道路工程地质教学学习情境二道路工程地质知识的应用PPT课件

1、任务任务2.1 2.1 岩石的工程性质岩石的工程性质 岩石的相对密度：岩石的相对密度：在数值上，它等于岩石试件的总质量（含孔隙中水的质量）在数值上，它等于岩石试件的总质量（含孔隙中水的质量）与其总体积（含孔隙体积）之比。岩石相对密度的大小，取决于组成岩石的矿物与其总体积（含孔隙体积）之比。岩石相对密度的大小，取决于组成岩石的矿物相对密度及其在岩石中的相对含量。一般岩石的相对密度约在相对密度及其在岩石中的相对含量。一般岩石的相对密度约在2.652.65左右，相对密左右，相对密度大的可达度大的可达3.33.3。对于同一种岩石，若密度大的结构致密、孔隙性小，强度和稳定相对较高。对于同一种岩石，若密度

2、大的结构致密、孔隙性小，强度和稳定相对较高。 岩石的密度岩石的密度岩石相对密度岩石相对密度岩石固体部分（不含孔岩石固体部分（不含孔隙）的重力与同体积水隙）的重力与同体积水在在4C4C时重力的比值时重力的比值饱和密度饱和密度岩石中的孔隙全部被岩石中的孔隙全部被水充满时的密度水充满时的密度干密度干密度岩石孔隙中完全没有岩石孔隙中完全没有水存在时的密度水存在时的密度岩石的物理性质：它是岩石的基本工程性质，主要是指岩石的密度和孔隙性。岩石的物理性质：它是岩石的基本工程性质，主要是指岩石的密度和孔隙性。岩石的密度：岩石的密度：第1页/共34页 岩石的孔隙率（或称孔隙度）是指岩石中孔隙（含裂隙）的体积与岩

3、石总体积之岩石的孔隙率（或称孔隙度）是指岩石中孔隙（含裂隙）的体积与岩石总体积之比值，常以百分数表示比值，常以百分数表示%100VVnn 岩石孔隙率的大小，主要取决于岩石的结构构造，同时也受风化作用、岩浆作用、岩石孔隙率的大小，主要取决于岩石的结构构造，同时也受风化作用、岩浆作用、构造运动及变质作用的影响。由于岩石中孔隙、裂隙发育程度变化很大，其孔隙率的构造运动及变质作用的影响。由于岩石中孔隙、裂隙发育程度变化很大，其孔隙率的变化也很大。变化也很大。空隙性空隙性习惯习惯用用孔隙性来代替。即岩石的孔隙性反映岩石中孔隙、裂隙的发育程度。孔隙性来代替。即岩石的孔隙性反映岩石中孔隙、裂隙的发育程度。岩

4、石的孔隙性：岩石的孔隙性： 用空隙率、孔隙率、裂隙率来表示岩石的发用空隙率、孔隙率、裂隙率来表示岩石的发育程度育程度岩石的孔隙率，岩石的孔隙率，% %。岩石中孔隙（含裂隙）的体积，岩石中孔隙（含裂隙）的体积，cmcm3 3岩石的总体积，岩石的总体积，cmcm3 3第2页/共34页二、岩石的水理性质二、岩石的水理性质（1 1）岩石的吸水率）岩石的吸水率 式中：式中：1 1 岩石吸水率，岩石吸水率，% %。 Gw Gw岩石在常压下所吸水分的重力，岩石在常压下所吸水分的重力，kNkN Gs Gs干燥岩石的重力，干燥岩石的重力，kNkN。%1001swGG岩石名称岩石名称吸水率吸水率1 1 / %/

5、%饱水率饱水率2 2 / %/ %饱水因数饱水因数/ %/ %花岗岩花岗岩0.460.460.840.840.550.55玄武岩玄武岩0.270.270.390.390.690.69云母片岩云母片岩0.130.131.311.310.100.10砂岩砂岩7.017.0111.9911.990.600.60石灰岩石灰岩0.090.090.250.250.360.36白云质石灰岩白云质石灰岩0.740.740.920.920.800.80岩石的吸水率与岩石的孔隙量、大小、开闭程度和空间分布等因素有关。岩石的吸水率愈岩石的吸水率与岩石的孔隙量、大小、开闭程度和空间分布等因素有关。岩石的吸水率愈大，则

6、水对岩石的侵蚀、软化作用就愈强，岩石强度和稳定性受水作用的影响也就愈显著。大，则水对岩石的侵蚀、软化作用就愈强，岩石强度和稳定性受水作用的影响也就愈显著。岩石的水岩石的水理性质理性质吸水吸水性性透水透水性性溶解溶解性性软化软化性性抗冻抗冻性性是指岩石与水作用时所表现的性质是指岩石与水作用时所表现的性质1 1、吸水性、吸水性: :第3页/共34页（2 2）岩石的饱水率（）岩石的饱水率（22）是指在高压（是指在高压（15Mpa15Mpa）或真空条件下岩石吸水能力，仍以岩石所吸水分的重力与干燥）或真空条件下岩石吸水能力，仍以岩石所吸水分的重力与干燥岩石重力之比的百分数表示。岩石重力之比的百分数表示。

7、岩石名称岩石名称岩石渗透系数岩石渗透系数K/(msK/(ms-1-1) )室内实验室内实验野外实验野外实验花岗岩花岗岩1010-7-71010-11-111010-4-41010-9-9玄武岩玄武岩1010-12-121010-2-21010-7-7砂岩砂岩3 31010-3-3881010-8-81010-3-3331010-8-8页岩页岩1010-9-9551010-13-131010-8-81010-11-11石灰岩石灰岩1010-5-51010-13-131010-3-31010-7-7白云岩白云岩1010-5-51010-13-131010-3-31010-7-7片岩片岩1010-8

8、-82 21010-7-7吸水率吸水率饱水率饱水率饱水因饱水因数数岩石饱水因数的大小与岩石的抗冻性有关，岩石饱水因数的大小与岩石的抗冻性有关，一般饱水因数小于一般饱水因数小于0.80.8的岩石是抗冻的。的岩石是抗冻的。 2 2、岩石的透水性：岩石的透水性：是指岩石允许水通过的能力。岩石的透水性大小，主要取决是指岩石允许水通过的能力。岩石的透水性大小，主要取决于岩石孔隙、裂隙的大小和连通情况。岩石的透水性用渗透系数（于岩石孔隙、裂隙的大小和连通情况。岩石的透水性用渗透系数（K K）来表示。）来表示。第4页/共34页岩石的软化性：岩石的软化性：是指岩石在水的作用下，强度和稳定性降低的性质。岩石的软

9、化性是指岩石在水的作用下，强度和稳定性降低的性质。岩石的软化性主要取决于岩石的矿物成分和结构构造特征。岩石中粘土矿物含量高、孔隙率大、吸主要取决于岩石的矿物成分和结构构造特征。岩石中粘土矿物含量高、孔隙率大、吸水率高、则易于与水作用而软化，使其强度和稳定性大大降低甚至丧失。水率高、则易于与水作用而软化，使其强度和稳定性大大降低甚至丧失。 岩石的软化性指标为软化因数，它等于岩石在饱水状态下的极限抗压强度与岩石岩石的软化性指标为软化因数，它等于岩石在饱水状态下的极限抗压强度与岩石风干状态下极限抗压强度的比值。风干状态下极限抗压强度的比值。未受风化影响的岩石，软化因数接近于未受风化影响的岩石，软化因

10、数接近于1 1，是弱软，是弱软化或不软化的岩石，其抗水、抗风化和抗冻性强；化或不软化的岩石，其抗水、抗风化和抗冻性强；软化因数小于软化因数小于0.750.75的岩石，为强软的岩石，为强软化的岩石化的岩石，工程性质较差。，工程性质较差。岩石名称岩石名称软化因数软化因数岩石名称岩石名称软化因数软化因数花岗岩0.720.97泥质砂岩、粉砂岩0.210.75闪长岩0.600.80泥岩0.400.60闪长玢岩0.780.81页岩0.240.74辉绿岩0.330.90石灰岩0.700.94砾岩0.500.96硅质板岩0.750.79砂岩0.93泥质板岩0.390.52岩石的溶解性：岩石的溶解性：是指岩石溶

11、解于水的性质。常见的可溶性岩石有石灰岩、白云岩、是指岩石溶解于水的性质。常见的可溶性岩石有石灰岩、白云岩、石膏、岩盐等。岩石的溶解性，主要取决于岩石的化学成分，但和水的性质有密石膏、岩盐等。岩石的溶解性，主要取决于岩石的化学成分，但和水的性质有密切关系，如富含切关系，如富含COCO2 2的水，则具有较大的溶解能力。的水，则具有较大的溶解能力。第5页/共34页岩石的抗冻性：岩石的抗冻性：是指岩石抵抗冰冻作用的能力。是指岩石抵抗冰冻作用的能力。 岩石的抗冻性，与岩石的饱水因数、软化因数有着密切关系。一般是饱水因岩石的抗冻性，与岩石的饱水因数、软化因数有着密切关系。一般是饱水因数愈小，岩石的抗冻性愈

12、强。易于软化的岩石，其抗冻性也低。温度变化剧烈，数愈小，岩石的抗冻性愈强。易于软化的岩石，其抗冻性也低。温度变化剧烈，岩石反复冻融，则降低岩石的抗冻能力。岩石反复冻融，则降低岩石的抗冻能力。 岩石的抗冻性，一般用岩石在抗冻试验前后抗压强度的降低率表示。抗压强岩石的抗冻性，一般用岩石在抗冻试验前后抗压强度的降低率表示。抗压强度降低率小于度降低率小于20%25%20%25%的岩石，为抗冻的；大于的岩石，为抗冻的；大于25%25%的岩石，为非抗冻的。的岩石，为非抗冻的。三、岩石的力学性质三、岩石的力学性质主要包括变形和强度。岩石在外力作用下首先是变形，当外力继续增加，达到或主要包括变形和强度。岩石在

13、外力作用下首先是变形，当外力继续增加，达到或超过某一极限时，便开始破坏。超过某一极限时，便开始破坏。岩石的变形与破坏是岩石受力后发生变化的两个阶段。岩石抵抗外荷而不破坏的岩石的变形与破坏是岩石受力后发生变化的两个阶段。岩石抵抗外荷而不破坏的能力称岩石强度，荷载过大并超过岩石能承受的能力时，便造成破坏。能力称岩石强度，荷载过大并超过岩石能承受的能力时，便造成破坏。按外力作用方式不同将岩石强度分按外力作用方式不同将岩石强度分抗压强度抗压强度抗拉强度抗拉强度抗剪强度抗剪强度第6页/共34页1.1.抗压强度抗压强度岩石单向受压时，抵抗压碎破坏的最大轴向压应力称为岩石的极限抗岩石单向受压时，抵抗压碎破坏

14、的最大轴向压应力称为岩石的极限抗压强度，简称抗压强度（压强度，简称抗压强度（R)R)。R=P/A R=P/A P-P-试样破坏时的总压力试样破坏时的总压力AA岩石受压截面面积岩石受压截面面积影响抗压强度的因素：影响抗压强度的因素： （1 1）岩石矿物成分、颗粒大小、结构、构造的影响；）岩石矿物成分、颗粒大小、结构、构造的影响； （2 2）受岩石风化程度影响；）受岩石风化程度影响； （3 3）饱和条件下岩石抗压强度小于天然状态或干燥条件下岩石的抗压强度；）饱和条件下岩石抗压强度小于天然状态或干燥条件下岩石的抗压强度；试验条件的影响。试验条件的影响。 2. 2. 抗拉强度抗拉强度 岩石在单向拉伸破

15、坏时的最大拉应力，称为抗拉强度（岩石在单向拉伸破坏时的最大拉应力，称为抗拉强度（L L) ) L L=p=pA A抗拉强度试验一般有轴向拉伸法和劈裂法，实际常利用其与抗压强度的关系间接抗拉强度试验一般有轴向拉伸法和劈裂法，实际常利用其与抗压强度的关系间接确定。抗拉强度主要决定于岩石矿物组成之间的粘聚力的大小。确定。抗拉强度主要决定于岩石矿物组成之间的粘聚力的大小。第7页/共34页岩石名称岩石名称抗压强度抗压强度抗剪强度抗剪强度抗切强度抗切强度岩石名称岩石名称抗压强度抗压强度抗剪强度抗剪强度抗切强度抗切强度花岗岩花岗岩100-250100-25014-5014-507-257-25石灰岩石灰岩3

16、0-25030-25010-5010-505-255-25玄武岩玄武岩150-300150-30020-6020-6010-3010-30板岩板岩100-200100-20015-3015-307-207-20页岩页岩5-1005-1003-303-302-102-10石英岩石英岩150-300150-30020-6020-6010-3010-30 表表2-1-5 2-1-5 3. 抗剪断强度（抗剪断强度（） 岩石在一定的压力条件下，被剪破时的极限剪切应力值岩石在一定的压力条件下，被剪破时的极限剪切应力值 。第8页/共34页 任务任务2.2 2.2 工程地质勘察工程地质勘察预测工程兴建后对地质

17、环境造成的影响，并制定保护措施。预测工程兴建后对地质环境造成的影响，并制定保护措施。工程地质勘察的具体任务，归纳为以下几个方面：工程地质勘察的具体任务，归纳为以下几个方面：第9页/共34页 公路可行性研究按其工作深度，分为预可行性研究和工程可行性研究公路可行性研究按其工作深度，分为预可行性研究和工程可行性研究。 初步工程地质勘察初步工程地质勘察 公路工程基本建设项目：一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计；公路工程基本建设项目：一般采用两阶段设计，即初步设计和施工图设计；对于技术简单、方案明确的小型建设项目，可采用一阶段（施工图）设计；对于技术简单、方案明确的小型建设项目，可采用一阶段（施

18、工图）设计；对于技术复杂而又缺乏经验的建设对于技术复杂而又缺乏经验的建设项目项目建设项目中的个别路段建设项目中的个别路段特殊大桥、互通式立体交叉、隧道特殊大桥、互通式立体交叉、隧道等工点等工点初步设计、技术设计和施工图设计初步设计、技术设计和施工图设计采用三阶段设计采用三阶段设计第10页/共34页序号序号初初 勘勘 的的 任任 务务初初 勘勘 的的 内内 容容1 1查明公路工程建筑场地的区域地质、查明公路工程建筑场地的区域地质、水文地质、工程地质条件。水文地质、工程地质条件。初步查明地层、地质构造、岩性、岩土物理初步查明地层、地质构造、岩性、岩土物理力学性质、地下水埋藏条件及土的冻结深度。力学

19、性质、地下水埋藏条件及土的冻结深度。岩石地基风化情况等。岩石地基风化情况等。2 2初步查明对确定工程场地的位置起控初步查明对确定工程场地的位置起控制作用的不良地质条件、特殊性岩土制作用的不良地质条件、特殊性岩土的类别、范围、性质，提供避绕或治的类别、范围、性质，提供避绕或治理对策的地质依据。理对策的地质依据。查明不良地质现象的成因、分布范围、对场查明不良地质现象的成因、分布范围、对场地或建设项目的安全性及稳定性的影响程度地或建设项目的安全性及稳定性的影响程度以及不良地质现象的发展趋势。以及不良地质现象的发展趋势。3 3 初步查明场地地基的条件，为选择构造物结构和基础类型提供必要的地质资料；初步

20、查明场地地基的条件，为选择构造物结构和基础类型提供必要的地质资料； 对桥位处进行工程地质调查或测绘、物探、钻探、原位测试；对桥位处进行工程地质调查或测绘、物探、钻探、原位测试； 查明与桥位方案或桥型方案比选有关的主要工程地质问题，并作出评价；查明与桥位方案或桥型方案比选有关的主要工程地质问题，并作出评价；对隧道应查明地质、地震情况、进出口的环境地质条件。对隧道应查明地质、地震情况、进出口的环境地质条件。4 4查明沿线筑路材料的类别、料场位置、储量和采运条件。查明沿线筑路材料的类别、料场位置、储量和采运条件。5 5 查明公路工程建筑场地的地震基查明公路工程建筑场地的地震基本烈度，并对大型公路工程

21、建筑物场本烈度，并对大型公路工程建筑物场地按设计需要进行场地烈度鉴定或地地按设计需要进行场地烈度鉴定或地震安全评价。震安全评价。对有地震设防要求的建筑物应判定场地和地对有地震设防要求的建筑物应判定场地和地基的地震效应，取得相关的岩土动力参数。基的地震效应，取得相关的岩土动力参数。6 6提供编制初步设计文件所需的地质资料。提供编制初步设计文件所需的地质资料。第11页/共34页 详细工程地质勘察详细工程地质勘察是根据已批准的初步设计文件中所确定的修建原则、设计方案、技术要求等资料，是根据已批准的初步设计文件中所确定的修建原则、设计方案、技术要求等资料，有针对性地进行工程地质勘察工作，为确定公路路线

22、、工程构造物的位置和编制施有针对性地进行工程地质勘察工作，为确定公路路线、工程构造物的位置和编制施工图设计文件，提供准确、完整的工程地质资料。工图设计文件，提供准确、完整的工程地质资料。序号序号详勘的任务详勘的任务详勘的内容详勘的内容1 1根据设计需要进一步查明建筑场地根据设计需要进一步查明建筑场地的工程地质条件，最终确定公路路的工程地质条件，最终确定公路路线和构造物的布设位置。线和构造物的布设位置。查明建筑物范围内的地层结构情况和岩查明建筑物范围内的地层结构情况和岩土物理力学性质、承载能力及变形特性土物理力学性质、承载能力及变形特性作出正确评价。作出正确评价。2 2准确提供工程和基础设计施工

23、必需准确提供工程和基础设计施工必需地质参数。地质参数。提供针对不良地质现象的防治工程设计提供针对不良地质现象的防治工程设计和施工所需的计算指标及资料。和施工所需的计算指标及资料。3 3查明初勘拟定的不良地质、特殊性查明初勘拟定的不良地质、特殊性岩土防治方案的分布范围、性质，岩土防治方案的分布范围、性质，提供防治设计地质资料和地质参数。提供防治设计地质资料和地质参数。查明地下水的埋藏条件、动态变化幅度查明地下水的埋藏条件、动态变化幅度及规律和侵蚀性，有必要时还应查明岩及规律和侵蚀性，有必要时还应查明岩土体的渗透性、固结特性等。土体的渗透性、固结特性等。4 4对沿线筑路材料料场进行复核和补对沿线筑

24、路材料料场进行复核和补勘，最后确定施工时所采用的料场。勘，最后确定施工时所采用的料场。判定地基岩土和地下水在建筑物施工和判定地基岩土和地下水在建筑物施工和使用中可能产生的变化并提出应对措施。使用中可能产生的变化并提出应对措施。第12页/共34页(1)(1)查明路线方案的主要工程地质条件，合查明路线方案的主要工程地质条件，合理确定路线布设。理确定路线布设。(2)(2) 根据确定的路线位置，对中线两侧一根据确定的路线位置，对中线两侧一定范围，进行详细的工程地质勘察，为路基定范围，进行详细的工程地质勘察，为路基路面的设计和施工提供可靠资料。路面的设计和施工提供可靠资料。(3)(3)查明路基填筑材料的

25、变形和强度。充分查明路基填筑材料的变形和强度。充分发掘、改造和利用沿线的一切就近材料。发掘、改造和利用沿线的一切就近材料。线路的基本类型及其特点线路的基本类型及其特点(1)(1)河谷线：一般坡度缓，线路顺直，工程简易，施工方便。河谷线：一般坡度缓，线路顺直，工程简易，施工方便。(2)(2)山脊线：地形平坦，挖方量少，无洪水，桥隧工程量少。山脊线：地形平坦，挖方量少，无洪水，桥隧工程量少。(3)(3)山坡线可以选任意线路坡度，路基多采用半填半挖。山坡线可以选任意线路坡度，路基多采用半填半挖。(4)(4)越岭线：能通过巨大山脉，降低路坡度和缩短距离，但地形崎岖，展线复越岭线：能通过巨大山脉，降低路

26、坡度和缩短距离，但地形崎岖，展线复杂，不良地质现象发育，要选择适宜的垭口通过。杂，不良地质现象发育，要选择适宜的垭口通过。(5)(5)跨谷线：需造桥跨过河谷或山谷，其优点是缩短线路和降低坡度，但工程跨谷线：需造桥跨过河谷或山谷，其优点是缩短线路和降低坡度，但工程量大，费用高，需选择河面窄，河道顺直，两岸岩体稳定的地方通过。量大，费用高，需选择河面窄，河道顺直，两岸岩体稳定的地方通过。道路结构道路结构路基路基包括路堤和包括路堤和路堑路堑桥隧桥隧桥梁、隧道、桥梁、隧道、涵洞等涵洞等防护构筑物防护构筑物明洞、挡土墙、护明洞、挡土墙、护坡、排水盲沟等坡、排水盲沟等道路路线工程地质勘察道路路线工程地质勘

27、察第13页/共34页道路路线工程地质问题道路路线工程地质问题（1 1）路基边坡稳定性问题：）路基边坡稳定性问题：在重力作用、河流的冲刷或工程的影响下，路基边坡要在重力作用、河流的冲刷或工程的影响下，路基边坡要发生不同形式的变形与破坏。其破坏形式主要表现为滑坡和崩塌。当施工开挖使其滑动发生不同形式的变形与破坏。其破坏形式主要表现为滑坡和崩塌。当施工开挖使其滑动面临空时，易引起处于休止阶段的古滑坡重新活动，造成滑坡灾害。滑坡对路基的危害面临空时，易引起处于休止阶段的古滑坡重新活动，造成滑坡灾害。滑坡对路基的危害程度，主要决定于滑坡的性质、规模，滑体中含水情况以及滑动面的倾斜程度。程度，主要决定于滑

28、坡的性质、规模，滑体中含水情况以及滑动面的倾斜程度。（2 2）路基基底稳定性问题：）路基基底稳定性问题：路基基底稳定性多发生于填方路堤地段，其主要表现形路基基底稳定性多发生于填方路堤地段，其主要表现形式为滑移、挤出和塌陷。基底土的变形性质和变形量的大小主要取决于基底土的物理力式为滑移、挤出和塌陷。基底土的变形性质和变形量的大小主要取决于基底土的物理力学性质、基底面的倾斜程度、软弱夹层或软弱结构面的性质与产状等。当高填路堤通过学性质、基底面的倾斜程度、软弱夹层或软弱结构面的性质与产状等。当高填路堤通过河漫滩或阶地时，若基底下分布有饱水厚层淤泥，往往使基底产生挤出变形。路基基底河漫滩或阶地时，若基

29、底下分布有饱水厚层淤泥，往往使基底产生挤出变形。路基基底若为不良土，应进行路基处理或架桥通过或改线绕避等。若为不良土，应进行路基处理或架桥通过或改线绕避等。（3 3）建筑材料问题：）建筑材料问题：路基工程需要天然构筑材料的种类较多，包括道渣、土料、片路基工程需要天然构筑材料的种类较多，包括道渣、土料、片石、砂和碎石等。它不仅在数量上需求量较大，而且要求各种构筑材料产地最好沿线两石、砂和碎石等。它不仅在数量上需求量较大，而且要求各种构筑材料产地最好沿线两侧零散分布。侧零散分布。第14页/共34页（1 1）桥墩和桥台的地基稳定性）桥墩和桥台的地基稳定性桥墩和桥台地基稳定性主要取决于桥墩和桥台地基中

30、岩土体的承载力。桥墩和桥台地基稳定性主要取决于桥墩和桥台地基中岩土体的承载力。桥墩和桥台的基底面积虽然不大，但是由于桥梁工程处于地质条件就比较复杂地段，不良地质桥墩和桥台的基底面积虽然不大，但是由于桥梁工程处于地质条件就比较复杂地段，不良地质现象严重影响桥基的稳定性。如在溪谷沟底、河流阶地、古河湾及古老洪积扇等处修建桥墩和现象严重影响桥基的稳定性。如在溪谷沟底、河流阶地、古河湾及古老洪积扇等处修建桥墩和桥台时，往往遇到强度很低的饱水淤泥和淤泥质软土层、较大的断层破碎带、基岩面高低不平、桥台时，往往遇到强度很低的饱水淤泥和淤泥质软土层、较大的断层破碎带、基岩面高低不平、风化深槽、软弱夹层、深埋的

31、古滑坡等地段。这些均能使桥墩台基础产生过大沉降或不均匀下风化深槽、软弱夹层、深埋的古滑坡等地段。这些均能使桥墩台基础产生过大沉降或不均匀下沉，甚至造成整体滑动。沉，甚至造成整体滑动。（2 2）桥台的偏心受压）桥台的偏心受压 桥台承受垂直压力、岸坡的侧向主动土压力、滑坡的水平推力作用，使桥台产生偏心荷载，桥台承受垂直压力、岸坡的侧向主动土压力、滑坡的水平推力作用，使桥台产生偏心荷载，由于车辆在桥梁上行驶突然中断而产生，这种作用对桥台的稳定性影响很大。由于车辆在桥梁上行驶突然中断而产生，这种作用对桥台的稳定性影响很大。（3 3）桥墩和桥台地基基础的冲刷）桥墩和桥台地基基础的冲刷桥墩和桥台的修建，使

32、原来的河槽过水断面减小，局部增大了河水流速，改变了流态，对其地桥墩和桥台的修建，使原来的河槽过水断面减小，局部增大了河水流速，改变了流态，对其地基基础产生强烈冲刷，严重影响其安全。基基础产生强烈冲刷，严重影响其安全。通过桥台和桥墩把通过桥台和桥墩把桥梁上的荷载，传桥梁上的荷载，传递到地基中递到地基中道路桥梁工程地质勘察道路桥梁工程地质勘察桥梁是道路跨越河流、山谷或桥梁是道路跨越河流、山谷或不良地质现象发育地段而修建不良地质现象发育地段而修建的构筑物的构筑物 桥梁的主要工程地质问题集中于桥墩和桥台，包括桥墩和桥台地桥梁的主要工程地质问题集中于桥墩和桥台，包括桥墩和桥台地基稳定性、桥台的偏心受压、

33、桥墩和桥台地基基础的冲刷问题等基稳定性、桥台的偏心受压、桥墩和桥台地基基础的冲刷问题等第15页/共34页桥梁的工程地质勘察要点桥梁的工程地质勘察要点道路隧道工程地质勘察道路隧道工程地质勘察 初步设计勘察阶段初步设计勘察阶段 施工设计勘察阶段施工设计勘察阶段查明河谷的地质及地貌特征，覆盖岩土层的性查明河谷的地质及地貌特征，覆盖岩土层的性质、结构和厚度，基岩的地质构造、性质和埋质、结构和厚度，基岩的地质构造、性质和埋藏深度。藏深度。探明桥墩和桥台地基的覆盖层及基岩风化层的厚探明桥墩和桥台地基的覆盖层及基岩风化层的厚度、岩体的风化与构造破碎程度、软弱夹层情况度、岩体的风化与构造破碎程度、软弱夹层情况

34、和地下水状态；测试岩土的物理力学性质，提供和地下水状态；测试岩土的物理力学性质，提供地基的基本承载力、桩壁摩阻力、钻孔桩极限摩地基的基本承载力、桩壁摩阻力、钻孔桩极限摩阻力。阻力。确定桥梁基础范围内的基岩类型，获取其强度确定桥梁基础范围内的基岩类型，获取其强度指标和变形参数。指标和变形参数。查明水文地质条件对桥墩和桥台地基基础稳定性查明水文地质条件对桥墩和桥台地基基础稳定性的影响。的影响。阐明桥址区内第四纪沉积物及基岩含水层状况、阐明桥址区内第四纪沉积物及基岩含水层状况、水头高及地下水的侵蚀性，并进行抽水试验、水头高及地下水的侵蚀性，并进行抽水试验、研究岩石的渗透性。研究岩石的渗透性。提供地基

35、附加应力分布线计算深度内各类岩石的提供地基附加应力分布线计算深度内各类岩石的强度指标和变形参数，提出地基承载力参考值。强度指标和变形参数，提出地基承载力参考值。论述滑坡及岸边冲刷对桥址区内岸坡的稳定性论述滑坡及岸边冲刷对桥址区内岸坡的稳定性的影响，查明河床下岩溶发育情况及区域地震的影响，查明河床下岩溶发育情况及区域地震基本烈度等问题基本烈度等问题查明各种不良工程地质作用对桥梁施工过程和成查明各种不良工程地质作用对桥梁施工过程和成桥后的不利影响，并提出预防和处理措施的建议。桥后的不利影响，并提出预防和处理措施的建议。洞身位洞身位置选择置选择隧道洞身位置的选择，主要以地形、地质隧道洞身位置的选择，

36、主要以地形、地质为主综合考虑。按地形条件拟定隧道及接为主综合考虑。按地形条件拟定隧道及接线方案，然后再进行深入的地质调查。综线方案，然后再进行深入的地质调查。综合各方面因素，最后选定隧道洞身的位置合各方面因素，最后选定隧道洞身的位置第16页/共34页（1 1）确保洞口、洞身的稳定，不留地质隐患。）确保洞口、洞身的稳定，不留地质隐患。（2 2）便于施工场地布置，便于运输和弃渣处理，少占或不占可耕地。）便于施工场地布置，便于运输和弃渣处理，少占或不占可耕地。（3 3）洞口外接线工程数量少、里程短、工程造价低等。）洞口外接线工程数量少、里程短、工程造价低等。（4 4）对于水下隧道，主要应考虑地表水对

37、洞口倒灌的影响。）对于水下隧道，主要应考虑地表水对洞口倒灌的影响。（1 1）选择地质构造简单、地层单一、岩性完整选择地质构造简单、地层单一、岩性完整、无软弱夹层、工程地质条件较好的地段、无软弱夹层、工程地质条件较好的地段（2 2）选择山体无冲沟、无山洼等次地形且切割不大、岩层基本稳定的地段通过。）选择山体无冲沟、无山洼等次地形且切割不大、岩层基本稳定的地段通过。（3 3）选择地下水影响小、无有害气体、无矿产资源和不含放射性元素的地层通过。）选择地下水影响小、无有害气体、无矿产资源和不含放射性元素的地层通过。（4 4）对低等级道路隧道选址，原则上应尽量避让各种不良地质现象地段；对低等级道路隧道选

38、址，原则上应尽量避让各种不良地质现象地段；对于高等级道路隧道选址对于高等级道路隧道选址，往往受路线等级的限制，不可避免地经过各种不良地质现象地，往往受路线等级的限制，不可避免地经过各种不良地质现象地段，在不良地质现象区选择隧道位置总的原则是：段，在不良地质现象区选择隧道位置总的原则是：尽量避让，以免对隧道造成毁灭性、破尽量避让，以免对隧道造成毁灭性、破坏性影响；尽量选择在影响范围小、影响距离短、影响时间短的地段；坏性影响；尽量选择在影响范围小、影响距离短、影响时间短的地段；通过各方面因素综通过各方面因素综合考虑，把不良地质的影响减少到最低限度。合考虑，把不良地质的影响减少到最低限度。洞身位置选

39、择洞身位置选择洞口位洞口位置选择置选择一般应根据周围的地质环境、地表径流、人工构造物、一般应根据周围的地质环境、地表径流、人工构造物、地表和地下水体等因素对隧道的影响综合考虑。高速道地表和地下水体等因素对隧道的影响综合考虑。高速道路、一级道路和风景区洞门设计力求与环境相协调。路、一级道路和风景区洞门设计力求与环境相协调。第17页/共34页（1 1）地质调查与测绘的范围、测点、物探网的点线）地质调查与测绘的范围、测点、物探网的点线范围和布设，物探方法的运用和钻探孔、坑、槽的数范围和布设，物探方法的运用和钻探孔、坑、槽的数量与位置等，应与初勘时未能查明的地质条件相适应，量与位置等，应与初勘时未能查

40、明的地质条件相适应，但对隧道有影响的大构造和复杂地质地段，勘察追踪但对隧道有影响的大构造和复杂地质地段，勘察追踪范围可适当放大。范围可适当放大。（2 2）重点调查隧道通过的严重不良地质、特殊地质）重点调查隧道通过的严重不良地质、特殊地质地段，以确定隧道准确位置的工程地质条件。地段，以确定隧道准确位置的工程地质条件。（3 3）实地复核、修改、补充初勘地质资料，对初勘）实地复核、修改、补充初勘地质资料，对初勘遗漏、隐蔽的工程地质问题，应适当加大调绘范围和遗漏、隐蔽的工程地质问题，应适当加大调绘范围和工作量。工作量。初步勘察阶段：主要是通过地表露头的勘察或采用简单的揭露手段来查明隧道区初步勘察阶段：

41、主要是通过地表露头的勘察或采用简单的揭露手段来查明隧道区地形、地貌、岩性、构造等以及它们之间的关系和变化规律，从而推断不完全显地形、地貌、岩性、构造等以及它们之间的关系和变化规律，从而推断不完全显露或隐埋深部的地质情况。通过测绘主要弄清对隧道有控制性的地质问题露或隐埋深部的地质情况。通过测绘主要弄清对隧道有控制性的地质问题( (如地层、如地层、岩性、构造岩性、构造) )，进而对隧道工程地质与水文地质条件作出定性的评价。，进而对隧道工程地质与水文地质条件作出定性的评价。第18页/共34页（四）道路特殊地质、不良地质地区（地段）以及路基、路面的工程地质勘察（四）道路特殊地质、不良地质地区（地段）以

42、及路基、路面的工程地质勘察1 1特殊地质、不良地质地区工程地质勘察特殊地质、不良地质地区工程地质勘察如泥沼及软土、黄土、膨胀土、盐渍土、多年冻土、岩堆、崩塌、滑坡、泥石流、冰如泥沼及软土、黄土、膨胀土、盐渍土、多年冻土、岩堆、崩塌、滑坡、泥石流、冰川、雪崩、积雪、涎流水、沙漠、岩溶等，往往影响路线方案的选择、布设与构造物的川、雪崩、积雪、涎流水、沙漠、岩溶等，往往影响路线方案的选择、布设与构造物的设计，在工程地质勘察的各个阶段均应作为重点，进行逐步深入的勘测，设计，在工程地质勘察的各个阶段均应作为重点，进行逐步深入的勘测，查明其类型、查明其类型、规模、性质、发生原因、发展趋势、危害程度等，提出

43、绕越依据或处理措施。规模、性质、发生原因、发展趋势、危害程度等，提出绕越依据或处理措施。2 2路基、路面工程地质勘察路基、路面工程地质勘察 在初测、定测阶段，根据选定的路线方案和确定的路线位置，对中线两侧一定范围在初测、定测阶段，根据选定的路线方案和确定的路线位置，对中线两侧一定范围的地带进行工程地质勘察，的地带进行工程地质勘察，为路基、路面的设计和施工提供土质、地质、水文及水文地为路基、路面的设计和施工提供土质、地质、水文及水文地质方面的依据。质方面的依据。其中，其中，详勘阶段主要是进行定量调查取得有关的资料，详勘阶段主要是进行定量调查取得有关的资料，对一般路基或比对一般路基或比较特殊的路基

44、较特殊的路基( (如高填路堤、深挖路堑等如高填路堤、深挖路堑等) )均要求进行详细的勘探与试验均要求进行详细的勘探与试验。（五）天然建筑材料勘察（五）天然建筑材料勘察 修建公路的筑路材料一般是采取就地取材，如石料、砾石、砂、粘土、水等天然材修建公路的筑路材料一般是采取就地取材，如石料、砾石、砂、粘土、水等天然材料。这些材料品质的好坏和运输距离的远近等，直接影响工程的质量和造价。当就近材料。这些材料品质的好坏和运输距离的远近等，直接影响工程的质量和造价。当就近材料不能满足要求时，则由近及远地扩大调查范围，以求得数量足够、品质适用、开采及料不能满足要求时，则由近及远地扩大调查范围，以求得数量足够、

45、品质适用、开采及运输方便的筑路材料产地。运输方便的筑路材料产地。第19页/共34页 天然建筑材料的质量要求天然建筑材料的质量要求 用用 途途建筑材料建筑材料质质 量量 要要 求求用作混凝用作混凝土骨料土骨料卵砾石或卵砾石或碎石碎石组成卵砾石或碎石的岩石应坚硬，软弱岩石的碎块含量应小于组成卵砾石或碎石的岩石应坚硬，软弱岩石的碎块含量应小于5%；不得含有粘土团块，砾石表面不得附有粘土膜；蛋白石与；不得含有粘土团块，砾石表面不得附有粘土膜；蛋白石与胶体状硅化物的含量不得超过胶体状硅化物的含量不得超过8%；硫酸盐及硫化物含量应小于；硫酸盐及硫化物含量应小于1%；应尽可能不含有机质成分；碎石混凝土的强度

46、一般要比砾；应尽可能不含有机质成分；碎石混凝土的强度一般要比砾石混凝土的强度高石混凝土的强度高1015%。 砂砂拌混凝土的砂不能过细也不能过粗，而宜用混合砂。有棱角的拌混凝土的砂不能过细也不能过粗，而宜用混合砂。有棱角的山砂与水泥的结合力较浑圆的河砂为高，但山砂中混的杂质较山砂与水泥的结合力较浑圆的河砂为高，但山砂中混的杂质较多，由于淘洗相当困难，故采用较纯净的河砂反而更有利些。多，由于淘洗相当困难，故采用较纯净的河砂反而更有利些。用于反滤用于反滤层层砂和砾石砂和砾石卵砾石应未经风化且耐风化、坚硬、不易为水所软化和溶解；卵砾石应未经风化且耐风化、坚硬、不易为水所软化和溶解；渗透性大，其渗透系数

47、至少应为被保护土渗透系数的渗透性大，其渗透系数至少应为被保护土渗透系数的50100倍；倍；有机质含量和可融性盐的含量与坝体土料的要求相同；砾石、有机质含量和可融性盐的含量与坝体土料的要求相同；砾石、卵石应有较高的抗冻性，卵砾石本身的孔隙率最好不要超过卵石应有较高的抗冻性，卵砾石本身的孔隙率最好不要超过4%；砂和粒石中粒径小于砂和粒石中粒径小于0.1mm的颗粒的颗粒(即含泥量即含泥量)不应对于不应对于5%，且不，且不应含有大量粒径小于应含有大量粒径小于0.05mm的粉土和粘土颗粒。的粉土和粘土颗粒。用于道渣用于道渣材料材料砾石及砂砾石及砂最好的道渣材料是碎石，天然产出的卵砾石经过筛选并掺入适最好

48、的道渣材料是碎石，天然产出的卵砾石经过筛选并掺入适量碎石也可作为较好的道渣材料。量碎石也可作为较好的道渣材料。第20页/共34页3. 3. 内业整理内业整理 其任务是将测绘、勘探、试验和长期观测的各种资料认真地系统整其任务是将测绘、勘探、试验和长期观测的各种资料认真地系统整理和全面地综合分析，找出各种自然地质因素之间的内在联系和规律性，对建筑理和全面地综合分析，找出各种自然地质因素之间的内在联系和规律性，对建筑场区的工程地质条件和工程地质问题作出正确评价，为工程规划、设计及施工提场区的工程地质条件和工程地质问题作出正确评价，为工程规划、设计及施工提供可靠的地质依据。内业整理要反复检查核对各种原

49、始资料的正确性并及时整理、供可靠的地质依据。内业整理要反复检查核对各种原始资料的正确性并及时整理、分析，查对清绘各种原始图件，整理分析岩土各种实验成果。编制工程地质图件，分析，查对清绘各种原始图件，整理分析岩土各种实验成果。编制工程地质图件，编写工程地质勘察报告。编写工程地质勘察报告。（二）其它（二）其它工程地质勘察方法工程地质勘察方法野外试验野外试验 长期观测长期观测 内业整理内业整理 2. 2. 长期观测长期观测 长期观测的主要任务是检验测绘、勘探对工程地质条件评价的正长期观测的主要任务是检验测绘、勘探对工程地质条件评价的正确性，查明动力地质作用及其影响因素随时间的变化规律，准确预测工程地

50、质问确性，查明动力地质作用及其影响因素随时间的变化规律，准确预测工程地质问题，为防止不良地质作用所采取的措施提供可靠的工程地质依据，检查为防治不题，为防止不良地质作用所采取的措施提供可靠的工程地质依据，检查为防治不良地质作用而采取的处理措施的效果。良地质作用而采取的处理措施的效果。第21页/共34页任务任务2.3 2.3 识读工程地质图识读工程地质图地质图是指以一地质图是指以一定的符号、颜色定的符号、颜色和花纹将某一地和花纹将某一地区各种地质体和区各种地质体和地质现象（如地地质现象（如地层、岩体、构造层、岩体、构造等的产状、分布、等的产状、分布、形成时代及相互形成时代及相互关系）按一定比关系）

51、按一定比例尺综合概括地例尺综合概括地投影到地形图上投影到地形图上的一种图件。的一种图件。是反映各种地质现象和地质条件的图件，它由野外地质勘探的是反映各种地质现象和地质条件的图件，它由野外地质勘探的实际资料编制而成，是地质勘测工作的主要成果之一。实际资料编制而成，是地质勘测工作的主要成果之一。地质图地质图第22页/共34页 地质图的规格地质图的规格图名图名 是是表明图幅所在地区和图的类表明图幅所在地区和图的类型。一般以图区内主要城镇、居民点型。一般以图区内主要城镇、居民点或主要山岭、河流等命名。或主要山岭、河流等命名。比例尺比例尺 用以表明图幅反映实际地质情况的详细程度。比例尺一般注于图框外上方

52、、图用以表明图幅反映实际地质情况的详细程度。比例尺一般注于图框外上方、图名之下或下方正中位置。比例尺的大小反映图的精度，比例尺越大，图的精度越高，对名之下或下方正中位置。比例尺的大小反映图的精度，比例尺越大，图的精度越高，对地质条件的反映越详细。比例尺的大小取决了地质条件的复杂程度和建筑工程的类型、地质条件的反映越详细。比例尺的大小取决了地质条件的复杂程度和建筑工程的类型、规模及设计阶段。规模及设计阶段。责任表责任表 “责任表责任表”一般放在图框外一般放在图框外右下方。写明编图日期、编图单位、右下方。写明编图日期、编图单位、技术负责人及编图人；还要注明引用技术负责人及编图人；还要注明引用资料资

53、料( (如图件如图件) )的单位、编制者及编制的单位、编制者及编制日期。日期。 第23页/共34页（2 2）倾斜岩层）倾斜岩层 倾斜岩层的分界线在地倾斜岩层的分界线在地质图上是一条与地形等高线相交的质图上是一条与地形等高线相交的“V”V”字形曲线。当岩层倾向与地面倾斜的方向字形曲线。当岩层倾向与地面倾斜的方向相同时，在山脊处相同时，在山脊处“V”V”字形的尖端指向字形的尖端指向山麓，在沟谷处山麓，在沟谷处VV字形的尖端指向沟字形的尖端指向沟谷上游，但岩层界线的弯曲程度比地形等谷上游，但岩层界线的弯曲程度比地形等高线的弯曲程度要小；当岩层倾向与地形高线的弯曲程度要小；当岩层倾向与地形坡向一致时，

54、若岩层倾角大于地形坡角，坡向一致时，若岩层倾角大于地形坡角，则岩层分界线的弯曲方向和地形等高线的则岩层分界线的弯曲方向和地形等高线的弯曲方向相反，当岩层倾向与地形坡向一弯曲方向相反，当岩层倾向与地形坡向一致时，若岩层倾角小于地形坡角则岩层分致时，若岩层倾角小于地形坡角则岩层分界线弯曲方向和等高线相同，但岩层界线界线弯曲方向和等高线相同，但岩层界线的弯曲度大于地形等高线的弯曲度。的弯曲度大于地形等高线的弯曲度。 地质图上反映的地质条件地质图上反映的地质条件 1 1不同产状岩层界线的分布特征不同产状岩层界线的分布特征 （1 1）水平岩层）水平岩层 岩层界线与地形等高线平行或重合岩层界线与地形等高线

55、平行或重合。第24页/共34页（3 3）断层）断层 一般是根据图例符号识别断层，若无图例符号，则根据岩层分布重复、缺失、中一般是根据图例符号识别断层，若无图例符号，则根据岩层分布重复、缺失、中断、宽窄变化或错动等现象识别。断、宽窄变化或错动等现象识别。（4 4）地层接触关系）地层接触关系 整合和平行不整合在地质图上的表现是相邻岩层的界线弯曲特征一致，只是前者整合和平行不整合在地质图上的表现是相邻岩层的界线弯曲特征一致，只是前者相邻岩层时代连续，而后者则不连续。角度不整合在地质上图上的特征是新岩层的相邻岩层时代连续，而后者则不连续。角度不整合在地质上图上的特征是新岩层的分界线遮断了老岩层的分界线

56、。分界线遮断了老岩层的分界线。（三）地质平面图、剖面图（三）地质平面图、剖面图和综合地层柱状图和综合地层柱状图 平面图平面图是反应地表地质条是反应地表地质条件的图，是最基本的图件。件的图，是最基本的图件。 平面图平面图柱状图柱状图剖面图剖面图第25页/共34页综合地质图（综合地质图（a a）柱状图）柱状图 b)b)平面图平面图 c)c)剖面图、）剖面图、） 剖面图剖面图是配合平面图，反映一些重要部位的地质条件，它对地层层序和地质构造现象的是配合平面图，反映一些重要部位的地质条件，它对地层层序和地质构造现象的反映比平面图更清晰、更直观。正规地质图常附有一幅或数幅切过图区主要构造的剖面反映比平面图

57、更清晰、更直观。正规地质图常附有一幅或数幅切过图区主要构造的剖面图，置于图的下方。在地质图上标注出切图位置。剖面图所用地层符号、色谱应与地质图，置于图的下方。在地质图上标注出切图位置。剖面图所用地层符号、色谱应与地质图一致，如下图为某地区综合地质图，包含平面图、柱状图和剖面图。图一致，如下图为某地区综合地质图，包含平面图、柱状图和剖面图。第26页/共34页 综合地层柱状图是按工作综合地层柱状图是按工作区所有涉及到地层的新老区所有涉及到地层的新老叠置关系恢复成原始水平叠置关系恢复成原始水平状态切出的一个具有代表状态切出的一个具有代表性的柱形。在柱状图中表性的柱形。在柱状图中表示出各地层单位、岩性

58、、示出各地层单位、岩性、厚度、时代和地层间的接厚度、时代和地层间的接触关系等。地层柱状图可触关系等。地层柱状图可以附在地质图的左边也可以附在地质图的左边也可以单独成一幅图。以单独成一幅图。综合地层柱状图综合地层柱状图可以附在地质图的左边，也可以单独绘制。比例尺可根据反映地层详可以附在地质图的左边，也可以单独绘制。比例尺可根据反映地层详细程度的要求和地层总厚度而定。图名书写于图的上方，一般标为细程度的要求和地层总厚度而定。图名书写于图的上方，一般标为“地区综合地地区综合地层柱状图层柱状图”。第27页/共34页1 1读图步骤与要求读图步骤与要求地质图的阅读分析地质图的阅读分析从图名和图幅代号、经纬

59、度，了解图幅的地理位置和图的类型；从比例尺可以从图名和图幅代号、经纬度，了解图幅的地理位置和图的类型；从比例尺可以了解图上线段长度、面积大小和地质体大小及反映详略程度；图幅编绘出版年月和了解图上线段长度、面积大小和地质体大小及反映详略程度；图幅编绘出版年月和资料来源，便于查明工作区研究史。资料来源，便于查明工作区研究史。在比例尺较大在比例尺较大( (大于大于1 1：50000)50000)的地形地质图上，从等高线形态和水系可了解地的地形地质图上，从等高线形态和水系可了解地形特点。在中小比例尺形特点。在中小比例尺(1(1：1010万万1 1：5050万万) )地质图上，一般无等高线，可根据水系地

60、质图上，一般无等高线，可根据水系分布、山峰标高的分布，认识地形的特点。通过图例可以了解图示地区出露哪些岩分布、山峰标高的分布，认识地形的特点。通过图例可以了解图示地区出露哪些岩层及其新老关系。层及其新老关系。熟悉图例是读图的基础。首先要熟悉图幅所使用的各种地质符号，从图例可以熟悉图例是读图的基础。首先要熟悉图幅所使用的各种地质符号，从图例可以了解图区出露的地层及其时代、顺序，地层问有无间断以及岩石类型、时代等。读了解图区出露的地层及其时代、顺序，地层问有无间断以及岩石类型、时代等。读图例时，最好与图幅地区的综合地层柱状图结合起来读，了解地层时代顺序和它们图例时，最好与图幅地区的综合地层柱状图结