5.2.1 数据准备
研究区钻孔记录遵守德国标准DIN 4022,此标准规定了岩土体的名称和描述。根据DIN 4022标准,纯土应根据颗粒大小命名,如砾石、细砂、粗粉等;复合命名土应依据土颗粒由多到少的比例排列,由名词+形容词组成,名词表示主要颗粒,形容词表示次要颗粒,如砾石、砂质。计算每种土壤组分的分数的基本规则是它们的总和为100%,主要成分的百分比要超过40%,次要成分通过附加后缀号以对其比例进行分类,不同后缀号的指示百分比如表5-5所示。
表5-5 小比例颗粒后缀号的含义
依据上述标准,岩芯记录可以数字化,例如:①“粉土,腐殖质,细砂质”可以数字化为60%粉土,20%细砂和20%腐殖质;②“粉土、中等砾石质、黏质2”可以数字化为70%粉土,20%中等砂砾和10%黏土;③“粉土、砂土”可以数字化为50%的泥土和50%的沙子。
采用表5-5对研究区5 215个钻孔记录进行数字化,最终有3 377个钻孔记录可用于三维土壤粒级分数建模。研究区分布的古河流对土壤粒径的影响较大。当气候变暖时,海平面上升,附近海域被海水覆盖;当气候变冷时,海水后退,许多古老的河道得以一直保持下去。在最近的冰河时期,全世界海平面普遍下降,产生了各种水道和湖泊。古河流中的沉积物通常具有复杂性和多样性。粒径尺寸、分选程度、密度、压缩强度和剪切强度的特征沿水平方向发生强烈的改变。古河流沉积物主要由粗砾石组成,孔隙率高、渗透率高,在其上施加荷载时很容易发生局部塌陷(Sun et al.,2010)。大量的施工失败案例与缺乏古河道分布知识或河床土壤特性知识有关,例如在上海地区(Shi,2011)。由于人类活动对地形地貌的改变,研究区大部分古河道现在无法从地表看到,如图5-29所示。
图5-29 研究区记录的第四纪沉积物的钻孔分布及古河道分布示意