基于ArcGIS平台的盾构作业选址技术与应用-论文.pdf

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1、第14卷第4期2014年2月科学技术与工程V0I．14No．4Feb．20141671—1815(2014)04—0094—04ScienceTechnologyandEngineering⑥2014Sci．Tech．Engrg．基于ArcGIS平台的盾构作业选址技术与应用王康于德浩，何俊仕，李宏，龙凡’盖世臣(沈阳农业大学水利学院，沈阳110866；沈司没计院，沈阳110162；国土资源部航空地球物理与遥感地质重点实验室，北京100083)摘要为了解决盾构作业选址异常复杂的难题，在遥感解译的基础上，从坡度、地势起伏度、工程地质条件以及不良地质等多方面分

2、析，以ArcGIS为平台，采用空间建模，实现了盾构作业选址的自动化运行，提取出了研究区内适宜盾构作业的区域。在野外盾构作业选址勘察中取得了良好的效果，为盾构作业选址提供了有力的技术支撑。关键词盾构作业工程选址空间建模自动提取ArcGIS中图法分类号TU921；文献标志码A盾构作业选址是一项非常严谨的工作，盾构作利用DEM数字高程数据，借助ArcGIS平台的业选址的正确与否事关盾构施工建设的技术经济效坡度提取工具计算地形坡度，然后通过RasterCal—果乃至整个盾构作业的成败，是盾构作业在工程技culator工具提取坡度≥45。的区域(A)作为适宜盾术方

3、面较为关键的工作。构作业区。本文在遥感解译的基础上，通过从坡度、地势起1．2地势起伏(高差)伏度、工程地质条件、不良地质构造等多方面分析提平坦地区的隐蔽性能最差，而山地的隐蔽性能最取工作区内适宜盾构作业区域。通过ArcGIS空问好，地势起伏(高差)越大，越有利于盾构作业的隐蔽建模实现了盾构作业选址的自动化运行，在野外盾性。为此，本研究选取地势起伏(高差)I>50m。构作业选址勘察中取得了良好的效果。利用DEM数字高程数据计算地势起伏度。在ArcGIS软件中选取30×30的窗口进行邻域分析，1盾构工程选址原则计算统计窗口内最大高程值MAXIMUM和最小高盾

4、构作业选址要综合考虑地形地貌、工程地质程值MINIMUM，然后利用RasterCalculator工具计类型、地质构造等因素的影响¨J。算专题层的MAXIMUM与MINIMUM的差值即为地1．1坡度势起伏度层，其每个栅格的像素值即为以该盾构作业选址对坡度有一定的要求，盾构作业栅格为中心的确定领域的表1工程地质类型及选址一般要求地势较高，山地坡度较陡，同时地形坡地面起伏度值]。最后，岩石坚硬程度分类度对于外力破坏能力的削弱作用可用如下公式再次借助RasterCalculator衡量工具提取地势起伏(高P=COSO／。差)≥50m的区域(B)作其中为地形坡度

5、。从公式中看出坡度越大，那么为适宜盾构作业区。对外力破坏能力的削弱越多。为此，要求坡度大于1．3工程地质条件等于45度。盾构作业选址除了受地形地貌、气象、水文等自2013年8月26H收到，lO月8日修改国土资源部航空地球然地理条件的影响外，也物理与遥感地质重点实验室航遥青年创新基金(2013YFL12)、受工程地质条件的影国家“863”计划项目(2012AA062601)、国家“十二五”重点攻关项日巾国地质调杏局项目(1212011220107、响j，尤其是作为地下工12120113099800)、中国博十后科学基金(20110491905)资助程更是不

6、可忽略。第一作者简介：康(1988一)，男，河北人，硕士研究生，研究方工程地质类型分为松向：水土资源开发利用与管理、遥感信息提取技术等。E—mail：土、普通土、硬土、软岩、次akang2005126@sina．corn。坚岩和坚岩六大类16亚通信作者简介：何俊仕(1957一)，男，教授，博七生导帅，研究方向：类，以遥感解译地质图为水土资源开发利用与管理、河流综合治理等。E—mail：hejunshi@l63．con1基础进行划分，见表1。4期王康，等：基于ArcGIS平台的盾构作业选址技术与应用95图1盾构作业选址模型在不同地质条件下的盾构作业，工程安

7、全稳定类(花岗岩类)；晚侏罗世侵入岩主要为花岗岩类。性能不一样。岩石越坚硬工程的安全稳定性能越区内地质构造特点表现为顺江断裂。该区地处北温好；相反，岩石越松软，工程的安全稳定性能越带大陆性气候区，四季分明。春、夏温热，雨量集差J。根据遥感解译成果提取坚岩I1、I2、I3、中，降雨较充沛；秋季温和凉爽；冬季漫长寒冷，雨量I4级区域(C)作为适宜盾构作业区。稀少。研究区遥感影像图参见图2。1．4地质构造盾构作业选址对工程稳定性要求较高，地质构造越发育，对地层的破坏作用越强烈。因此，选址时应避开地质构造发育区。通过遥感解译地质构造，根据其规模确定地质构造的影响

8、带宽度J，然后进行缓冲区分析(D)。则缓冲区内的地层由于受构造影响为不适宜盾构作