石嘴山工程地质结构模型
(一)建模范围和数据准备
本次建模的范围为包括整个石嘴山大武口城区范围。建模主要利用综合地质调查部署钻孔和前人的水文地质孔资料进行,同时为了让钻孔分布更合理,在对该区工程地质条件认识的基础上,部署4个虚拟钻孔,对建模范围内的工程地质结构进行分析建模(图14-25)。
(二)三维工程地质结构模型
根据以上数据,采用GMS建立起了大武口城区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,后根据钻孔和剖面建立三维的立体结构模型,最后根据网格状的三维剖面实现对三维立体模型进行可视化。
根据对钻孔的地层岩性进行合并、整理和分析,建立大武口城区的工程地质综合柱状。将大武口城区地表以下100 m以浅综合分为9层,由上到下分别为粉土、碎石、砂、粉质黏土、砂、碎石、粉质黏土、中粗砂和碎石,具体分层见图14-26。根据综合柱状进行分层,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(图14-27)。
图14-25 大武口城区三维工程地质建模平面布置图
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。通过该步骤完成了三维地质体的建模工作。所建立的三维地质体可以任意三维旋转,从不同的视角进行观察和展示(图14-28)。同时,该模型也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14-26 大武口城区地表以下100 m内综合柱状图
图14-27 大武口城区钻孔及其剖面三维图
图14-28 大武口城区三维地质体模型图(水平与垂向比例为1∶10)
为了更好地展示出大武口城区内的地表以下100 m的地质结构,本次在大武口市区内进行六纵和八横的立体三维剖面展示,网格的间距为1 km(见图14-29)。
图14-29 大武口城区三维立体剖面图
(三)基于三维建模的工程地质结构认识
通过本次三维工程地质建模,可得到以下认识:大武口地处贺兰山洪积扇与冲湖积平原的交界地带,具有明显的分带现象:市区西北部一带为洪积扇区,紧邻贺兰山山区,洪水水动力条件强,以粗粒的卵砾石沉积为主,属碎石,工程地质承载力较好,但对于地下空间建设属于不利土体,地下水深埋,富水性好,但也是泥石流易发区,工程建设条件较差,建筑卵砾石材料丰富;中部一带为洪积与冲湖交界地带,是过去天然的滞洪区,也是天然的湖泊湿地区,以粉土、黏性土为主要沉积,也是水文地质上说的细粒带分布区,地下水资源贫乏,但地下水浅埋,沉积松散,是砂土液化等工程地质问题的严重区;东南部一带为冲积平原区,以细砂沉积为主,地表存在砂土液化问题,地下水浅埋,水资源丰富。