前言:想要寫出一篇令人眼前一亮的文章嗎?我們特意為您整理了5篇地質剖面圖范文,相信會為您的寫作帶來幫助,發現更多的寫作思路和靈感。
[關鍵詞]Section 地質剖面 運用 體會
[中圖分類號] F407.1 [文獻碼] B [文章編號] 1000-405X(2015)-7-253-1
Section是在Windows XP系統和MapGis6.7(B20051118)基礎上,以Microsoft VC++ 6.0作為編程語言,Mapgis 6.7 SDK作為開發平臺進行開發的地質圖件制作軟件。系統以Mapgis輸入編輯子系統強大的圖形編輯能力為基礎,添加了專業的地質圖件制作工具,從而大大提高了地質圖件的制作效率:同時與Excel結合實現了強大且豐富的數據溝通功能;使得圖形可以在不同的工程之間、不同的文件中,不同的時間,不同的位置可以自由復制粘貼;方便了圖例拾取、修改、排版的操作,可以自由定制用戶圖簽和使用;簡化了圖切剖面操作;還有實現了CAD與Mapgis數據格式的相互轉換,按照原圖層或點線面類型輸出成為Mapgis格式;實現了讀取原Mapgis花紋庫以及AutoCAD花紋庫,填充漸變角度的花紋。
本次主要講述的是運用Section制作地質剖面圖,接下來詳細講解具體每一步操作步驟及其注意事項:
(1)自動賦高程時不需要自己先編輯線的屬性結構,但必需把地形線圖層設置為當前編輯文件;打開菜單“剖面圖―自動賦高程”;在地形線起點處點鼠標左鍵不要松開鼠標,拖動鼠標到終點,松開鼠標左鍵,(拉線賦高程的時候首先要先把與地形無關的線條刪除整理,切忌不要重復穿過同一條線,避免屬性重復添加);打開“高程參數設置”對話框―輸入“起始高程”及“高程增量”,設置完數據后,點“確定”。
(2)讀取地形數據:打開菜單“剖面圖―讀取地形數據”。
第一種方法:拉線讀取法,是在勘探線起點處點擊鼠標左鍵,按住左鍵不放,拖動鼠標到勘探線終點處,松開鼠標左鍵==> 彈出“選擇屬性字段”對話框,使用默認高程,點“確定”->彈出存儲地形數據成功。這時會在地形線上出現紅色線條,此時的線條就是你將畫剖面的線。第二種方法:定點讀取法,在彈出的“定點讀取地形數據”對話框中,點擊“起點拾取點”按鈕,然后在圖面上點勘探線起點處,返回對話框后,再點擊“終點拾取點”按鈕,然后在圖面上點勘探線終點后返回對話框,點應用后彈出“選擇屬性字段”對話框,使用默認高程,點“確定”->彈出存儲地形數據成功。這時會在地形線上出現紅色線條,此時的線條就是你將畫剖面的線。
(3)讀取鉆孔數據:
①打開菜單“剖面圖->讀取鉆孔數據”。在鉆孔的位置點擊一下,會在左上角彈出“鉆孔數據”輸入對話框。會自動讀取坐標,孔深單位為實際終孔米數,若傾角為90°即為直孔,非直孔的必須填寫開孔傾角和方位角。②點“存儲”,就會存儲這個鉆孔的數據,如果還有其他鉆孔需要輸入,就繼續在另外一個鉆孔位置處點擊一下,輸入數據,點存儲。在依次完成所有鉆孔數據讀取后,就點擊退出。
(4)讀取探槽數據:①打開菜單“剖面圖->讀取探槽數據”。在探槽起點的位置點擊一下,會在左上角彈出“探槽數據輸入”對話框。坐標仍然會自動讀取,探槽長度單位為實際刻槽長度米數。②點“存儲”,就會存儲這個探槽的數據,如果還有其他探槽需要輸入,就繼續在另外一個探槽起始位置處點擊一下,輸入數據,點“存儲”。最后完成探槽數據讀取,就點擊“退出”。
(5)讀取地質信息:①打開菜單“剖面圖->讀取地質信息”。地層需要“拓撲造區”,彈出“地層信息控制欄”窗口。②在這些項目中,只需要填寫“接觸產狀”一欄(目前這里的功能還沒完成),單擊產狀即可輸入。(/代表產狀符號∠),填寫完成后存儲即可“退出”。
(6)增加設計鉆孔:增加設計鉆孔存在以下注意問題:①點擊菜單,編輯->讀取鉆孔數據。②填入鉆孔名稱、設計終孔深度、方位角、開孔傾角,若開孔傾角為90度時為直孔。輸完數據后點存儲,如果還有鉆孔,繼續在地形圖上點鉆孔,如果沒有鉆孔了,點“退出”。
(7)增加設計探槽:①點擊菜單,編輯->讀取槽探數據。②填入探槽名稱、長度,輸完數據后點存儲。如果還有槽探,繼續在地形圖上點槽探,如果沒有槽探了,點“退出”。
(8)圖切剖面:圖切剖面必須在完成讀取鉆孔數據、探槽數據、地層信息后操作此項命令。①執行菜單“剖面圖->圖切剖面”,或者右擊菜單選“圖切剖面”。剖面圖即繪制成功并彈出“文件保存路徑”對話框。②可以點擊“瀏覽路徑”按鈕存放到目標目錄文件夾下;如果不想保存剖面圖點擊“放棄”按鈕。點“確定”后,剖面圖就已經保存并可以單獨對其剖面圖進行編輯。
(9)增加鉆孔和平面數據:①點擊菜單,輔助工具2->剖面圖補充->讀取鉆孔數據。彈出“選擇鉆孔”對話框。②在對話框里選擇你需要的礦區,然后選擇你需要畫的鉆孔。如果鉆孔偏離線太遠,可能投不到剖面圖上。③點“確定”后,鉆孔和樣品自動繪制在剖面圖上。④點擊菜單,輔助工具2->剖面圖補充->讀取平面數據。彈出進度滾動條。等待一段時間后處于編輯狀態的點、線、面文件將被投影到剖面圖底部的平面圖上。對于不要投影的地形線等其他相關信息可以在讀取平面數據之前使其為打開狀態。
(10)填充線:執行菜單“2輔助工具->剖面圖補充->選線(區)充填線”,點擊需要充填線的封閉線/(區),彈出“等高線參數設置”對話框。填寫基本的線角度和線間距,線參數,然后“確定”,該封閉線內就已按規則充填好線了。角度:以正東為0°,順時針遞增,逆時針遞減。(線方向西向東)
(11)按照趨勢畫線:執行菜單,剖面圖->修飾剖面->按照趨勢畫線,按照左上角的提示選擇區,按照產狀的趨勢逐一點擊繪制線,右鍵結束繪制;彈出“平行線間距設置”對話框,確定后又彈出“處理進度”的提示,最后又彈出“線參數設置”,設置好填充線的參數確定完成。
總而言之,Section是武漢中地公司MAPGIS地理信息系統基礎上上二次開發的小軟件,他豐富了MAPGIS的功能,簡化了操作步驟,使大家能在計算機制圖工作中做到了節省時間,事半功倍,提高了工作效率。本文在此只是列舉了Section在制圖中比較簡單的應用,其實Section還有許多功能,例如自動生成柱狀圖、數據投影、水系沉積物自動編號等應用功能,需要我們不斷學習理解與掌握,繼而運用在實際的制圖工作當中,為地質找礦工作貢獻自己的一份力量!
關鍵詞:地質作用過程 巖石年齡 判讀技巧
中圖分類號:G633.5 文獻標識碼:C 文章編號:1672-1578(2017)01-0132-02
1 地質作用過程判讀
若巖層呈水平狀態,并且從下到上依次由老到新連續排列,說明在相應地質年代里,地殼穩定下沉中,外力沉積作用形成各巖層,地理環境沒有發生明顯變化。(如圖1)
巖層發生彎曲,說明地殼運動使巖層發生褶皺,形成背斜或向斜 ;巖層有斷裂面,并有錯位,說明地殼運動使巖層產生了斷層,形成地塹或地壘。(如圖2)
若地層出現缺失,形成原因可能有:一是該巖層形成年代,該地地殼上升,缺少沉積過程;二是當時開始有沉積作用,后地殼上升受侵蝕作用失去該巖層;三是當時當地氣候變化,沒有了沉積物來源。分析圖3中,地點3缺失B巖層的原因?
原因:①形成B層的時代,地點3地勢較高,沒有發生沉積。②B層形成后,地形抬升,該層完全被侵蝕掉了,而后CD層發生沉積。
若上下巖層之間有明顯的侵蝕面存在,說明下部巖層形成之后該地地殼上升,受外力侵蝕;然后該地地殼又下降,發生沉積作用,形成上覆巖層。(如圖4)
若地層中有侵入巖或噴出巖存在,說明圍巖形成之后又發生了巖漿活動,巖漿活動晚于圍巖形成時代。(如圖4)
典型例題
例1:述下面3幅巖層分布圖形成的地質作用過程
①一直地殼下沉,外力沉積
②地殼下降沉積 地殼上升沉積間斷、受侵蝕 地殼再下降、沉積
③地殼下降沉積 地殼水平擠壓形成褶皺 地殼上升、沉積間斷、受侵蝕 地殼再下降、沉積
例2: (2012――山東文綜,3)下圖為某區域地質剖面示意圖。圖中甲地層褶皺后,該區域先后發生了( )
A.沉積作用、侵蝕作用、巖漿侵入
B.巖漿侵入、侵蝕作用、沉積作用
C.巖漿侵入、沉積作用、侵蝕作用
D.侵蝕作用、沉積作用、巖漿侵入
【解析】答案D。首先我們要根據題意得知該題是讓我們判斷“地層褶皺后”,各種地理過程的先后順序。巖層的新老判斷我們依據“覆蓋者新,被覆蓋者老;插足者新,足者老”的規律。該地先后發生了侵蝕、下沉、沉積、巖漿活動。
2 巖層新老關系判讀
沉積巖是受沉積作用而形成的,一般從下到上依次由老到新。
巖漿巖可以按照其與沉積巖的關系來判斷,噴出巖晚于其所切穿的巖層,侵入巖晚于圍巖巖層;巖漿巖穿插者晚于被穿插者。【規律“覆蓋者新,被覆蓋者老;插足者新,足者老”】
【如圖1:⑦晚于⑥③②①;④晚于③②①】
【如圖2:(2)晚于(1)】
變質巖是在變質作用下形成的,多受巖漿活動的影響,因而變質巖的形成晚于其相鄰的巖漿巖。【如圖1:⑤晚于④】
如果是海底巖石,則離海嶺越近,其形成的地質年齡越小,離海嶺越遠,其形成的地質年齡越大;或者說離海溝越近,形成的地質年齡越大,離海溝越遠,形成的地質年齡越小。注意進行上述判斷時參照的必須是同一個海嶺或者海溝。【如圖3:①最新 ④最老】
典型例題
例1 圖示意某地的沉積巖層與巖漿巖體的相互關系,讀圖回答各巖層、巖體的生成時代按由老至新的順序依次是( )
A.巖漿巖1、沉積巖1、沉積巖2、巖漿巖2、沉積巖3
B.沉積巖3、巖漿巖1、巖漿巖2、沉積巖2、沉積巖1
C.沉積巖3、巖漿巖1、沉積巖2、巖漿巖2、沉積巖1
D.沉積巖3、沉積巖2、巖漿巖1、巖漿巖2、沉積巖1
【解析】答案D。圖中沉積巖2和3,巖石破碎變形,且其中包含巖漿巖1和2,因此形成早于巖漿巖;巖漿巖2侵入1,形成晚;地表沉積巖1形成最晚。
例2 讀某地地質剖面圖,③為石灰巖,對圖中不同巖層的形成早晚,判斷錯誤的是( )
A. ③形成早于① B. ②形成早于①
1在工程地質剖面圖中繪制平切圖
在剖面圖系統中有一項功能是繪制平切圖,如圖1所示。
使用方法為首先進入工程地質剖面圖子系統,然后繪制高程標尺、地形線、鉆孔、地質結構面。繪制到圖面上的地質結構面,其附加數據已定義為結構面的產狀,如圖3所示。
點取如圖1的“地質結構面”-“切制某一高程地質結構面數據”,顯示的提示信息如下:
本項功能是計算某一高程的地質結構面數據并存入一文件
本剖面高程上限(米):520。00
高程下限(米):230。00
當你要繪制高程為300米的平切圖時,請在提示“欲切平切面高程”對話框中輸入“300”,點取“OK”按鈕后,自動在高程300處繪制一直線,如圖3中的AB,程序自動計算出線段AB與地質結構面的交點,反算出每個交點在本剖面的水平距離,并連同地質結構面的編號、產狀等數據顯示在屏幕上。
計算完成后有提示信息,出現請輸入文件名的對話框如圖4所示。
為便于記憶,文件名的確定最好與高程值有關,例如定為:A2-300。文件內容如下所示:
0,84.61,d2,NW315SW<75,0,0,0.0
1,139.83,d1,NW315SW<75,0,0,0.0
2,146.56,DP1,NW320SW<75,0,0,0.0
3,208.17,d3,NW315SW<75,0,0,0.0
4,417.29,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0
5,419.18,dp3,NW306NE<75,0,0,0.0
6,458.32,F1,NW305SW<76,0,0,0.0
7,490.18,F1,NW305SW<76,0,0,0.0
8,613.32,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0
9,618.99,DP3,NW305SW<80,0,0,0.0
10,738.55,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0
11,742.41,dp4,NW322NE<37,0,0,0.0
12,786.87,q2,NW330SW<80,0,0,0.0
13,787.93,q2,NW330SW<80,0,0,0.0
其中每一行是一個地質結構面數據,分別為序號、水平距離、結構面編號、產狀等數據。存入磁盤的文件可以在平面圖子系統中調用繪制平切圖。
2在平硐展示圖中切出平切圖數據
在平硐展示圖中切出某一高程平切面圖數據之前,請先進入平硐展示圖子系統,繪制出平硐展示圖,至少應繪制出平硐展示圖邊框、地質結構面、技術說明等。繪制到圖面上的地質結構面,其附加數據是結構面的產狀。下面以本系統提供的例題/PDLT/PD10為例,繪制出平硐展示圖,由于展示圖很長,圖5僅顯示展示圖的局部:
平硐展示圖中出現如圖6界面:
點取切制某一高程地質結構面數據功能以后,用戶可選擇的有左壁、右壁和頂拱,提示信息如圖7所示。
接下來是確定平切面高程。在命令提示行顯示平硐硐口的底部高程和頂部高程,輸入以上兩點的界面如圖8所示。
點取“OK”按鈕后,自動在用戶確定的兩點上繪制一直線,程序計算出該線段與地質結構面的交點,反算出每個交點在本平硐展示圖的水平距離,并連同地質結構面的編號、產狀等數據顯示在屏幕上。計算完成后提示信息如下:
現在將切出的地質結構面數據存入一指定文件,文件名自定義。
最好是本平硐文件名和高程相關聯來定義。
接下來提示用戶輸入文件名,其界面與圖4相同。
為便于記憶,文件名的確定最好與高程值有關,例如定為:PD10-300或PD10.300。
3在平面圖子系統中繪制平切圖
使用平面圖子系統繪制平切圖之前,最好先繪制一張底圖,底圖是你所要繪制平切圖范圍內水工建筑物布置圖,及其它需在平切圖上繪制的內容,以便于將不同高程平切圖都繪制在底圖上。同時根據底圖的范圍,確定好平面圖的總體參數,諸如左下角坐標、右上角坐標、比例尺等,然后再開始繪制平切圖。平面圖子系統繪制平切圖可以采用以下幾種方法:
3.1手工描繪
如果你已經繪制好地質平面圖,并已繪制好地質結構面在地表的出露軌跡線,那么請先建立一個圖層,圖層名由用戶自己確定,例如繪制高程為300米的平切圖,建立的圖層名為PQT300,并設為當前層。然后使用“繪制有關實體”-“繪構造面出露軌跡線”-“給定若干點繪制構造面出露軌跡線”,選擇圖面坐標點,在圖面上尋找高程300米的地形等高線與地質結構面的交點連接,依次繪制各地質結構面,形成高程為300的平切圖。
3.2自動切繪
如果你已經繪制好地質平面圖,并已繪制好地質結構面在地表的出露軌跡線,繪制完鉆孔。那么請選擇如圖4所示的“繪制平切圖”-“切制某一高程的平切面圖”,程序開始運行后,提示信息如下:
請輸入平切面高程:
第一角:
第二角:
輸入平切面高程例如300,并通過選擇第一角和第二角確定范圍以后,自動將高程為300米的地形線復制到圖層PQ上,計算鉆孔是否打到高程300米處,如果打到300米,在圖層PQ上繪制一鉆孔符號。按照地質結構面在地表繪制的出露線,根據其傾向、傾角折算到高程300米,繪制結構面。在此說明一點,出露線的繪制如果完全符合V字型法則,那么切出的地質結構面是正確的,即是沿結構面的走向方向繪制一條直線。否則,在平切圖上繪制的結構面不是一條直線,可能是由若干折線組成,方向也不一定是走向方向。
3.3根據剖面圖中切出的數據繪制結構面
在繪制平切圖之前,使用PLSR.EXE建立平切圖總體參數文件,請先調出包含有水工建筑物的底圖,進入平面圖子系統。選擇圖9所示的“繪制平切圖”-“根據工程地質剖面圖切制出的數據繪結構面”,顯示的提示信息如下:
本程序是給定當前剖面線的一個水平距離和產狀,繪制一結構面的走向線
然后彈出一對話框如圖10所示:
結構面文件名是由工程地質剖面圖中切出的地質結構面數據,在這里輸入你當時確定的文件名。計算機繪制地質結構面時,是在剖面線上切出地質結構面那一點,沿走向方向繪制結構面,兩個方向延長的距離,就是在圖10中你所輸入的第一點和第二點延長的距離。繪制完成后,可以通過手工對平切圖上的地質結構面進行修改,修改時請注意不要修改線型或分解,以免丟失地質結構面數據,將來再切制其它高程的平切圖時會出現問題。
3.4根據平硐展示圖中切出的數據繪制結構面
在繪制平切圖之前,使用PLSR.EXE建立平切圖總體參數文件,并調出包含有水工建筑物的底圖,進入平面圖子系統。選擇圖9所示的“繪制平切圖”-“根據平硐展示圖切制出的數據繪結構面”,就是讀取在平硐展示圖切出的數據繪制地質結構面。程序開始運行后顯示的提示信息如下:
本程序是給定當前平硐的一個水平距離和產狀,繪制結構面的走向線
然后彈出一對話框如圖11所示:
繪制結構面文件名是由平硐展示圖中切出的地質結構面數據,在這里輸入你當時確定的文件名。計算機繪制地質結構面時,是在平硐上切出地質結構面那一點,沿走向方向繪制結構面,兩個方向延長距離,就是你在圖11中輸入的第一點和第二點延長的距離。繪制完成后,可以通過手工對平切圖上的地質結構面進行修改,修改時請注意不要修改線型或分解,以免丟失地質結構面數據,將來再切制其它高程的平切圖時會出現問題。
以本例題為例,繪制出平切面圖如圖12(a)所示,經過手工編輯修改后的平切面圖如圖12(b)所示。
3.5根據當前高程平切圖切出某一高程的平切圖數據
當你已經繪制好某一高程的平切圖后,可以在這張平切圖的基礎上,切出任何其它高程的平切圖數據,方法是選擇““繪制平切圖”-“根據當前高程平切圖切出某一高程的平切圖數據”,以圖12(b)為例,可以切制任意高程的平切圖數據,程序開始運行后,提示信息如下:
本程序是根據當前某一高程的平切圖切出另外一高程的平切圖
當前高程(m):236
欲切平切圖高程(m):230
輸入完以上數據后,計算機自動讀取當前平切圖上的全部地質結構面實體,根據坐標位置、傾向、傾角、高差等,計算出新高程(230)平切圖的地質結構面數據,存入文件,文件名是“PQT”+高程值,例如切高程為230米的平切圖,文件名是PQT230。文件中包含若干地質結構面數據,每一個結構面的數據占三行,格式如下:
結構面起點坐標
結構面終點坐標
結構面編號產狀等數據
坐標是實際坐標,最后顯示“數據已存盤”和文件名。程序自動返回到提示用戶輸入“欲切平切圖高程:”,繼續切制其它任意高程的平切圖。
3.6讀取某一高程的數據繪制平切圖
在繪制平切圖之前,使用PLSR.EXE建立平切圖總體參數文件,請先調出包含有水工建筑物的底圖,進入平面圖子系統。選擇“地質結構面”-“讀取某一高程的數據繪制平切圖”,可以繪制出平切圖,程序運行后顯示的提示信息如下:
根據切制出的某一平切圖數據文件繪制結構面
并出現提示用戶輸入地質結構面文件名的界面與圖4相同。
輸入正確的文件名后,計算機自動讀取數據文件,在圖面上繪制地質結構面,繪制出的高程為230米的平切面圖。
以上介紹的方法,實際上是一種給定實際坐標點和地質結構面數據,繪制平切圖的方法,用戶也可按4.5節所介紹的數據格式,建立任意高程的地質結構面數據,然后按照本節介紹的方法,繪制地質結構面。
關鍵詞:區間下穿既有線車站變形規律
中圖分類號:U231+.4 文獻標識碼:A
工程概況
既有5號線磁器口車站位于崇文門外大街與兩廣大街交叉口的地下,埋深約10.12m,車站全長180m,車站為三拱兩柱雙層結構,高14.93m,寬21.87m,結構底板厚1.1~1.4m。崇文三里河站~磁器口站區間在珠市口東大街下穿行,區間在里程左K9+191.0~左K9+226.3,右K9+191.0~右K9+226.3范圍內下穿既有5號線磁器口車站,采用礦山法施工,風險等級為特級。區間隧道為標準馬蹄形斷面,左右線隧道中心線間距約17m,區間隧道結構頂板距既有車站結構最小距離約0.7m,施工方向由西向東,開挖方法采用臺階法加臨時仰拱的施工方法,下穿前采用深孔注漿加固開挖范圍內及其以外3m的土體,加固完成后方可進行穿越施工。區間與車站平面位置關系見圖1,結構縱剖面見圖2。
圖1 平面位置關系圖 圖2 結構縱剖面圖
地質水文條件
根據地質剖面圖,既有5號線磁器口站上方主要為雜填土和粉質粘土,車站底板以下有少量中粗砂,區間開挖輪廓上部少量中粗砂,主要為粉質粘土,見圖3。
圖3 地質剖面圖
加固措施
(1)注漿范圍:進入正式下穿段之前,在區間人防段對土體進行超前深孔注漿加固,加固范圍為隧道兩側開挖輪廓線各加3m、底板向下加3m,縱向加固長度約35m。(見圖4、5)
(2)注漿參數:注漿漿液:漿液底板以上采用超細水泥漿,底板以下采用普通水泥漿。
注漿壓力:0.3MPa~0.5MPa,距離底板2m范圍內注漿壓力不得超過0.3MPa。
注漿縱向長度:13m。(3)注漿工藝:深孔注漿采用雙重管注漿工藝,每循環注漿長度13m,每次循環注漿預留2m止漿墻。注漿采用由外向內,跳孔注漿的方法。
圖4注漿加固平面圖 圖5注漿加固剖面圖
測點布置情況
采用遠程自動化監測系統來實現對既有車站結構的變形監測。自動化監測系統由電容感應式靜力水準儀、數據采集智能模塊、監控主機、管理計算機、DAMS-IV數據采集軟件構成。既有車站、軌道結構豎向變形自動化監測斷面沿地鐵線路走向方向布設,在下穿中心處及兩條下穿隧道之間布設一個斷面,之后沿線路方向15米布設一個斷面,每個斷面布設4個測點,共布設20個靜力水準點,車站結構測點布設于側墻上,軌道結構布設于地溝內,測點布置平面圖見圖6。圖6 測點布置平面圖
監測數據分析
區間穿越施工過程中對既有磁器口站的車站結構及軌道結構進行了沉降監測,監測結果見表1。車站結構平均沉降量為-2.204mm,最大沉降量為-2.91mm,小于設計最大允許沉降量-3.00mm。軌道結構平均沉降量為-2.467mm,最大沉降量為-2.89mm,小于設計最大允許沉降量-3.00mm。
表1 最終沉降量統計表
注:負值為沉降,單位均為毫米。
穿越施工過程中,由于先施工完成右線再進行左線施工,故可將區間正上方測點(C2、C4、C7、C9、G2、G4、G7、G9)沉降過程分為3階段,第1階段為同側隧道上層導洞施工階段沉降,第2階段為同側隧道下層導洞施工階段沉降,第3階段為另外一側隧道施工階段沉降,測點在各施工階段沉降量統計表見表2,測點G9的時程曲線見圖5。
表2 不同施工階段測點沉降量統計表
注:沉降量單位均為毫米,百分比為各階段沉降量站總沉降量的百分數。
圖7G9時程曲線
由表2與圖7可以可知:雙線隧道穿越既有地鐵車站施工過程中,既有車站沉降主要發生在第1階段(即同側隧道上層導洞施工過程中)約占總沉降量的沉降量的69%,-1.81mm;第2階段(即同側隧道下層導洞施工過程中)既有車站沉降量小于第1階段大于第3階段,約占總沉降量的21%,-0.62mm;第3階段(即另外一側隧道施工過程中)沉降既有車站沉降量較小,越長總沉降的8%,-0.21mm。
結論
關鍵詞:鉆孔樁沖擊鉆 回旋鉆 清孔
一、工程概況
該工程基礎采用鉆孔灌注樁,工程樁總數243根,樁長30m,樁徑600mm,單樁豎向極限承載力4350KN。地基土由濕陷性黃土和粉質粘土組成,地下水位高,土體結構差,含砂量高,且極不穩定,而且地表下約6m處有一層厚約6m粒徑為20~500mm的圓礫層,在較深處還有零星孤石,給樁基的施工帶來了很大的困難。地基土特征見表一:
表一:地基土特征表
二、施工準備
1、鉆機選擇
本工程施工鉆機若單一采用回轉鉆,則圓礫層無法穿透;若單一采用沖擊鉆,不但鉆進速度較慢,且極易塌孔。經比選決定采用“沖擊+回轉”的施工工藝,沖擊鉆為太原礦機廠生產的CZ-30,沖擊頻率為40次/min;回轉鉆為山東濱州市鍛壓機械廠生產的FGSL-300,轉盤轉速為52r/min。在地表面至圓礫層底用沖擊鉆頭沖擊造孔,擊穿圓礫層后,沖擊鉆機移位,再改用回轉鉆機鉆孔至持力層。
2、不同鉆機進尺情況比較見表二:
表二:不同鉆機進尺情況比較
三、施工過程
1、沖擊鉆鉆進
對于濕陷性黃土和圓礫層采用沖擊鉆進行鉆進。沖擊鉆進時,鉆孔時孔內水位應始終高出護筒底面0.5m或地下水位以上1.5-2.0m。進尺應適當控制,在護筒刃腳處,應短沖程鉆進,使刃腳處有堅固的泥皮護壁。待鉆進深度超過鉆頭全高加正常沖程后可按土質以正常速度鉆進。如護筒外側土質松軟發現漏漿時,可提起鉆錐,向孔中倒入粘土,再放下鉆錐沖擊,使膠泥擠入孔壁堵住漏漿孔隙,穩住泥漿繼續鉆進。應配備用鉆頭,當鉆頭直徑磨耗超過15mm時應及時更換修補。開始前應調制足夠數量的泥漿,鉆進過程中,如泥漿有損耗、漏失,應予補充。并應按泥漿檢查規定,按時檢查泥漿面下1.0m處的泥漿比重等指標,遇土層變化應增加檢查次數,并適當調整泥漿指標,及時記錄泥漿試驗記錄表。每鉆進2m或地層變化處,應在泥漿槽中撈取鉆渣樣品,查明土類并記錄,及時排除鉆渣并置換泥漿,使鉆錐經常鉆進新鮮地層。同時注意土層的變化,在巖、土層變化處均應撈取渣樣,判明土層并記入記錄表中以便與地質剖面圖核對。為防止由于沖擊振動導致鄰孔孔壁坍塌或影響臨孔已澆筑混凝土強度,應待鄰孔混凝土強度達到2.5Mpa時方可開鉆,或采用對角移動鉆機鉆孔。
2、回轉鉆鉆進
對于粉質粘土采用回轉鉆進行鉆進。鉆機就位前,對主要機具及配套設備進行檢查、維修。鉆孔前,按施工設計所提供的地質、水文資料繪制地質剖面圖,掛在鉆臺上。針對不同地質層選用不同的鉆頭、鉆進壓力、鉆進速度及適當的泥漿比重。旋轉鉆機的起重滑輪和固定鉆桿的卡機,應在同一垂直線上,保持鉆孔垂直。開鉆時宜低擋慢速鉆進,鉆至護筒以下1米后再以正常速度鉆進。鉆進速度應與泥漿排量相適應。在易坍孔的砂土、軟土等土層鉆孔時,宜采用低速、輕壓鉆進,同時應提高孔內水頭和加大泥漿比重。鉆進過程中及時濾渣,同時經常注意地層的變化,在地層的變化處均應撈取渣樣,判斷地質的類型,記入鉆孔記錄表中,并與設計提供的地質剖面圖相對照,鉆渣樣應編號保存,以便分析備查。開始鉆進時,適當控制進尺,使初期成孔豎直、圓順,防止孔位偏心、孔口坍塌。鉆進過程應經常檢查泥漿的各項指標。
3、泥漿的調制和使用
實踐證明泥漿是鉆孔灌注樁施工質量好壞的重要環節,必須從嚴控制。泥漿一般采用水、粘土(或膨潤土)和添加劑按適當比例配置而成。在施工中應注意檢測泥漿的各項指標,尤其是比重和粘度這兩項最直觀、最重要的指標。泥漿的比重過大既影響鉆進速度,也使孔壁泥皮增厚;泥漿的比重過小則護壁性能差,容易坍孔。
泥漿的品質能否調節好,除與現場管理人員的經驗與水平外,關鍵在于能否及時清理泥漿池溝中的沉淀物。如果不配備專職勞動力、排漿設備出現故障或廢漿運輸能力不足(有時是為降低成本而故意減少廢漿排放量),那么泥漿品質調節將無從談起,有時甚至因泥漿池淤滿而將沉淀物倒灌回孔內,則施工質量必定受到較大影響。
4、清孔
第一次清孔是鉆進至設計深度后直接利用鉆具進行的換漿清孔工作。第一次清孔是能否達到技術要求的根本基礎,不能因為有第二次清孔而忽視第一次清孔的重要性,因為第一次清孔的沖力(吸力)大,清孔能力強,可以把絕大部分沉渣,包括較大的泥塊都返出孔外,而第二次清孔是利用截面粗的導管進行,沖力(吸力)要小得多,不能承擔主要的清孔責任,因而第一次清孔一定應達到返出的泥漿中不含有的泥塊為止,根據筆者在施工中的經驗,對一根三十幾米長的直徑650的樁來說,正循環清孔的時間應大于30分鐘。
第二次清孔是在下完鋼筋籠和導管以后利用導管進行的清孔,目的是清除這段時間里從泥漿中沉淀到孔底或是被鋼筋籠撞到下去的泥塊沉渣。
在清孔過程中必須注意保持孔內水頭,防止坍孔。清孔完畢后,應從孔底取出泥漿樣品,進行性能指標試驗。
需特別注意不得用加深鉆孔深度的方式來替代清孔。
四、結語: