GB 17503-1998 海上平台场址工程地质勘察规范.pdf
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1、GB 17503-1998 前言为了统一我国海上平台场址工程地质勘察的技术要求,保证勘察工作的全面质量,特制订本规范。本规范的编制参考了圈内地质矿产部、中国海洋石油总公司、建设部、水利电力部、交通部、国家海洋局、国家地震局等有关的行业规范,参考了国外挪威船级社(DNV)制订的有关平台分类、不同固定式平台的地基勘察的总体要求,参考了美国石油学会(APIl制订的海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法。本标准的附录A、附录B是标准的附录e本标准由国家海洋局提出,并负责解释;本标准由国家海洋标准计量中心归口g本标准起草单位z国家海洋局第二海洋研究所$本标准主要起草人z叶银灿、李全兴、潘国富、陈锡士、李
2、起彤、古统、陈小玲。844 1 范围中华人民共和国国家标准海上平台场址工程地质勘襄规范Speclfications for offshore platform engineering geology investigation 本规范规定了海上平台场址的工程地质勘察的内容、方法与技术要求。GB 17503-1998 本规范适用于海上固定式平台场址的工程地质勘察。其他海上固定式结构物场址的工程地质勘察也可参照使用。2 引用标准下列标准所包含的条文,通过在本标准中引用而构成为本标准的条文。本标准出版时,所示版本均为有效。所有标准都会被修订,使用本标准的各方应探讨使用下列标准最新版本的可能性。GBJ
3、 123-1988 土工试验方法标准GB 12327一1990海道测量规范GB/T 13909-1992海洋调查规范海洋地质地球物理调查GB 17501一1998海洋工程地形测量规范DLJ 2041981、SLJ2-1981 水利水电工程岩石试验规程JTJ 224 1987 港口工程技术规范地质勘察SY /T 10009-1996 海上固定平台规划、设计和建造的推荐作法一一荷载和抗力系数设计法(idtAPI2A-LRFD:1993) 3 定义本标准采用下列定义3. 1 桩式海上固定平台且xedoffshore platforms on piles 指依靠打入海底的桩支撑的海上平台。以桩的数量和
4、型式不同可分为群桩式、腿柱式和导管架式三种。3. 2 重力式海上固定平台fixed offshore gravity platforms 指依靠若干个钢筋混凝土或钢质结构的大型圆柱体组成的底座(沉垫支撑的海上平台。一般由底座、腿柱、钢质甲板以及甲板上的组装模块等组成。3. 3 自升式海上固定平台fixed offshore jack-up platforms 指依靠其桩腿支撑站立在海底的海上平台。由其自身的液压提升系统使平台升降来实现其就位或撤离。4 总则4. 1 勘察的目的与任务国家质量技术监督局1998-10-12批准1999- 04 -01实施845 GB 17503 1998 4. 1
5、. 1 勘察的日的是为平台基础设汁、安装以及不良地质现象的防治措施提供基础资料。4. 1. 2 勘察的任务是查明平台结构物影响范围内的岩、土层分布及其物理力学性质;查明影响地基稳定的不良地质现象。4.2 勘察的主要内容a)平台场址的水深和海底地形;b)海底地貌特征、特殊地貌现象以及自然的或人为的海底障碍物;c)工程地质单元的划分及其成因、时代、物理力学性质、厚度、埋深与空间分布;d)滑坡、塌陷、软弱夹层、浅层气、埋藏古河谷、沙波、活动断裂、地震活动等灾害地质因素。4.3 勘察的程序分技术设计、海上勘察、样品分析测试、资料质量控制、资料整理与成果报告书的编写、成果验收、资料归档等程序。4.4 勘
6、察方法采用工程地质一地球物理综合勘察方法,以高分辨率地球物理探测、工程地质钻探为基础。主要方法如下:a)水深测量;b)侧扫声纳探测,c)地层剖面探测;d)高分辨率多道数字地震调查;e)磁法探测;f)底质调查$g)工程地质钻探;h)工程地质试验。4.5 勘察的范围与工作量4.5.1 海上平台工程地质勘察是在平台位置及其四周的一定范围(即平台场址)内进行。根据工程的重要性和场址以往资料积累情况,工区般确定为0.5kmXO. 5 kml kmX1 km. 4.5.2 勘察工作量取决于平台场址的工程地质条件的复杂程度、己有的勘察资料及前人工作的成果。一般作如下规定za)地球物理测线以网格布置。在场址的
7、边缘区测线|可距为100m,场址中心区加密至50m间距。钻孔井位需有测线通过,定位点间距50m; b)底质采样不少于10个站gc)场址内应至少布置1个工程地质采样孔、1个原位试验孔,或工程地质采样孔兼作原位试验孔。4.6 勘察的基本要求4.6.1 地球物理探测作业船能适应5级及以下海况条件时作业,能保持4kn6 kn航速工作。4.6.2 几种勘察手段同步作业时,必须统一定位时间和站号。因故测线中断或同一次测线分次作业,则要按同一方法补测,并重叠3个定位点以上。4.6.3 严格班报制度,遇特殊地质现象、干扰信号、非正常航行时随时记录。4.6.4 地球物理记录纸卷注明作业区域、日期、纸卷号、测线号
8、、作业单位、操作员。4.6.5 原始资料由操作人员、业务部门长(技术负责人)100%自检,主管部门抽查50%,任务下达单位抽查10%,合格率达95%以上,资料方可应用。未经验收或验收不合格的资料不得应用。4.6.6 船上和室内士工试验及其资料分析、计算按GBJ123-88执行。4.6.7 成果图件编绘必须有图名、比例尺、地理坐标、图例、图号、责任表及必要的说明等。责任表包括编图单位、编图者、清绘者、技术负责人、资料来源、编绘及出版日期等.846 5 导航定位5. 1 基本技术要求5. 1. 1 工作内容GB 17503一1998a)陆上平面与高程控制测量,建立控制网,并测定导航定位岸台位置$b
9、)海上勘察船只导航定位gc)定位资料整理。5. 1. 2 定位精度a)平面与高程控制测量精度分别按GB17501二1998中4.4.1与4.4.2执行。b)海上定位中误差不得大于图上1.0 mmQ 5. 1. 3 坐标系与投影平面坐标系统采用国家坐标系,也可按任务委托方要求采用WGS-84大地坐标系或独立坐标系。采用高斯-克吕格(Gauss-Kruger)投影。5.2 平面与高程控制测量平面与高程控制测量为海上勘察建立导航定位控制网,作为测区定位的起算点,同时亦测定导航定位系统岸台(包括GPS基准台)的位置。按GB17501一1998中第6、7章执行,5. 3 勘察船只的导航定位5. 3. 1
10、 导航定位要求5.3.1.1 走航式地球物理探测中导航定位要求a)上测线前1km.船速减小或停车,放勘察用拖曳电缆。离测线0.5km 时船进入测线的延长线;b)实际工作中,船只保持4kn-6 kn航速,航迹与设计测线最大偏离距小于测线间距的20%; c)遇船只和水中障碍物,勘察船应减速、绕道避让,等拖曳电缆绕过后,再缓慢加速,将船导航至原设计调l线继续工作;d)定位点的图上间距不大于lcm;el值班记录上记入测线的首、尾点号,工作过程中每隔10个点填写一次数据,每隔20个点与有关调查人员核对一次点号。随时记录信号干扰、中断情况及处理意见,)勘察船定位仪器的照准中心或天线中心与地球物理探测定位中
11、心应尽量重合,对大于或等于1 10 000比例尺测图,二者水平距离最大不得超过2m.否则应作偏心改正,归算到各项地球物理探测的定位中心.地球物理探测与定位时间保持同步。5.3.1.2 定点式调查中导航定位要求:a)调查仪器到达海底时,记录定位数据。实际调查站位与设计站位偏离的图上距离大于1cm时,需要重做,bl为保证安全,导航人员必须将舷外作业仪器操作的船舷调置在上风位一侧作业。5.3.2 导航定位方法勘察船只导航定位方法主要包括微波测距定位、GPS定位、水声定位等方法。5. 3.2. 1 微波il!tl距定位按GB17501-1998中8.2执行。5.3.2.2 GPS定位用差分定位方法,按
12、GB17501-1998中8.3执行。5. 3. 2.3 水声定位系统有长基线、短基线、超短基线水声定位系统,分别按GB12327-90中6.6. 7. 2、6.6.7.3和6.6. 7. 4执行.超短基线水声定位系统用于水下地球物理换能器定位时,水下声标按装在换能器中,结合调查船的定位信息,进行换能器的三维定位。5.4 定位资料整理5. 4. 1 陆上平面控制测量资料整理平面控制测量资料整理按GB17501-1998中6.5执行。847 GB 17503-1998 5.4.2 高程控制测量资料整理水准测量按GB17501-1998中7.2执行,光电测距兰角高程测量按GB17501一1998中
13、7.3执行,跨海高程测量按GB17501-1998中7.4执行。5. 4. 3 勘察船只定位资料整理5.4.3.1 外业资料整理与检查按GB17501-1998中9.4. 2执行。5.4.3.2 根据定位资料编制走航式探测航迹图和定点式调查作业位置图,可合编或分开编g用计算机辅助制图,也可人工记入工作图版绘制;计算机辅助制图时,要求按GB17501-1998中9.8. 2执行,人工绘制时要求按GB17501-1998中9.5.2执行。6 工程地球物理探测工程地球物理探测包括水深测量、仰l扫声纳探测、地层剖面探测,以查明海底地形地貌、海底面状况、海底障碍物、海底浅部地质特征与不良地质现象等。可根
14、据需要进行高分辨率多道数字地震调查和磁法探视。6. 1 视图比例尺和测图分幅6. 1. 1 测图比例尺工程地球物理探测的测图比例尺必须根据实际需要和海底浅部地质地貌的复杂程度而定,一般以1 5 000比例尺施测,也可按任务委托方要求选择比例尺施测。6. 1. 2 测阁分幡每个平台场址单独成图,当场址相距很小时可多个场址合并成图。6. 1. 3 图幅尺寸标准图幅尺寸为50cmX70 cm , 70 cmX100 cm , 80 cmX110 cm。6. 2 水深圳j量6. 2. 1 技术要求6.2.1.1 水深测量精度以主测线与检测线相交点水深测量值的差值来衡量,其均方根差,在水深小于20 m时
15、应不大于O.20 m,在水深大于或等于20m 时应不大于实际水深的1%。6.2.1.2 iJ时线布设按本规范4.5. 2执行。使用多波束测深系统进行全覆盖水深测量时,应根据水深、仪器性能,选择合理测线间距,保证相邻测线间有不少于10%的重复覆盖。若测区缺乏声速或水文资料,应布设适当数量的声速或水文观测点,以获取声速剖面资料,用于测深资料的声速校正。6.2.1.3 水深图的基准面为1985年国家高程基准,亦可按勘察任务委托方的要求采用其他基准面。6.2.2 水深测量实施水深测量的实施按GB17501一1998中9.2. 6、9.2. 7、9.2.8执行。6.2.3 资料整理6. 2.3.1 深度
16、量取按GB17501一1998中9.5.4执行。6.2.3.2 深度改正按GB17501一1998中9.5. 5执行。6. 2. 3. 3 水深测量的成果图应包括水深图与水深剖面图,用计算机根据数据文件制图,亦可根据水深数据报表人工成图。水深图应以航迹图作底图,等深线值间隔一般为0.5m , l m或2m,按地形复杂程度而定,每5条等深线应加浓1条并加注;图例中应标注测探仪型号与水深基准面等内容。水深剖面图的水平比例尺同水深图,垂直比例尺一般为1 100或1, 200,按地形起伏变化大小而定。6.3 仰i扫声纳探测6. J 1 技术要求6.3.1.1 根据测线间距选择合理的声纳扫描量程,在勘察
17、区内要求100%覆盖,相邻测线要有20%8.18 GB 17503-1998 30%的重复覆盖;在拟建平台位置附近要求100%的重复覆盖;当水深太浅时可适当降低重复覆盖率。6. 3. 1.2 侧扫声纳工作频率50500kHz.水平波束角小于或等于10,脉冲长度小于或等于o.2 ms,单侧最大作用距离大于或等于200m;具有水体移去、航速校正、倾斜距较正等功能。6. 3. 1.3 对下列情况应进行补测测线段漏测、由于航向偏离而造成覆盖不符合要求、记录图谱质量差导致无法进行正确判读。、6. 3. 2 海上探测实施6. 3. 2. 1 探测开始前,应在测区或附近选择有代表性的海域进行仪器设备调试,确
18、定最佳仪器工作参数。6. 3. 2. 2 声纳拖鱼入水后,勘察船只不得停船或倒车,应尽可能保持航向稳定,不得使用大舵角修正航向g换测线转向应使用小舵角大旋回圈方法。6. 3. 2.3 声纳拖鱼离海底高度应是扫描量程的10%20%。6. 3. 2. 4 声纳记录仪记录为经水体移去、航速校正与倾斜距校正的图谱时,应用电子媒质记录储存未经校正的原始资料。6. 3. 2. 5 用合适的定位设备对声纳拖鱼进行自动定位,也可采用人工计算进行声纳拖鱼位置改正。6. 3. 2. 6 现场进行声纳图谱记录的初步判读,根据需要对可疑目标在其周围增设不同方向的补充测线作进一步探测。6. 3. 3 探测资料解释结合海
19、底取样、钻孔取芯和浅地层剖面探视tl成果,进行海底面状况如j读.辨别并剔除声纳图谱记录上的干扰信号和噪声及不具有工程意义的回声信号;识别海底沉积物类型,确定各类沉积物与海底裸露基岩分布范围:分析海底微地貌;进行海底障碍物识别和定位。对识别出的海底丽特征和海底障碍物,应进行航速、倾斜距和拖鱼位置校正,确定它们的真实位置、分布范围、大小形状,并标绘于航迹图上。具垂向起伏的海底面特征,应根据声纳记录图谱上声学阴影长度确定其近似高度和深度。判读出的海底明显起伏的不规则性应补充进水深图中。6.3.4 成果图件根据侧扫声纳探测资料编绘成海底面状况图,该图以航迹图作底图,并包括海底取样、钻孔岩芯等方面的地质
20、资料和岸线,周围陆域与主要地物标志等。按任务委托方的要求,根据声纳探测资料完成测区声纳镶嵌图,可采用计算机自动数字镶嵌或人工镶嵌方法。6.4 地层剖面探测地层剖面探测包括浅地层剖面探测、中地层剖面探测和深地层剖面探测。可根据需要同时进行三种地层剖面探测,或进行浅、中地层剖面探测或浅、深地层剖面探测。6.4.1 技术要求6.4.1.1 浅地层剖面探测获得海底以下30m深度内的地层分布特征和不良地质现象,地层分辨率不差于30cmo 6. 4. 1. 2 中地层剖面探测获得海底以下100m深度内的地层分布特征和不良地质现象,地层分辨率不差于1mo 6.4.1.3 深地层剖面探测获得海底以下数百米(典
21、型200600m)深度内的地层结构、地质构造、浅层气及其他不良地质现象,地层分辨率为36mo 6.4. 1.4 记录剖面图像清晰,没有强噪声干扰与图像模糊、空白、间断等现象。6.4.2 海上探测实施6.4.2.1 浅地层剖面探测使用浅穿透地层剖面仪,换能器入水深度不小于0.5m。6.4.2.2 中地层剖面探测使用中穿透地层剖面仪,其震源和水昕器阵必须拖曳在船尾涡流区外的一定距离,并等浮在一定深度。6. 4. 2. 3 深地层剖面探测使用深穿透地层剖面仪,其震源和水听器阵拖曳方式与技术要求同中穿透地849 GB 175031998 层剖面仪。6.4.2.4 海上探测开始以前在测区内进行试验,获得
22、最佳的地层穿透深度和分辨率从而确立探视l作业参数,同时将噪声和干扰降低到最低程度。6.4.2.5 海上探测中对勘察船航行的要求同仰l扫声纳探测。6.4.2.6 水深变化时,应及时调整记录仪扫描时间及时间延迟。中、深地层剖面探视l时应根据水深及时调整炮间距。6.4.2.7 记录剖面图像应完整,中间漏测或缺失部分不大于50m,累计漏测段小子2%的测线总长度。6. 4.2.8 初步分析记录剖面图像,发现可疑目标应增设补充测线以确定其性质、圈定其范围。6.4.3 地层剖面资料解释用复制地层剖面记录资料进行解释,主要包括下列内容za)识别剖面记录上的各种干扰信号3b)进行剖面地震(声)层序划分,并与测区
23、的地质钻孔分层资料相对比4分析各层序的空间形态及各层序间的接触关系,确定各层序的地质特征与工程特性;主测线与检测线交汇处各层必须闭合,多种地层剖面探测同区工作时,层序划分与标记名称应统gc)根据剖面记录的反射结构、振幅、连续性、频率、地震相单元外形和平面组合等地震(声)参数进行地震相分析,推测沉积环挠、沉积相、沉积物类型及其工程特性等3d)识别下列不良地质现象:浅层气、古河谷、滑坡、塌陷、断层、泥丘、盐丘、海底软夹层、侵蚀沟槽、活动沙波等。确定它们的性质、大小、形态与分布范围。6.4.4 成果图件根据地层剖面探测资料和测区地质资料编制地层剖面图和浅部地质特征图。6.4.4.1 地层剖面图根据需
24、要选择测线编和tl,其平面比例尺般与其他解释图相同,垂直比例尺根据要反映的剖面深度而定,纵横比例尺要合理。图中包括剖面线位置的水深、地层分界面、各层岩性、浅层气分布界面、断层等重要特征,并标有所经过的主要地物标志和海底取样与钻孔岩芯的位置及相应海底沉积柱状图、岩芯的分层描述与测试结果。多种地层剖面探测同时进行时,可分别解释编制地层剖面图,也可合编为一种地层剖面图。6.4.4.2 浅部地质特征图主要包括下列内容za)重要地层层次的厚度等值线或顶面埋深等值线;b)重要的地形、地貌及浅部地质现象;c)主要不良地质现象分布及它们的成因、形态、性质、规模等。浅层气区要标出含气地层顶部埋深与可能的分布范围
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