平硐地质解译分析-水利水电工程地质三维建模与分析实践

4.2.4.1　平硐地质信息分析

平硐在水利水电工程地质勘探中占有重要的地位,与钻孔相比,它能让地质人员直接进入其中观察到地质结构的细节,准确可靠,可不受限制地从中采样试验,较确切地研究软弱夹层或破碎带等复杂地质体的空间展布及其工程地质性质等。因此平硐信息非常丰富,主要采集分析的地质信息如下:

(1)地层岩性。除了像钻孔一样获取岩性分界位置外,还能获得地层分界面的特征、产状的分布情况。

(2)断层、层间挤压带。位置、产状、性状、厚度等,特别是断层带及影响带的一些细节对断层性质的判断有重要作用。

(3)风化、卸荷界限。可以获得每条卸荷裂隙的具体特征、风化的强弱变化及具体表现,为风化、卸荷界限的确定提供可靠的依据。

(4)节理裂隙。统计节理裂隙,分析其优势方向和组合模式,为坝区重要工程部位和边坡分析提供依据。

(5)RQD统计。在平硐的一侧腰线附近按照钻孔方法统计。

(6)体积节理数。在平硐的一侧取一定面积有代表性的观测窗(一般长5m、高2m),统计其中裂隙的组数、每组的间距。目的与RQD统计相同,同时了解平硐中裂隙发育的状况。

(7)地下水。调查地下水出露的位置、方式、流量等和溶蚀发育的形式、程度。(www.xing528.com)

(8)地应力。通过硐内岩体的片帮、剥落、弯折内鼓等现象,观察地应力的大小。

(9)声波测试。同钻孔。

上述地质信息都有各自的作用,综合起来用于岩体质量分级。

4.2.4.2　平硐展示图

图3.4　锦一级PD12平硐图(部分)

为了准确、全面地反映平硐的第一手地质资料,及时编录、绘制平硐展示图,将沿平硐各壁面和顶面所绘制的地质断面图按一定制图方法将三维空间的图形展开,表示于平面上,非常必要。在展示图制作方面,国内已有不少类似的解决办法,如河海大学的摄影地质编录系统、长江勘测技术研究所的高边坡快速地质编录系统、上海交通大学的快速路面检测系统、北京中翰仪器有限公司的三维激光影像扫描系统等。这些系统的共性是将地质断面采集成图像,利用图像处理软件提取裂隙的几何信息。此类方法虽然图像采集快,但后期处理工作烦琐,对超、欠挖较多的断面或硐型不规则的硐室精度不够,而且由于与描述脱节,裂隙只有几何信息而没有地质信息,因此在判断裂隙性质、区分爆破裂隙及阴影与真正裂隙时有一定的困难,在生成CAD展示图时需要更多的人工干预,速度较慢。

由于直接从图像生成几何线条的思路存在以上问题,所以采用激光测距仪直接在现场采集地质迹线的三维坐标结合录入数据库(利用掌上电脑)生成CAD展示图。该方法虽然没有图像法采集信息快,但是与计算机数据录入结合,可直接在采集坐标的同时生成CAD展示图,实现了“零内业”工作。其优点十分明显:①没有内业,缩短了整个工作时间,提高了工作效率;②现场直接生成CAD图,减少了中间环节,从而减少了系统误差,提高了工作质量。图4.3给出了根据该方法生成的一个平硐展示图示例。