标准规范下载简介
DB21/T 3415-2021 辽宁省水库淤积浅剖声呐探测技术规程.pdfa换能器安装位置要远离船的排水或进水口。 b) 换能器安装在远离螺旋浆,受船舶振动和摇摆影响最小地方。 c 换能器与天线定位中心、测船重心三维坐标原点关系见附录图C.1与图C.2。 换能器必须安装在水面以下,航行时不得颤动。 e) 如果换能器在船安装,应确保高频波速的旁瓣不会打到船体上。
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[7. 1. 1.3换能器工作面要求
a)换能器工作面应低于船底板外表面。换能器安装架必须上下可调节。 b)换能器工作面必须干净,特别是在温水中,需要清除换能器上的污物,防止换能器过热。 c)换能器的工作面上不得涂油漆或油污,不允许存在遭受机械冲击或机械摩擦的损伤。 d)安装后,要用汽油清洗其工作面,以清除油污。 e)禁止使用化学药品或尖锐工具清理污物GB/T 11945-2019标准下载,禁止损坏换能器面。 f)气温超过40°应停止工作,防止换能器工作面过热损坏内部器件
7.1.1.4分辨率及穿透深度技术指标
对于水库淤积探测,要求浅地层剖面探测设备分辨率大于5cm,穿透地层深度小于20m
7.2. 1 基本要求
件5.4.3.3规定的要求,匀速、直线行驶。 7.2.1.2数据采集过程中,要认真监视定位与测深的情况,如系统工作有异常时,应暂时停止作业 进行检查。 7.2.1.3测淤时,凡遇有下列情况之一应及时进行登记:分别是改变航速、调换测线、遇有风浪、发 现异常水深以及避碰等情况。 7.2.1.4当工作结束后,应及时进行备份采集数据,并检查当日所测测线是否超宽及测线漏测情况 7.2.1.5采集的原始数据严禁删改。 7.2.1.6浅剖声呐探测淤积班报记录见表D.3。
7. 2. 2采集数据要求
7.2.2.1浅剖数据采集软件各种参数设置确定后,无特殊情况不再改变,如果改变将影响所记录的数 据质量。 7.2.2.2开始探测时,测船首先定位测线坐标起点,而后在导航定位指引下找到起始位置。此时开启 浅剖探测和记录数据钮,开始采集数据。测船沿测线行进,直到导航到测线终点坐标位置,测线采集 数据结束。 7.2.2.3数据采集过程中,测船驾驶员与技术人员配合尽量调整航向靠近测线,使航线不产生较大偏 离。 7.2.2.4在测线两端靠近岸边地方水深变浅,为不使换能器触创水底,需根据显示深度情况,提前停 上测船航行。 7.2.2.5在测船水浅不能到达的区域,可采用人工测杆量测水深和采用锤击触探量测淤积厚度,并定 位该处位置坐标,进行人工记录。 7.2.2.6岸边浅水区补测时,浅部探测仪关闭,换能器支架杆拉起。导航系统保持为测杆定位。如果 则船仍无法靠近岸边,可采用小船替代。测杆沿测线测距一般1m~2m为宜。 7.2.2.7淤积严重区域,需要管理者指定位置确定加密测线。通常设定测量区域,测船在区域内靠目 测拉网测量,以得到测区内淤积厚度为目的。测量后根据导出数据再确定测线具体坐标值。具体要求按 照附录A.4给出的规定执行。 7.2.2.8当完成当天浅剖测量后,应及时进行数据备份。换能器停止工作后,可以提出水面检查保养 设备。
通过采集数据回放,可以进行二次修改和设置参数。该参数仅仅影响数据显示和实时打印记 不影响所记录的采集数据。
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7.3.2回放中,在深水区如果不能从高频通道获取可靠的水深,可以使用低频水深值。 7.3.3回放时,使用数字滤波器可消除噪音,使用时应反复调整滤波器参数,以达到最优效果。
通过数据回放检查采集数据质量,剔除不合格数据。内业整理中发现下列问题时进行补测或重测 7.4.1浅剖探测期间回波信号不清或间断超过波形图上3mm时,应补测。 7.4.2实际测线间距超过规定间距的20%时,应重测。 7.4.3 GNSS定位卫星少于三颗,图形强度因子超限或连续发生信号异常或周跳,造成定位精度差不 合格时段,应重测。 7.4.4测线号与定位测线号不符,查不出原因时,应重测。 7.4.5浅剖探测仪的精度和稳定性不符合规定要求时,应重测。 7. 4. 6数据丢失时,应重测。
8高频振动水底淤积层取样
8.1.1声波钻机利用高频振动力、回转力和压力使钻头切入土层,进行钻进。其技术原理进一步解释 见附录B.3给出的提示。 8.1.2本文件针对水库水下淤积软土层取样而制定。适用于河、湖(库)底部浅层淤积的地质取样工 作。沿湖、海地带含水的软土层和淤泥沉积层也可适用
8.2.1通过钻取水底淤积地层原状样,验证浅剖声呐探测库底淤积数据的可靠性。 8.2.2查明水底淤积层工程地质条件,提供淤积层有关岩土物理力学性质参数。 3.2.3提供淤积层底泥化学指标的检测参数,评价底泥污染物成分指标,判定污染程度。
8. 3. 1取样点的布置
3.3.1.1取样点布置在浅剖淤积探测线上,参照工程地质勘察孔布置原则,一般相隔500m~1000m测 线布置取样钻孔。以下特殊情况测线也需布置钻孔。 a)整条测线淤积部面图显示淤积较相邻测线严重,需要钻孔取样验证浅剖探测的准确性, b 测线淤积剖面图显示出河床底部特征,需验证是否到达相对较硬地层。 浅剖淤积面图显示淤积层起伏较大,需要验证淤积层厚度准确性。 d 测线为水库控制断面,应进行取样验证浅剖探测结果,保证该断面淤积数据可靠性。 8.3.1.2测线上取样点布置应根据测线长度确定,一般以200m~300m间隔布置一个取样孔。 8.3.1.3取样深度视浅剖探测淤积厚度而定,原则上大于浅剖探测淤积厚度,进入硬质地层为止。
a)整条测线淤积部面图显示淤积较相邻测线严重,需要钻孔取样验证浅探测的准确性 b) 测线淤积剖面图显示出河床底部特征,需验证是否到达相对较硬地层。 浅部淤积部面图显示淤积层起伏较大,需要验证淤积层厚度准确性。 d 测线为水库控制断面,应进行取样验证浅剖探测结果,保证该断面淤积数据可靠性。 8.3.1.2测线上取样点布置应根据测线长度确定,一般以200m~300m间隔布置一个取样孔。 8.3.1.3取样深度视浅剖探测淤积厚度而定,原则上大于浅剖探测淤积厚度,进入硬质地层为止。 8.3.2取样点水面上定位 8.3.2.1将取样点布置在某条测线上,依据本文件9.2.9中提供的浅剖数据处理结果,提取其位置坐 标作为取样点在水面位置。 8.3.2.2利用船载GNSS导航定位系统,采用本文件5中规定的测船导航定位方法,找到取样点位置, 通过水底抛锚固定水面浮漂显示该位置。 8.3.2.3浮漂上应标记有测线编号,取样孔标号及所在位置坐标等信息
8.3.2取样点水面上定位
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B.4水上取样作业平台
8.4.1水上作业平台应为浮动在水面上便于移动的装置,由拖船牵引或自备挂机航行至预定钻孔取样 位置。 8.4.2平台设计应调查水文和水力环境,综合考虑安全、便于工作和成本因素。 8.4.3根据声波钻机工作时,平台上机具、操作人员重量及起吊钻具引起的最大起重力,设计平台承 重重量,一般应不小于3t。 8.4.4水上平台以正方形为宜,边长应不小于4m,平台吃水深度应大于0.3m,高度应大于0.5m。满 足平台不上水,不被淹没要求。 8.4.5为保证作业人员安全,平台四周配备立柱,立柱高度应以1m~1.2m为宜,立柱之间以绳索串接 一起。 8.4.6水上平台要预留与水下连通开口,通过该口向下施放钻具。要求开口设在平台中心,以保证钻 具起吊过程中平台重心稳定。连通开口以方孔或圆孔为宜,尺寸一般在30cm左右见方(或直径)。 8.4.7平台的结构形式不限,可以用密闭金属筒、高分子聚乙烯材料浮筒、橡胶浮球等作为水密封结 构。为使平台受力均匀,平台上铺设平板作为工作面。材料一般为铁板、木板等,但不可使用遇水膨胀 的密度板。 8.4.8在平台四角分别拴有锚绳和锚链等锚固器具,通过抛锚将平台固定于水面上钻孔位置。风浪会 使平台漂摆,必要时应使用辅助船拉拽平台,保证钻进操作过程中钻具不刮碰连通口壁。平台相对孔位 中心漂移距离保持小于20cm。 8.4.9由于平台操作面很小,需要在平台边上配备一艘补给船作为临时物料存放地,
8.5声波钻机设备使用
8.5.1声波钻机设备组成:高频声波振动头、动力装置发动机、挠性轴、可装配的提升装置钻具提引 架、多种规格尺寸配有特殊螺纹的钻杆及钻头等。 8.5.2适用条件:水下的淤积层或软土层,最大取样深度30m(水面以下),一孔需一次完成取样, 陆地上含水的淤积地层,最大取样深度不超过20m,一孔可分次完成取样,
8.5.3水上钻进取样操作
8.5.3.1取样管配置:取样管一般为透明聚乙烯丁酸硬管,内径有46mm、68mm、74mm等种类,每节长 度通常1.5m。根据水下深度和取样长度配置取样管,具体配置按照附录A.5要求执行, 8.5.3.2取样钻杆配置:取样钻杆为厚壁钢管,对应取样管内径分别有57mm、71mm、89mm等种类,根 据取样管内径配置取样钻杆。取样钻杆每节长度与取样管相同,根据水深配置钻杆总长度。 8.5.3.3管靴及取样卡簧:管靴相当于钻头,接在取样钻杆底端,取样时利用钻头冲击淤泥层,使淤 泥通过钻头进入取样管中。为使进入取样管中淤泥不至脱落,在管靴中预先安放好取样卡簧,用来防止 钻具内样品滑落。 8.5.3.4水口管的使用:取样钻杆与钻杆间安装带水口过度管,水口为过度管壁上开15cm长楔形长口, 便于底泥进入取样管后减压排水 8.5.3.5提引架根据实际钻深的不同其高度有所不同,但要求应具有足够起吊力,一般为钻具重力的 1.5倍。 8.5.3.6配置好的钻具通过平台上夹持器、提引架等逐节下发至水底取样位置,此时记录下入水中钻 具总长及机台余尺,并事先量好平台至水面高度。安装高频振动头在钻具顶端,将挠性轴连接发动机与 高频震动头之间,启动发动机钻取底泥芯样。
钻进过程中握紧高频振动头试探进行。每钻进一节钻杆至提引器底座时,停止钻进卸掉高频
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动头加接一根钻杆后,再接上高频振动头继续钻进,直至所需要取样深度,停止钻进。 8.6.2钻进过程中,钻机机长应凭借经验判断水底地层的软硬程度并合理施钻,在完成取样时应停止 施加振动力。底泥采集具体方法按照附录A.6给出的要求执行。 8.6.3停止钻进后进行起钻作业,利用钻具提引架钢丝绳卷扬系统将钻具依次提到平台上。最后提取 取样管。具体操作见附录B.5给出的提示, 8.6.4样品描述:取样管静置一段时间后,进行管内样品描述,从透明管外壁分清底泥各层界面,将 样品分层记录绘成通常地质柱状图形式表现水底地质情况。 8.6.5声波钻机钻孔班报、取样记录见表D.4与表D.5。
7.1取样报告内容包括:工程概况、水底取样目的、任务、技术要求、取样方法、完成工作量 样品描述、成果分析及结论。
a)将取样管内样品描述结果和记录的分层深度,结合土工试验结果,绘制出各取样孔工程地质柱 状图。 b 将各钻孔水面线、水底线、淤积层及终孔深度数据汇总,并绘制成声波钻机取样面结果图 C 将钻孔取样结果与浅剖探测结果对比,绘制出同一位置浅剖与钻孔水底高程对比图。 d)将钻孔取样淤积厚度与浅剖测淤厚度比较,绘制出同一位置厚度值对比图
1.1数据处理前,对采集数据按照JT/T701数据预处理的要求检查采集数据。 1.2凡采集中出现的异常水深,应重新核查,对点状、不连续的回波信号,在无法确定原因情 进一步探测加以证实。
9.2.1对高程数据进行转换:采用GNSS导航系统定位数据坐标,通常采集窗口显示地球椭球高度和地 球椭球面相对大地水准面的高度差,需将两者相加得到实际大地高。 9.2.2除去水体杂波:噪声作用在水体中,需使用滤波器消除水中噪声,以采集文件中水深值为界, 一般消除水体杂波的90%为宜。 9.2.3自动生成水底层和水底以下各层曲线:通常设定水底层的水深值为第一层,以下分层根据需要 分别设定为第二层或第三层及更多层的深度值。处理软件自动生成各层曲线。具体数据处理内容见附录 3.4给出的提示。 9.2.4虽然不断增加曲线深度并修正就能得到不同的深度曲线,但曲线不能无限下放,因为数据深度 需得到相应分层数据支持。 9.2.5分层数据导出:系统一般默认GNSS定位坐标和水深数据的导出,其它数据需选择数据地址进行 导出。 9.2.6 数据合并:将每条测线岸边浅水区补测的数据合并到浅剖导出的数据中。 9.2.7 导出剖面图片:可根据需要导出测线整幅图片或截取部分图片。 9.2.8 导出数据为GNSS定位坐标及大地高程,需要转换成水库使用的平面直角坐标及正常高, 9.2.9将一条测线得出的分层坐标及高程数据、图片存入一个文件夹内以待后续布置水底取样钻孔或 水库淤积计算使用。
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9.3.1干扰信号的识别按照GB/T12763.8中规定的识别方法 9.3.2地层剖面解释内容包括追踪反射面和进行地层划分。 9.3.3解释方法按照GB/T12763.8中的规定进行解释。
9.4.1数据处理完成后,对得到测线基础数据进行成图。 9.4.2提供成图的最终数据包括每个样点的测线号、采集时间、横坐标(x)、纵坐标(y)、水底层 高程、淤积层高程。 9.4.3成图包括绘制测线航迹图,每条测线淤积部面图
9.5.1采集数据最终处理结果是获得测线位置的水面、水底、浅剖淤积层的坐标和高程连续值,这些 数据为水库三维数字模型的建立提供数据基础。 9.5.2将分层坐标及高程数据进行格式转换后输入三维数字模型软件中,得到分层数据模型。
9.6.1浅剖采集数据经数据处理后,得到各条测线的水底层和水底淤积层各点坐标和高程的连续数据。 将这些数据采用相应计算方法,求得测线间淤积层体积即为测线间淤积层的淤积量。 9.6.2淤积计算方法采用断面法。根据浅剖声呐测线断面数据,计算两断面间相应水库水位条件下, 两层至水面分别围成的立体方量,而后通过两层间方量的对比,获得两断面间淤积量。为计算淤积量而 建立分层模型见附录图C.3。
9.6.3水库淤积计算公式:
式中: 式中: V一一为总淤积量; Vi一一为第i个断面到第i+1个断面间淤积量; Vyi一一为第i个断面到第i+1个断面间淤积层至水面体积;
10.1.1探测项目结束后应编写报告书。 10.1.2技术成果验收前,应进行全面资料整理,保证最终成果的质量,并归档。 0.1.3报告书的编写和技术成果的整理,应区别工程类型、规模大小、繁简程度、专业特点,实施方 去和条件等情况进行。
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0.2.1报告书应包括以下内容: a)工程概况:淤积测量依据、目的和要求,工程所在位置,开竣工日期,实际完成工作量等。 b 浅剖淤积探测技术原理,作业的标准依据,坐标高程起算依据,坐标参数转换依据和方法,浅 剖探测仪器性能指标与技术方法,探测数据后处理简要过程,淤积量计算方法和过程等。 C 钻孔取样验证结果。 d)质量评定。 e)结论与建议。 0.2.2报告书应突出重点、文理通顺、表达清楚、结论明确
10.3资料和成果归档
10.3.1资料归档一般要求如下
10.3.1资料归档一般要求如下: a)归档内容齐全、完整、签字手续完备。 b)课题结束后应先归档,经归档审验后方可进行验收。 0.3.2归档资料包括: a 任务书或合同书、上级批文。 b)原始资料(含数据存储盘或光盘)、数据处理中间过程记录、成果报告、附图、附件及验收资 料。 c)其他资料,如课题论证报告、技术设计书、课题实施计划、测线布设图、分析整理的成果数据 课题成员及经费结算表等,
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A.1水库淤积探测前搜集的资料内容
已有水库淤积测量资料收集: 包括已有的地形资料,如1:5000或1:10000的地形图作为探测工作区图。如果水库曾进 测量,提供淤积测量范围和标注在图中测线分布及坐标位置信息。
航行日志应包括以下内容: a)应登记值班人员姓名、测区名称、水面情况、航速、测线探测情况、周围环境情况, b)应注明测线号、测线探测起始与结束时间,起点、终点位置坐标,水深及特殊情况处理
A.3.1测线布设原则
按照SL197规定执行,并充分考虑水库地形的变化趋势,对河道拐弯或水流汇入处,测量! 行加密。
A.3.2对导航测量的要求
A.4淤积严重区域数据采集
水库经过多年运行,产生的淤积在水底分布不均衡,厚度不一。水库管理技术人员(管理 根据历年水深测量资料或其他掌握水库淤积情况,初步判明淤积严重区域,指定给浅剖探测人 密测线位置依据。
生取样过程用,为保证最上层黑色稀泥(有利物)求状物完整取出,收须采用加装内对塑料岩心管 的方法,并且第一管样品必须钻至稀泥底部致密层后,底部形成密封,上部土样才可以被完整取出。随 着钻进深度的加深,底部淤积层越来越致密,含水量也逐渐减少,这样导致样品进入速度减慢,和管部 的摩擦力加大,相应的在样品取出时也带来一定困难,需要敲击管壁或用振动头震动使样品脱出。
B.1淤积探测前应编制技术设计书
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技术设计书包含内容如下: a) 任务来源、测区概况、测淤的目的、范围和期限。 测淤技术方案,包括测线布设方向、间距要求,作业技术流程,数据处理与成图要求, 测淤装备需求以及仪器检定/校准项目与要求。 d 作业质量保证体系与具体措施。 e 安全保障措施及应急安全预案。 f 工作量估算及工作进度安排。 8 人员组织、设备、材料计划。 h 拟提交的成果资料,相关图表及附件。
GNSS定位系统,含美国GPS、俄罗斯GLONASS、欧盟GALILEO和中国北斗导航系统。目前我国最常 用的是GPS定位系统,北斗导航系统是中国自行研制的全球卫星导航系统,2020年7月31日正式开通, 提倡本文件未来多使用北斗导航系统。
声波钻机技术原理进一步解释: 声波钻机属声波钻进,又称为回转声波钻进或振动钻进,它是利用高频振动力、回转力和压力三者 结合在一起时钻头切入土层或软土进行钻探或其他钻孔作业的一种新型钻探技术。 声波钻进是利用高频共振能量将岩心管推进到软土或沉积物中。钻进时,共振能量通过钻柱传递到 钻头工作面,钻杆将能量平均分配到钻头工作面上。 当振动器的振动频率与地层的自然谐振频率叠合时,会产生共振现象,此时钻头受到的能量达到峰 值。高频振动作用使钻头以切削、剪切、断裂的方式钻进地层中,对于软土层甚至还会引起周围土粒液 化,让钻进变得非常容易。适合于软土地层钻进
自动生成水底层和水底以下各层曲线: a)处理数据时要先分层,每一层对应一条曲线。不可将两条曲线放入一个曲线窗内处理。 b)设定数据文件中水深值为第一层,自动生成水深曲线,遇有突变值通过鼠标对突变点进行描绘 寻到修正曲线,使其符合事实。 c)水底以下分层曲线:根据需要设定水下分层为一层(第二层)或两层(第二层、第三层)及更 多层。每层厚度单位为cm,选择相应的曲线深度,一般开始选择0深度进行试算,不断增加深度值调 整,得到最符合实际情况的曲线。 d)分层曲线处理中,遇有突变异常曲线,处理方法与水深曲线处理方法相同
在取样管取出过程中应小心操作,慢慢从取样钻杆中取出取样管,两端当即用封盖封堵,并用 封。量尺拍照贴上标签直立存放。
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图C.1、C.2说明了大线定位申心,测船重心三维坐标原点与换能器、姿态仪位置关系。 以船载导航定位天线头(图中3)位置为三维坐标中心原点,其中X坐标:测船航行方向右侧为正 值;Y坐标测船航行方向为正直,Z坐标:向下为正值。量取换能器(图中5)位置的X、Y、Z值(以m 为单位),输入换能器与定位中心参数设置中。 以测船重心(图中7)位置为三维坐标中心原点,其中X坐标:测船航行方向右侧为正值;Y坐标 测船航行方向为正直,Z坐标:向下为正值。分别量取换能器位置的X、Y、Z值,姿态仪(图中6)X、 、Z值,将位置值输入换能器、姿态仪与测船重心参数设置中。 图C.3给出分层淤积量模型图。图中水底层、淤积层分别通过数据处理得到测线连续坐标和高程 通过分别计算各层到水面方量,相减得到水底层与淤积层之间的淤积量。
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图C.1测船纵剖面图示
图C.2测船平面图示
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图C.3分层淤积模型图示
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附录D (资料性) 现场记录班报 水库淤积浅剖声呐探测过程班报记录表包括:导航系统班报表,浅剖声呐探测班报表,声波钻机钻 孔班报表及各自记录表DB11/T 1322.3-2017标准下载,现列出主要班报记录表格式见表D.1~表D.5,供参考使用
表D.1转换参数记录
表D.2导航系统班报
表D.2导航系统班报
GBT50772-2012 木结构工程施工规范.pdfDB21/T3415202
表 D.5 取样记录