)抽象為(wei)把一系(xi)列同屬(shu)(shu)性的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)點(dian)(dian)(dian)按照一定(ding)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)規(gui)則(ze)(ze)連(lian)接(jie)起(qi)來(lai)(lai)(lai),構成網(wang)(wang)狀曲面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)片,進而確(que)定(ding)整(zheng)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)地(di)質體(ti)(ti)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)空間(jian)屬(shu)(shu)性。有(you)很多(duo)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)用(yong)(yong)來(lai)(lai)(lai)表(biao)(biao)示(shi)表(biao)(biao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian),常(chang)(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)主(zhu)要有(you)數(shu)(shu)(shu)學(xue)模(mo)型(xing)(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa)和(he)圖(tu)(tu)示(shi)模(mo)型(xing)(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa),本論文主(zhu)要討(tao)論圖(tu)(tu)示(shi)模(mo)型(xing)(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa)。常(chang)(chang)用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)圖(tu)(tu)示(shi)模(mo)型(xing)(xing)法(fa)(fa)(fa)(fa)有(you)邊(bian)界表(biao)(biao)示(shi)法(fa)(fa)(fa)(fa)、規(gui)則(ze)(ze)格(ge)網(wang)(wang)法(fa)(fa)(fa)(fa)、等(deng)值線法(fa)(fa)(fa)(fa)、不規(gui)則(ze)(ze)格(ge)網(wang)(wang)法(fa)(fa)(fa)(fa)等(deng),其(qi)中不規(gui)則(ze)(ze)格(ge)網(wang)(wang)法(fa)(fa)(fa)(fa)是(shi)本系(xi)統選用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)模(mo)型(xing)(xing)表(biao)(biao)示(shi)法(fa)(fa)(fa)(fa),將做詳細(xi)分(fen)析討(tao)論。不規(gui)則(ze)(ze)格(ge)網(wang)(wang)法(fa)(fa)(fa)(fa)(rJN)是(shi)用(yong)(yong)區域(yu)(yu)(yu)內(nei)有(you)限個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)點(dian)(dian)(dian)將區域(yu)(yu)(yu)劃分(fen)為(wei)相連(lian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)網(wang)(wang)絡。區域(yu)(yu)(yu)中任意點(dian)(dian)(dian)落在(zai)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)頂(ding)(ding)點(dian)(dian)(dian)、邊(bian)上或三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)內(nei),如(ru)果任意點(dian)(dian)(dian)不在(zai)頂(ding)(ding)點(dian)(dian)(dian)上,則(ze)(ze)該點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)數(shu)(shu)(shu)字(zi)屬(shu)(shu)性值通常(chang)(chang)通過線性插值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)方(fang)(fang)法(fa)(fa)(fa)(fa)得(de)到(在(zai)邊(bian)上用(yong)(yong)邊(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)頂(ding)(ding)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)程(cheng),在(zai)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)內(nei)則(ze)(ze)用(yong)(yong)三(san)(san)(san)(san)(san)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)頂(ding)(ding)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)高(gao)程(cheng)),所以(yi)TIN是(shi)一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)三(san)(san)(san)(san)(san)維空間(jian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)分(fen)段線性模(mo)型(xing)(xing),在(zai)整(zheng)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)區域(yu)(yu)(yu)內(nei)連(lian)續但不可微。有(you)許多(duo)種表(biao)(biao)達TIN拓撲結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)存儲方(fang)(fang)式,這里采(cai)用(yong)(yong)一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)簡單(dan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)錄方(fang)(fang)式是(shi):對(dui)(dui)于每一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)、邊(bian)和(he)節(jie)點(dian)(dian)(dian)都對(dui)(dui)應一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)記(ji)錄,三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)錄包括(kuo)三(san)(san)(san)(san)(san)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)指(zhi)(zhi)向(xiang)它三(san)(san)(san)(san)(san)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)邊(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)錄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)針(zhen),邊(bian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)錄有(you)四個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)指(zhi)(zhi)針(zhen)字(zi)段,包括(kuo)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)指(zhi)(zhi)向(xiang)相鄰(lin)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)記(ji)錄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)針(zhen)和(he)它的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)兩(liang)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)頂(ding)(ding)點(dian)(dian)(dian)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)記(ji)錄的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)指(zhi)(zhi)針(zhen);也(ye)可以(yi)直接(jie)對(dui)(dui)每個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)記(ji)錄其(qi)頂(ding)(ding)點(dian)(dian)(dian)和(he)相鄰(lin)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)。每個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)節(jie)點(dian)(dian)(dian)包括(kuo)三(san)(san)(san)(san)(san)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)坐(zuo)標(biao)值的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)字(zi)段,分(fen)別存儲x,Y,z坐(zuo)標(biao)。這種拓撲網(wang)(wang)絡結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)特(te)點(dian)(dian)(dian)是(shi):對(dui)(dui)于給定(ding)一個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing),查詢(xun)其(qi)三(san)(san)(san)(san)(san)個(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)(ge)頂(ding)(ding)點(dian)(dian)(dian)屬(shu)(shu)性和(he)相鄰(lin)三(san)(san)(san)(san)(san)角(jiao)形(xing)所用(yong)(yong)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)時間(jian)是(shi)定(ding)長的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)。它在(zai)沿直線計算(suan)地(di)形(xing)剖(pou)面(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)(mian)線時具有(you)較高(gao)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率,當然可以(yi)在(zai)此結構的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)基礎(chu)上增加其(qi)它變化,以(yi)提高(gao)某些特(te)殊(shu)運算(suan)的(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)(de)效率。

4總結

以上是對巖(yan)(yan)土(tu)(tu)工(gong)程勘(kan)察(cha)中幾點常見(jian)的(de)問題進行分析,希望能引起(qi)同行注意,遵循:“先勘(kan)察(cha),后設(she)(she)計,再施(shi)工(gong)”的(de)科學建設(she)(she)程序,更好地(di)發揮巖(yan)(yan)土(tu)(tu)工(gong)程勘(kan)察(cha)是設(she)(she)計的(de)先行與依據的(de)作用(yong),為基礎(chu)和上部建筑結構設(she)(she)計提供準確、詳實(shi)的(de)巖(yan)(yan)土(tu)(tu)資料;另外我(wo)國(guo)目前的(de)數(shu)字化巖(yan)(yan)土(tu)(tu)工(gong)程勘(kan)察(cha)和勘(kan)探的(de)專業技(ji)(ji)術(shu)人員還相(xiang)當(dang)匱乏,因此,必須加大對數(shu)字化巖(yan)(yan)土(tu)(tu)工(gong)程人員的(de)技(ji)(ji)術(shu)培訓,加快該技(ji)(ji)術(shu)的(de)研究應用(yong)。