Метод проекций с числовыми отметками в решении инженерных задач

ПРОЕКЦИИ С ЧИСЛОВЫМИ ОТМЕТКАМИ

5. Проектирование траншеи для добычи железняка красного начинают от линии выхода подошвы на дневную поверхность. С этой целью перпендикулярно направлению простирания пласта в сторону падения его отметок проводят две параллельные прямые (бровки полотна траншеи) на расстоянии 10 м друг от друга и длиной 50–80 м. Считают, что полотно траншеи идет по подошве пласта, поэтому отметки их горизонталей совпадают.

6.Вне залегания пласта проектируют криволинейную дорогу как продолжение траншеи. Для осуществления плавного перехода (сопряжения) бровки траншеи в бровку дороги на продолжении одной из горизонталей полотна траншеи выбирают условный центр и строят концентрические окружности – бровки полотна дороги радиусом в пределах 80–120 м. Проводят среднюю штрихпунктирную линию вдоль

полотна дороги, и вдоль нее градуируют полотно дороги интервалом lд (1/3 или 1/4), по возможности учитывая уклон окружающей местности.

При закруглении дороги с одновременным подъемом бровка дороги является цилиндрической винтовой линией, а полотно дороги – прямым геликоидом. Дорога (аппарель) заканчивается горизонтальной площадкой

(см. рис. 82).

7.Проектируют горизонтальную площадку (см. рис. 82), для чего вычерчивают контур площадки, одну кромку которой совмещают с горизонталью дороги. Наносят высотную отметку площадки.

8.Определяют границы земляных работ.

8.1. Проектируют поверхности откосов траншеи и дороги, как поверхности одинакового наклона. При сооружении траншеи производят выемку грунта, поэтому отметки на масштабе уклонов откоса от бровки будут возрастать.

Вдоль бровки полотна траншеи мысленно устанавливают конусы с заданным уклоном образующих (1/1), вершины которых находятся в точках с целыми отметками (например, 20). Чтобы получить направление горизонталей плоскости откоса, достаточно показать на чертеже одну параллель – окружность конуса (например, с отметкой 30) и провести к ней касательную из вершины соседнего конуса с отметкой 30. Остальные горизонтали плоскости откоса проводят параллельно горизонтали 30 через точки с целыми отметками, расположенными на бровке траншеи. Показывают масштабы уклонов откосов.

Определяют границы земляных работ при сооружении траншеи как множество точек пересечения одноименных горизонталей топографической поверхности и плоскостей откосов траншеи. Полученные точки соединяют.

81

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА

На планах откосов от границы земляных работ в сторону полотна траншеи наносят бергштрихи.

8.2. Проектируют откосы дороги. Если отметки местности меньше, чем отметки сооружения, необходимо подсыпать грунт, т.е. запроектировать насыпь.

Горизонталями откоса криволинейной дороги будут кривые лекальные линии, касательные к соответствующим горизонталям конусов, расположенных в точках с целыми отметками на бровке дороги. Показывают масштабы уклонов откосов.

Для построения границы земляных работ находят точки пересечения одноименных горизонталей поверхностей откоса и топографической поверхности.

Параллельно линии ската поверхностей от бровки дороги в сторону границы земляных работ наносят бергштрихи.

8.3. Проектируют откосы площадки (см. рис. 82), для чего сравнивают высотные отметки местности и площадки.

В данном примере при проектировании площадки грунт следует подсыпать, поскольку отметки местности ниже отметки площадки. Уклон насыпи iн = 4/3.

Показывают линии масштабов уклонов перпендикулярно каждой стороне площадки, откладывают на них интервалы насыпи и проводят горизонтали откосов параллельно бровке площадки.

На пересечении горизонталей откосов с одинаковыми отметками получают линии пересечения откосов между собой – ребра откосов, а при пересечении горизонталей откосов с горизонталями местности получают границу земляных работ. Угловые точки на ребрах откосов получают при помощи «мнимых» точек. На планах откосов площадки наносят бергштрихи.

9. Строят вертикальный продольный геологический разрез,

который пересекает траншею, дорогу и площадку (см. рис. 82 и 83).

9.1.Показывают след секущей плоскости Д–Д направление взгляда и начало отсчета О′′(см. рис. 82).

9.2.На свободном поле чертежа выполняют сечение Д–Д. С этой целью проводят горизонтальную прямую, выбирают начало отсчета и строят профиль топографической поверхности, а затем профили площадки, дороги, траншеи. Условным обозначением показывают области вынутой и насыпанной земли.

9.3.Строят профили пласта полезного ископаемого и сопутствующих пород, наносят по легенде штриховку слоев, то есть выполняют геологический разрез, который может быть выполнен с поворотом или без него (см. рис. 83).

82

ПРОЕКЦИИ С ЧИСЛОВЫМИ ОТМЕТКАМИ

Рис. 82

83

ПРОЕКЦИИ С ЧИСЛОВЫМИ ОТМЕТКАМИ

ГРАФИЧЕСКАЯРАБОТА№3

ПОСТРОЕНИЕ СТРУКТУРНОЙ КАРТЫ ЗАЛЕЖИ НЕФТИ

Цель работы. Научиться применять метод проекций с числовыми отметками в решении профессионально ориентированных инженерных задач из геологической практики, например:

•строить изогипсы;

•выполнять построение структурной карты залежи нефти;

•наносить условные обозначения залегающих пород;

•выполнять построение линий обреза плоскостью-сместителем крыльев нарушения;

•строить профили и т.д.

Задание. Построить структурную карту месторождения нефти, осложненного тектоническими нарушениями. На карте показать три зоны: зону лежачего крыла нарушения, зону висячего крыла нарушения, зону сместителя.

Построить продольный геологический разрез Д–Д месторождения. На профилях показать условные обозначения залегающих пород. Графическую работу рекомендуется выполнять на формате А2

(420×594 мм). Исходные данные принять в соответствии с вариантом задания (рис. 84–87). Заданные профили на чертеж нанести в соответствии с условной сеткой; сторону квадрата сетки принять равной 10 мм.

Пример поэтапного выполнения работы представлен на рис. 88–90. Исходные данные. Изучаемая площадь, для которой необходимо

построить структурную карту, разбурена четырьмя профилями структурных скважин. Положение профилей нанесено на план в масштабе 1:10 000 (в 1 см – 100 м). Соотношение вертикального и горизонтального масштабов принимается одинаковым. Геологические профили показывают опорный пласт – кровлю поверхности, над которой обнаружена нефть. Это замкнутая выпуклая (или вогнутая) поверхность.

Следует считать, что в результате разрывного нарушения пород произошло плоскопараллельное перемещение участка месторождения. Закон перемещения определяет плоскость-сместитель Σ, которая задана на чертеже горизонталью h, направлением падения и величиной уклона i.

Опорная поверхность на чертеже представлена четырьмя профилями, совмещенными с планом.

85

ПРОЕКЦИИ С ЧИСЛОВЫМИ ОТМЕТКАМИ

Рис. 85

87

ПРОЕКЦИИ С ЧИСЛОВЫМИ ОТМЕТКАМИ

Рис. 87

89

НАЧЕРТАТЕЛЬНАЯ ГЕОМЕТРИЯ. ИНЖЕНЕРНАЯ ГРАФИКА

Каждый профиль имеет свою шкалу высотных отметок. Два профиля относятся к ненарушенной структуре (лежачее крыло нарушения), два других определяют сбросовую поверхность (висячее крыло нарушения).

Следует также считать, что мощность продуктивного пласта 100 м, мощность сопутствующих пластов 20–150 м. Над нефтью находится газ, под нефтью – вода.

Решение задачи обосновано следующими теоретическими положениями и свойствами проекций:

1.Структурная карта – карта подземного рельефа выбранной опорной поверхности.

Изолинии, соединяющие одинаковые отметки залегания поверхности, называются горизонталями, изогипсами.

Структурные карты составляются по данным бурения, сейсморазведки, структурно-геологической съемки. В настоящее время в практике нефтяной геологии используют три способа построения структурных карт: способ треугольников, способ профилей, метод схождения.

2.В рассматриваемом задании предлагается построение структурной карты способом профилей.

Способ профилей состоит в том, что исходная группа (множество) точек для построения карты выбирается по определенным линиям – профилям.

Для получения таких профилей производится разведка месторождения буровыми скважинами, которые располагают по разведочным линиям (специально выбранным параллельным между собой направлениям). По результатам бурения строят вертикальные геологические разрезы с показом опорного пласта. На них строят шкалу глубин и проводят горизонтально секущие линии, отстоящие по высоте на расстоянии принятого сечения изогипс кровли пласта. Соотношение вертикального и горизонтального масштабов на чертеже принимают одинаковым. Данные вертикальные разрезы далее используют при построении гипсометрического плана.

Способ профилей применяют для построения структурных карт площадей, осложненных тектоническими и другими нарушениями.

3.Лежачее крыло нарушения – это поверхность ненарушенной структуры.

Висячее крыло нарушения – это сбросовая поверхность или нарушенная структура.

Область плоскости (поверхности) сместителя – это область зияния или нависания крыльев поверхности друг над другом.

4.Линия обреза поверхности – это линия пересечения поверхности

90