CN106951644A - 基于gocad的软基砂土液化范围确定方法 - Google Patents

基于gocad的软基砂土液化范围确定方法 Download PDF

Info

Publication number
CN106951644A
CN106951644A CN201710176439.3A CN201710176439A CN106951644A CN 106951644 A CN106951644 A CN 106951644A CN 201710176439 A CN201710176439 A CN 201710176439A CN 106951644 A CN106951644 A CN 106951644A
Authority
CN
China
Prior art keywords
liquefaction
gocad
ncr
standard
isogram
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Pending
Application number
CN201710176439.3A
Other languages
English (en)
Inventor
杜潇翔
谭超
张斌
王能峰
任华江
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
Original Assignee
PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd filed Critical PowerChina Chengdu Engineering Co Ltd
Priority to CN201710176439.3A priority Critical patent/CN106951644A/zh
Publication of CN106951644A publication Critical patent/CN106951644A/zh
Pending legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06F—ELECTRIC DIGITAL DATA PROCESSING
    • G06F30/00—Computer-aided design [CAD]
    • G06F30/20—Design optimisation, verification or simulation
    • G—PHYSICS
    • G06—COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06T—IMAGE DATA PROCESSING OR GENERATION, IN GENERAL
    • G06T17/00—Three dimensional [3D] modelling, e.g. data description of 3D objects
    • G06T17/05—Geographic models

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geometry (AREA)
  • Theoretical Computer Science (AREA)
  • Software Systems (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Evolutionary Computation (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • Computer Hardware Design (AREA)
  • Computer Graphics (AREA)
  • Investigation Of Foundation Soil And Reinforcement Of Foundation Soil By Compacting Or Drainage (AREA)
  • Foundations (AREA)

Abstract

本发明涉及工程地质三维设计领域，公开了一种基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法，对整个工程区软基的砂土液化特性进行分析和评价，确定液化空间分布范围。包括步骤：通过标贯试验数据计算N63.5和Ncr值；将钻孔的试验数据和计算的N63.5和Ncr值导入GOCAD三维建模软件中，运行脚本文件计算N63.5‑Ncr值；GOCAD中建立三维网格，划分网格节点，节点赋值N63.5‑Ncr属性，生成三维云图；对三维云图做平切等值线图和垂直等值线图，找出N63.5‑Ncr＝0临界值，通过临界值分析不同部位和不同深度下砂土液化特性，并确定其液化的分布范围，以指导下阶段的精细化勘察及勘探布置。本发明适用于软基砂土液化评价和液化范围确定。

Description

基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法
技术领域
本发明涉及工程地质三维建模及分析的技术领域，特别涉及基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法。
背景技术
砂土液化是指饱水状态下的疏松粉质或细砂质土在强震作用下原有结构发生破坏而呈现出液态的现象。软基的砂土液化是影响工程建设的重要工程地质问题。在工程地质勘察工作中，通常是按国内标准贯入锤击数法标准进行初判：将钻孔中的标贯试验的实测锤击数按深度和地下水情况进行换算后，与该深度的标贯锤击数临界值进行对比，当标准贯入锤击数N63.5大于标准贯入锤击数临界值Ncr时，判定该层土不发生液化，反之则为会发生液化，需进行进一步研究。
目前对于液化的分析评价，大多是对各钻孔中的标贯试验进行分析。但由于受费用、工期等限制，勘察工作中勘探钻孔必定有限，钻孔外的区域无标贯试验点，标贯试验数据在空间上具有间断、离散的特点，无法反映没有钻孔的区域的土层液化情况。因此传统分析方法难以揭示土层液化特征在空间上的渐变规律。特别是在钻孔较少的情况下，钻孔控制范围外的土层液化情况更加难以分析，只能人为定性推测，缺乏定量的判断依据。
发明内容
本发明要解决的技术问题是：提供一种基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法，对整个工程区软基的砂土液化特性进行定量的分析和评价，初步确定土层在空间上的液化特性。
为解决上述问题，本发明采用的技术方案是：基于钻孔标贯试验数据，应用GOCAD三维计算功能，对整个研究区进行赋值、插值运算，以N63.5-Ncr为量化参数，找出N63.5-Ncr＝0的临界等值线或等值面，通过临界等值线或等值面判断液化分布范围。具体步骤如下：
A.收集、整理现场标准贯入试验数据；
B.通过标准贯入试验数据计算实测标准锤击数和液化判别标准贯入锤击数临界值；
C.将钻孔的试验数据和计算的实测标准锤击数和液化判别标准贯入锤击数临界值导入GOCAD三维建模软件中，运行脚本文件计算实测标准锤击数与液化判别标准贯入锤击数临界值的关系值，该关系值记为N63.5-Ncr，即以N63.5-Ncr为量化参数；
D.GOCAD中建立三维网格，划分网格节点，节点赋值N63.5-Ncr属性，属性值插值，渲染，生成三维云图；
E.利用GOCAD软件切图功能：从地表开始每隔一定深度对三维云图做平切等值线图，找出平切等值线图和垂直等值线图中N63.5-Ncr＝0的临界值，通过临界值分析不同深度的土层否会发生液化，并确定其液化范围分布。同理也可以对三维云图做垂直等值线图，找出垂直等值线图中N63.5-Ncr＝0的临界值，以此分析某个位置的土层在竖向上的液化深度范围。其中，临界值包括临界等值线和/或等值面。
进一步的，计算实测标准锤击数和液化判别标准贯入锤击数临界值的公式分别为：
N63.5＝N63.5/(ds+0.9dw+0.7)/(ds/+0.9dw/+0.7)；
其中：N63.5－工程正常运行时，标准贯入点在当时地面以下ds(m)深度处的标准贯入锤击数
Ncr－液化判别标准贯入锤击数临界值；
N63.5/－实测标准锤击数；
ds－工程正常运行时，标准贯入点在当时地面以下深度；
dw－工程正常运行时，地下水位在当时地面以下深度，当地面淹没于水面以下时，dw取0；
ds/－标准贯入试验是时，标准贯入点在当时地面以下深度；
dw/－标准贯入试验是时，地下水位在当时地面以下深度，若当时地面淹没于水面以下时，dw/取0；
ρc－土的粘粒含量质量百分率，当ρc＜3％或为砂土时，取3％；
N0－液化判别标准贯入锤击数基准值；
β－调整系数。
本发明的有益效果是：本发明利用GOCAD的空间分析处理能力，通过节点赋值，对离散的点数据进行插值计算，在生成的三维云图中进行渲染，直观的揭示整个软基建基面在钻孔和钻孔以外任意空间位置的砂土液化情况,最大化利用了有限的钻孔试验数据，减少了勘探的工作量，节省了勘探费用。准确、直观、形象的呈现了土层液化的空间分布特性和变化趋势，指导下阶段的精细化及勘察勘探布置。
具体实施方式
实施例提供了一种基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法，采用三维可视化的地质建模的分析手段，通过对钻孔中标准贯入试验数据的空间计算分析，对整个工程区软基的砂土液化特性进行分析和评价，确定液化空间范围。具体实现过程如下：
1.收集、整理现场标准贯入试验数据；
2.通过标准贯入试验击数，采用《水力发电工程地质勘察规范》(GB50287-2006)规定进行液化判别的公式，计算N63.5和Ncr值，即
N63.5＝N63.5/(ds+0.9dw+0.7)/(ds/+0.9dw/+0.7)；
其中：N63.5－工程正常运行时，标准贯入点在当时地面以下ds(m)深度处的标准贯入锤击数
Ncr－液化判别标准贯入锤击数临界值；
N63.5/－实测标准锤击数；
ds－工程正常运行时，标准贯入点在当时地面以下深度；
dw－工程正常运行时，地下水位在当时地面以下深度，当地面淹没于水面以下时，dw取0；
ds/－标准贯入试验是时，标准贯入点在当时地面以下深度；
dw/－标准贯入试验是时，地下水位在当时地面以下深度，若当时地面淹没于水面以下时，dw/取0；
ρc－土的粘粒含量质量百分率，当ρc＜3％或为砂土时，取3％；
N0－液化判别标准贯入锤击数基准值；
β－调整系数。
3.将钻孔的试验数据和计算的N63.5和Ncr值导入GOCAD三维建模软件中，运行脚本文件计算N63.5和Ncr值的关系值，即N63.5-Ncr值；
4.GOCAD中建立三维网格，划分网格节点，节点赋值N63.5-Ncr属性，属性值插值，渲染，生成三维云图；
5.利用GOCAD软件平切图功能，从地表开始每隔一定间距对三维云图做平切等值线图和垂直等值线图，找出平切等值线图和垂直等值线图中N63.5-Ncr＝0的临界值，该临界值包括临界等值线和/或等值面；通过平切等值线图的临界值分析不同部位和不同深度下砂土特性，并确定其液化分布范围，通过垂直等值线图的临界值分析某个位置的土层在竖向上的液化深度范围,从而指导下阶段的精细化勘察及勘探布置。
以上描述了本发明的基本原理和主要的特征，说明书的描述只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。

Claims (3)

1.基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法，其特征在于，包括步骤：
A.收集、整理现场标准贯入试验数据；
B.通过标准贯入试验数据计算实测标准锤击数和液化判别标准贯入锤击数临界值；
C.将钻孔的试验数据和计算的实测标准锤击数和液化判别标准贯入锤击数临界值导入GOCAD三维建模软件中，运行脚本文件计算实测标准锤击数与液化判别标准贯入锤击数临界值的关系值，该关系值记为N63.5-Ncr；
D.GOCAD中建立三维网格，划分网格节点，节点赋值N63.5-Ncr属性，属性值插值，渲染，生成三维云图；
E.利用GOCAD软件平切图功能，从地表开始每隔一段长度对三维云图做平切等值线图和垂直等值线图，找出平切等值线图和垂直等值线图中N63.5-Ncr＝0的临界值，通过平切等值线图的临界值分析不同部位和不同深度下砂土特性，并确定其液化分布范围，通过垂直等值线图的临界值分析某个位置的土层在竖向上的液化深度范围。
2.如权利要求1所述的基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法，其特征在于，计算实测标准锤击数和液化判别标准贯入锤击数临界值的公式分别为：
N63.5＝N63.5/(ds+0.9dw+0.7)/(ds/+0.9dw/+0.7)；
ds≤15m；
其中：N63.5－工程正常运行时，标准贯入点在当时地面以下ds深度处的标准贯入锤击数；
Ncr－液化判别标准贯入锤击数临界值；
N63.5/－实测标准锤击数；
ds－工程正常运行时，标准贯入点在当时地面以下深度；
dw－工程正常运行时，地下水位在当时地面以下深度，当地面淹没于水面以下时，dw取0；
ds/－标准贯入试验是时，标准贯入点在当时地面以下深度；
dw/－标准贯入试验是时，地下水位在当时地面以下深度，若当时地面淹没于水面以下时，dw/取0；
ρc－土的粘粒含量质量百分率，当ρc＜3％或为砂土时，取3％；
N0－液化判别标准贯入锤击数基准值；
β－调整系数。
3.如权利要求2所述的基于GOCAD的软基砂土液化范围确定方法，其特征在于，步骤E中的临界值包括临界等值线和/或等值面。
CN201710176439.3A 2017-03-23 2017-03-23 基于gocad的软基砂土液化范围确定方法 Pending CN106951644A (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710176439.3A CN106951644A (zh) 2017-03-23 2017-03-23 基于gocad的软基砂土液化范围确定方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201710176439.3A CN106951644A (zh) 2017-03-23 2017-03-23 基于gocad的软基砂土液化范围确定方法

Publications (1)

Publication Number Publication Date
CN106951644A true CN106951644A (zh) 2017-07-14

Family

ID=59473564

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201710176439.3A Pending CN106951644A (zh) 2017-03-23 2017-03-23 基于gocad的软基砂土液化范围确定方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN106951644A (zh)

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111368382A (zh) * 2018-12-06 2020-07-03 中国石油天然气股份有限公司 一种地震液化指数的确定方法及系统
CN118066374A (zh) * 2024-04-17 2024-05-24 中水珠江规划勘测设计有限公司 倾斜供水管道的施工方法

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105912816A (zh) * 2016-05-05 2016-08-31 上海交通大学 一种基于强夯处理的液化计算方法
CN106503329A (zh) * 2016-10-20 2017-03-15 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 基于超孔隙水压比的碎石桩复合地基抗液化判别方法

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105912816A (zh) * 2016-05-05 2016-08-31 上海交通大学 一种基于强夯处理的液化计算方法
CN106503329A (zh) * 2016-10-20 2017-03-15 中国能源建设集团江苏省电力设计院有限公司 基于超孔隙水压比的碎石桩复合地基抗液化判别方法

Non-Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
刘鸣等: "砂土液化判别中大样本标贯数据的统计处理", 《 中国土木工程学会第八届土力学及岩土工程学术会议论文集》 *
周小文等: "Kriging 法在大区域场地砂土液化范围判别中的应用研究", 《长江科学院院报》 *
谭周地等: "《中小型水利水电工程地质》", 30 June 1995 *

Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN111368382A (zh) * 2018-12-06 2020-07-03 中国石油天然气股份有限公司 一种地震液化指数的确定方法及系统
CN111368382B (zh) * 2018-12-06 2022-10-04 中国石油天然气股份有限公司 一种地震液化指数的确定方法及系统
CN118066374A (zh) * 2024-04-17 2024-05-24 中水珠江规划勘测设计有限公司 倾斜供水管道的施工方法
CN118066374B (zh) * 2024-04-17 2024-07-09 中水珠江规划勘测设计有限公司 倾斜供水管道的施工方法

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN104809277B (zh) 一种超低渗致密储层水平井地质建模方法
CN103279986B (zh) 三维水平地质剖面图制作方法及其用途
CN103454686B (zh) 基于地层切片的小尺度沉积相进行储层预测的方法及系统
WO2021243967A1 (zh) 一种三维电阻率层析成像方法及系统
CN110231659B (zh) 埋深变化大的铁路隧道航空电磁探测方法
CN104632202B (zh) 确定干粘土三孔隙度测井参数值的方法及装置
US10746899B2 (en) 3D-well log invention
EP3455654A1 (en) Three-dimensional fracture abundance evaluation of subsurface formation based on geomechanical simulation of mechanical properties thereof
CN103065051A (zh) 一种对岩体自动进行分级分区的方法
US10113421B2 (en) Three-dimensional fracture abundance evaluation of subsurface formations
Aabø et al. An integrated workflow for fracture characterization in chalk reservoirs, applied to the Kraka Field
CN106951644A (zh) 基于gocad的软基砂土液化范围确定方法
CN110673216A (zh) 一种单孔电阻率探测溶洞方法
CN110849316A (zh) 一种基于围岩变形模量测试的损伤区定量化评价方法
CN105975990B (zh) 一种复垦土壤剖面的精细表达方法
CN104459823A (zh) 一种综合物探测试海水侵入界面方法
US10650107B2 (en) Three-dimensional subsurface formation evaluation using projection-based area operations
Ayalew et al. Characterizing weathered rock masses—a geostatistical approach
WO2014089135A1 (en) Deviated well log curve grids workflow
Yao et al. Using seismic methods to detect connectivity of fracture networks controlled by strike-slip faults in ultra-deep carbonate reservoirs: A case study in northern tarim basin, China
CN109581486A (zh) 一种隧道溶洞的检测方法、装置和计算机可读存储介质
CN115263287A (zh) 一种高精度地热资源综合勘查方法
CN212364603U (zh) 一种隧道不良地质体超前地质预报探测模拟装置
CN115577616A (zh) 基于深度学习的碳酸岩缝洞地震刻画方法及装置
Young et al. Seismic attenuation spectra in rock mass characterization; a case study in open-pit mining

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
RJ01 Rejection of invention patent application after publication

Application publication date: 20170714

RJ01 Rejection of invention patent application after publication