基于3D激光扫描的采空区地下空腔数字重构及填充估测研究

为给公路采空区填充处治提供可靠的数字化勘察资料,以湖南省白南高速为依托项目,利用3D激光扫描和地下空腔数字重构技术,通过点云转换、数据拼接、三维网格生成等手段,建立了地下空腔数字重构模型,直观真实反映了地下空腔的空间信息及其与桥桩的位置关系,用于指导填充钻孔的布设,并进一步通过填充试验建立了基于填充材料类型和空腔形态特征的填充方量估测修正模型。研究表明,实际填充方量略大于激光扫描预估的地下空腔体积,修正模型中的空腔形态修正系数,在长宽比<4时建议取1,4≤长宽比<6时取1.05,长宽比≥6时取1.1;而填充材料类型修正系数对于机制砂建议取1.1,砂浆取1.15,固废料取1.25。修正模型使得填充量估测误差有了大幅下降,从而为公路采空区地下空腔填充处治提供了新的借鉴方法。

综合物探法在深厚覆盖层地下空腔探测中的应用

深厚覆盖层地区地下空腔的存在,给工程建设带来了许多问题。提前查明地下空腔的分布情况,能够减少甚至消除其带来的危害。以西南某工程建筑场址区为研究对象,探讨了高密度电法以及电磁波层析成像法在深厚覆盖层地下空腔探测中的适用性,并通过实际应用,成功探明了该场址区地下空腔的分布情况,为建筑基础处理提供了科学依据。

东非裂谷带特殊工程地质——地下空腔工程特性研究

东非大裂谷火山岩地区发育的地下空腔形成机理复杂,可能将对铁路安全带来重大影响。以东非某铁路项目为依托,对线路穿越东非大裂谷段落的地下熔岩地质条件进行研究,采取多种勘探手段调查其工程地质条件,评价其对铁路工程的影响,研究采取的工程措施。

建筑工程地下室空腔回填技术研究

在现如今的建筑行业中,住宅楼、商业楼及各类公共建筑等多存在地下室结构作为车库等功能用房,但由于设计要求及使用功能等原因,部分地上建筑位于地下室边线外,该部位地下部分仅为梁、柱结构,无混凝土楼板,导致地下室侧壁与塔楼主体结构边线间地下部分存在空腔部分,且地下结构错综复杂,后期回填困难,采用传统常规素土回填方法无法做到夯实密实,可能会导致室外地面下沉开裂。本研究就此类问题进行地下室空腔回填技术分析,从结构安全性、回填材料选取、经济效益及施工方式方法等方面进行探究,验证该技术的可行性,同时阐述该技术施工过程中的要点,提供施工经验供类似项目参考借鉴。

基于示踪试验的空腔连通性及管道水力参数测定

云南省巧家县白鹤滩水库建成后,位于金沙江右岸富水冲洪积扇内的白鹤滩水电站移民安置用地中,钻孔揭露大量空腔,为了探究该地块地下水渗流规律及空腔连通特征,采用示踪试验进行研究。本次示踪试验历时2 d,以荧光素钠为示踪剂,采用V1600型可见分光光度计在波长为495 nm时检测样品中荧光素钠吸光度,根据决定系数R^(2)=0.9451的荧光素钠浓度-吸光度标准曲线换算荧光素钠浓度,获得单峰型荧光素钠浓度时间序列曲线。通过示踪试验揭示了场地区地下水整体由东向西流动,往区域最低排泄基准面金沙江排泄。场地区有2个地下水主要径流通道:①钻孔BK4163—BK4114—BK486方向;②钻孔BK4163—BK4224方向。同时根据Qtracer2计算模型将示踪剂浓度曲线进行了定量分析,得出了过水通道的结构参数和水力学参数。

埋地燃气管道泄漏流量及扩散规律的实验研究

分析埋地燃气管道泄漏时,泄漏燃气在土壤中以及地下空腔的扩散规律,研究燃气压力、管道埋深、泄漏方向、泄漏点位置等因素对泄漏燃气体积分数的影响。以天然气为实验气体,开展两组实验:1中压燃气泄漏的9种工况实验,表明:土壤中泄漏天然气体积分数随泄漏时间变化符合S型曲线,且在发生泄漏时,管道埋深越深,泄漏燃气在土壤中的扩散范围越大;泄漏口方向对泄漏燃气扩散的方向具有较大影响。2低压燃气泄漏至密闭空腔的7种工况,表明:空腔前无障碍物时,泄漏到空腔内的燃气量较多,但处于爆炸极限范围内的时间较短;有障碍物时,空腔达到爆炸下限的时间延长,但处于爆炸极限范围内的时间更长;空腔内达到爆炸上下限所需时间与泄漏点距空腔中心距离成指数函数关系,距离越近,达到爆炸上下限的时间越短;燃气泄漏流量与泄漏点距空腔中心的距离成二次方函数关系,距离越近,泄漏流量越大。