银川市工程地质结构模型
(一)建模范围和数据准备
本次建模的范围为银川绕城以内的市区范围,面积共计398 km2(图14-22)。主要利用宁夏沿黄经济区综合地质调查项目部署实施的13眼工程地质孔,对建模范围内的工程地质结构进行分析建模,其中利用芦花台幅部署的Lg02、Lg03、Lg04、Lg05、Lg06、Lg08、Lg09和Lg10工程地质孔,利用新城幅部署的Xg02、Xg04、Xg05、Xg07和Xg09工程地质孔。
(二)三维工程地质结构模型
根据以上钻孔数据,采用GMS建立起了银川市区100 m以浅的工程地质模型。基本的思路是首先建立三维的钻孔柱状及其剖面,再根据钻孔和剖面建立三维立体结构模型,最后根据网格状的三维剖面对三维立体模型进行展现。
图14-22 银川市三维工程地质建模平面布置图
1.三维工程地质钻孔及剖面的建立
根据对收集钻孔的地层岩性进行合并、整理和分析,建立银川市区的工程地质综合柱状。将银川市区地表以下100 m以内综合分为7层,由上到下分别为粉质黏土、风积砂、粉细砂、粉质黏土、粉细砂、黏土、粉土、粉细砂。根据综合柱状,将13个孔进行分层,并将分层数据表录入GMS软件中,进行三维表达展示,后根据三维钻孔建立钻孔之间剖面。
2.三维工程地质结构及其可视化
根据钻孔及其三维地质剖面,建立建模范围内的三维地质体。建立的三维地质体可以任意三维旋转,从不同视角进行观察和展示(图14-23)。而且该模型可以实现对该地质体的任意剖面切割展示,展现出了强大的三维可视化能力。
图14-23 银川市区三维工程地质体模型图
为了更好的展示银川市区内地表以下100 m的地质结构,本次在银川市区内进行三纵三横的立体三维剖面展示,网格的间距为4~8 km(图14-24)。
图14-24 银川市区工程地质三维立体剖面图
3.基于三维建模的工程地质结构认识
三维建模的意义在于将复杂的地质体直观展示出来,构建出地下三维结构,加深对地下结构的认识。通过本次三维工程地质建模,可得到以下认识:
(1)银川市区所处地貌单元均为黄河冲积平原,新开渠以西属三级阶地,沉积冲洪积物,地表岩性以砂性土为主;新开渠以东属二级阶地,沉积冲湖积物,地表岩性以黏性土为主。
(2)银川市区内地表以下100 m的地层结构以第四系上更新统粉砂、细砂为主。
(3)粉土、黏性土主要分布于冲湖积平原,上部为黏性土,厚度一般6 m左右。平原中部最厚,可达10 m左右,以粉质黏土为主,黏土、粉土次之,常夹有薄层楔状体,软塑—可塑,呈中—高压缩性。在平原的边缘地带,土粒较粗,多为粉土,其间没有明显界线。