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文档简介

1工程地质勘察

教材:岩土工程勘察

郭英超编著

授课人:王清吉林大学建设工程学院2014年3月工程地质勘察绪言第一章工程地质勘察的几个基本问题第二章工程地质测绘第三章工程地质物探和勘探第四章工程地质野外试验第五章工程地质长期观测第六章天然建材工程地质勘测第七章工程地质图的编绘与工程地质报告书第八章城市工程地质勘察第九章水利水电工程地质勘察3授课人:王清吉林大学建设工程学院

2014年3月绪论

工程地质学研究、预测和评价与工程建筑有关的地质问题的学科。--认识自然以地质、工程理论和各种技术方法为基础,是和工程建筑密切联系着的一门实用地质学。岩土工程学解决和处理在工程建设过程中出现的所有与岩体和土体有关的工程技术问题的学科。--改造自然是工程地质学的延伸,应用钢筋混凝土,锚杆等结构改变岩土体,使之满足工程安全的要求。一、工程地质学的定义、任务和理论体系

1、工程地质学是和工程建设密切联系着的一门应用地质科学,研究人类工程活动与地质环境之间的相互制约,预测和评价与工程建筑有关的工程地质问题,合理开发利用和妥善保护地质环境的科学。2工程地质学的基本任务1)研究和查明与建筑区有关的工程地质条件。为选择有利的建筑场地,优化建筑物设计,制定合理的施工方案,似定改善不良地质条件的措施等方面提供依据。2)研究由于工程地质活动而可能出现的工程地质问题。保证建筑物安全稳定与正常运营,并合乎经济原则。3)预测工程地质条件在自然因素或人类工程活动影响下的变化趋势,以制订合理开发利用和保护自然环境方案与措施。

3工程地质学理论体系

由以下五个学科组成1)工程岩土学;2)土力学及岩体力学;3)工程动力地质学;4)专门工程地质学;5)区域工程地质学和环境

工程地质学。二、工程地质勘察的性质工程地质勘察学是工程地质学的一门分支学科。着重论述工程地质实践,研究如何有步骤、分阶段地综合运用各种勘察手段,有效地查明建筑地区的工程地质条件,论证有关工程地质问题,作出了正确地工程地质评价,为工程的规划、设计、施工和正常使用提供地质依据。

从性质上来讲,该课程是工程地质学中一门方法性的学科,是如何运用地质学、工程地质学的理论和实践经验解决工程建设中地质问题的学科,是一门探讨工程地质调查和勘探方法的学科。

勘察是一门艺术,具有相当的灵活性、哲理性和科学性。死按教案规范固然可以工作,但这是一种禁锢,如何从这种桎梏中解放出来,走向自由王国,则是我们每一个地质工作者为之奋斗的事业。该门课程以理论和原则的阐述为主,不同于一般的规范和工作细则。因此,它不仅适用于工程勘察实践,指导具体工作,同时也适用于科研工作,是工程地质工作者的方法论。三、工程地质勘察学的研究内容1、勘察理论研究工程地质勘察的主要目的与任务是查明工程地质条件,分析论证存在的工程地质问题,对建筑场区作出工程地质评价。这样除了应用广泛的理论,对各项具体问题进行阐述,论证及提出解决这些具体问题的途径和方法外,还要研究各种勘察方法的原理,适用条件相互关系与配合,研究勘察方向与步骤,不同勘察阶段的工作布署,通过勘察资料的分析整理,工程地质图的编制,发现场地存在的工程地质问题,分阶段、有步骤地加以解决,以应用各种理论进行正确地工程地质评价。各研究领域主要工程问题13加拿大特朗斯康谷仓事故:1913年9月装谷物,10月17日装了31822T谷物时,1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜26°53ˊ西端下沉7.32m

东端上抬1.52m上部钢混筒仓完好无损概况:长59.4m,宽23.5m,高31.0m,共65个圆筒仓。钢混筏板基础,厚61cm,埋深3.66m。

1911年动工,1913年完工,自重20000T。15墨西哥市艺术宫

地基土为超高压缩性土,天然孔隙比7~12,天然含水量150%~600%,为世界罕见的软弱土,层厚25m。下沉达4m,旁边的道路下沉2m。168层55m,直径(底部)16m修建时间:1173~1350偏离中心5.27m,倾斜5.5o意大利比萨斜塔17苏州虎丘塔,建于公元959~961年期间,7级8角形砖塔,塔底直径13.66m,高47.5m。塔顶1957年位移1.7m,1978年2.3m。重心偏离基础轴线0.924m。虎丘塔18上海展览中心地基严重下沉19香港1900年建市,1977年成立土力工程署港岛1972PoShan滑坡

(~20,000m3)(67死、20伤)PoShanRoadConduitRoadNotewellRoad三、工程地质勘察学的研究内容2、勘察方法、技术和程序的研究

为选择优良的场址、线路、节约勘察经费、获得足够精确的工程地质信息,以便为工程决策、设计、施工各部门顺利开展工作,勘察方法、勘察顺序和勘察技术的灵活运用非常关键,同时也决定了勘察周期,经费支出。因此,正确地划分勘察阶段,决定各阶段的工作、内容、各种勘察方法、勘察技术的合理运用,工作量布署都需要加以研究,勘察理论与勘察阶段也是相互影响的,二者的关系也是在研究之例。一方面可以解决具体工程的勘察工作,另一方面也推动了勘察理论的完善。另外,新技术、新方法在勘察中的运用与开发也是研究的一项内容。(例如,动测技术、浅层物探,地下观察方法、岩土测试技术等)。

三、工程地质勘察学的研究内容3各类建筑工程地质勘察的研究各类工程建筑有其自己的特殊性,因此针对具体工程采取最有效的方法,划分适宜的勘察阶段,原定特殊的要求,合理地工作总体布置及分步实施方案,资料成果的表达形式等都有待于进一步探讨。从中总结出一般性的规律、丰富各类工程的勘察理论,发展专门工程地质学的理论体系。四、工程地质勘察学的基本研究内容

包括总论和各论两部分。总论主要全面阐述勘察理论和方法,是种类工程地质勘察的指导原则,包括以下几各方面的内容:1工程地质勘察的基本问题2工程地质测绘3工程地质物探和勘探4工程地质野外试验与室内试验5工程地质长期观测6天然建材工程地质勘测7工程地质图的编绘与工程地质报告书的编写四、工程地质勘察学的基本研究内容各论是对各类工程地质建筑的工程地质勘察进行全面地论述,针对其特点来布置工勘工作,获取专门的成果资料,其内容决定了工程地质这门学科强大的生命力,因为这片沃土是工程地质发育的土壤和统计。其内容非常广阔,究其主要的列如下:城市规划及房屋构物工程地质勘察;地下建筑工程地质勘察水利水电工程地质勘察;道路和桥梁工程地质勘察;海洋河湖工程地质勘察;矿山工程地质勘察;核电站及国防工程的工程地质勘察。五、工程地质勘察学的学习方法1、明确工程地质勘察的理论体系,确立正确地工程地质现象。加深对工程地质勘察中基本问题的认识。2、以工程地质勘察为线索,以工程地质问题为中心,培养研究的工程方法,研究具体厂址的工程地质条件,结合具体工程分析存在的工程地质问题。3、勘察规范是对成果资料完善可靠的必要条件,针对具体的工程和地质条件,合理地布置工作量,详细查明存在的工程地质问题,并进行正确的评价,才是保障勘察成果能使工程的安全,经济的充分保证。4、建立正确的勘察思想,尤其强调经济合理、分阶段、有步骤地运用各种勘察方法,取好高质量的工程地质信息,并以工程地质问题的分析为勘察工作的中心任务。5、把握重点,举一反三。本章内容已经结束Theend26工程地质勘察第一篇工程地质勘察通论第一章工程地质勘察学的几个基本问题

授课人:王清吉林大学建设工程学院204年3月工程地质学的基本任务1)研究和查明与建筑区有关的工程地质条件。为选择有利的建筑场地,优化建筑物设计,制定合理的施工方案,似定改善不良地质条件的措施等方面提供依据。2)研究由于工程地质活动而可能出现的工程地质问题。保证建筑物安全稳定与正常运营,并合乎经济原则。3)预测工程地质条件在自然因素或人类工程活动影响下的变化趋势,以制订合理开发利用和保护自然环境方案与措施。

第一节工程地质勘察的任务

4、配合设计、施工部门提出建筑物的类型、结构、规模、施工方法及地质要求。5、提出改善场地工程地质条件,解决工程地质问题的措施及试验数据。6、预测工程兴建后对地质环境的影响,制订保护地质环境的措施。7、进一步完善和发展工程地质勘察的理论和方法。

第二节、工程地质条件

(1)地形地貌条件地形地貌是内外动力地质作用在漫长的地质历史过程中形成的。地形地貌的研究对建筑场地的选择、建筑物的配置和形式、工程量的大小、勘察工作量的布置有重大影响。地形地貌条件对建筑场地的选择,尤其是水电枢纽约工程、铁路、运河渠道等方案的选择意义重大。地形地貌条件包括如下几个方面的研究内容:地形地貌分级;2)地貌单元划分;3)地形起伏的变化(水系分布、高程及相对高差);4)地面切割情况(沟谷的发育系统、形态、方向、密度、深度及宽度);5)山坡形状、高度、陡度;6)山背山顶的形态、宽度、平整程度;7)河谷情况:河谷结构、坡度、河谷地形、宽度等;8)阶地:阶地成因类型、阶地级数及高程、宽度、起伏度、完整程度、结构及组成物质;9)不同地貌单元的特征及相互联系与差异。

第二节、工程地质条件

(2)地质结构条件地质结构一词比地质构造含义更广,与工程地质关系更为密切,所参此采用地质结构这一术语。我们在工程地质中常用的岩体结构、土体裁结构等,并不限于地质构造的含义。地质构造所形成的结构面称为构造结构面,包括断层面、层间错动面、切理面、劈理面等,这些结构面仅限于岩体内部,在土体中很少或基本不存在。

(3)岩土类型及其工程地质性质岩土是区域工程地质条件是最重要的因素,是工程地质条件诸因素中与工程建筑密切相关的。它决定着地形特征,地质作用的发育情况,地下水矿产的分布。同时岩土还是各种工程建筑的天然地基、环境和建筑材料。

第二节、工程地质条件

(4)水文地质条件水文地质条件是影响岩土工程地质性质,致使工程地质问题复杂的重要因素,对其研究的主要内容有:水文地质结构──补给、泾流和排泄条件;2)地下水类型、水质;3)地下水位、水头、水量及变化;4)含水层、隔水层的分布及组合关系、厚度;5)岩土层的渗透性、富水性、承压性、渗透压力;6)地下水的侵蚀性。地下水的高低影响到建筑基础的埋深,施工方法的选择及处理措施;岩土的工程地质性质与含水量有直接关系;地基沉降量的计算必须考虑地下水位的波动幅度;道路灌浆、水库渗漏、浸没、渠道渗漏、基坑漏水、流砂等工程地质问题的出现与地下水位及变幅不无密切关系。地下水位幅度的变化对岩溶的发育至关重要,对于研究岩溶发育规律,尤其是深部岩溶的发育提供了良好的资料。地下水的侵蚀性对于基础类型的选择也是必须在勘察中加以注意的。大量抽取地下水还会造成许多环境工程地质问题,例如,地面沉降、矿区塌陷、岩溶塌陷、附近区井泉干枯等。

第二节、工程地质条件

(5)物理地质现象物理地质现象是内外地质动力作用对地壳表层岩土体综合作用的产物,如地震、边坡变形与破坏、地面塌陷、泥石流、冲沟等。这些现象是工程地质条件中最活跃的因素。因此,仅对其目前的存在状态的研究是不够的,还要对其发生、发展、消亡的规律、产一的原因、影响发育的因素、形成条件与机制、发展的过程及阶段进行反演和预测,才能作出正确的评价,制订技术经济上合理的防治措施。(6)天然建筑材料对于大型工程来讲,天然建材是工程地质条件的重要组成部分,它的质量,数量、开采条件和运输条件的优劣对工程的建筑类型、建筑规模、工程造价、工期长短是一上理要的制约因素,必须在勘察中放到应有的地位来专门解决。应当注意的是,具体建筑对工程条件的要求差异很大,影响也不查同。因此,工程地质条件的评价应当与具体工程联系起来,才能评价其优劣,否则则会造成纸上谈兵,得出相反或错误的结论来。

第三节

影响各勘察阶段任务的主要因素

1.场地的复杂程度2.地基的等级3.工程重要性等级4.工程勘察等级:第三节影响各勘察阶段任务的主要因素1.场地的复杂程度综合有关规范规定,按建筑场地岩土工程条件复杂程度,将其划分为:简单的,中等复杂的和复杂的三类。一级场地(复杂场地)

符合下列条件之一者为一级场地:①对建筑抗震危险的地段;②不良地质作用极度发育;③地质环境已经或可能受到强烈破坏;④地形地貌复杂;⑤有影响工作的多层地下水、岩溶裂隙水或其它水文条件复杂,需专门研究场地。总之,地形起伏大,地貌单元多,岩层结构复杂,非均质性,透镜体较多,压缩性大,地基内有断裂通过;对震动敏感的地层,不良地质现象发育;地下水埋藏小于基础的砌置深度,且具有腐蚀性的场地为一级场地。二级场地(中等复杂场地)

符合下列条件之一者为二级场地:①对建筑抗震不利的地段;②不良地质作用一般发育;③地质环境已经或可能受到一般破坏;④地形地貌较复杂;基础位于地下水位线下的场地。总之,地形有起伏,地貌单元较多,岩层种类较多,非均质程度高,地基压缩层内基岩起伏较大,压缩性中等,局部有不良地质现象;地下水埋藏对基础有一定影响的场地为二级场地。三级场地(简单场地)

①抗震设防烈度等于或小于6度,或对建筑抗震有利的地段;②不良地质作用不发育;③地质环境基本末受破坏;④地形地貌简单;⑤地下水对工程无影响。总之地形平坦,地貌单一,地质构造及地层结构简单,岩土体强度高,而岩性均匀,土体的压缩性小,无不良地质作用;地下水埋深大,且对基础无不良影响和腐蚀性的场地为三级场地。通常情况下,场地与地基等级的确定,从一级开始,向二级、三级推定,以最先满足的为准。2.地基的等级通常情况下主要是根据地基的复杂程度进行地基的分级的,一般分为三级:一级地基(复杂地基)

符合下列条件之一者为一级地基:①岩土种类多,性质变化大,需特殊处理;②地下水对工程影响大,且需特殊处理;③多年冻土、湿陷、膨胀、盐渍、污染严重的特殊性岩土,以及其它情况复杂,需作专门处理的岩土。二级地基(中等地基)

符合下列条件之一者为二级地基:①岩土种类较多,性质变化较大,地下水对工程有不利影响;②除一级地基规定以外的特殊性岩土。三级地基(简单地基)

符合下列条件者为三级地基:①岩土种类单一,均匀,性质变化不大;②无特殊性岩土。3.工程重要性等级通常根据工程规模和特征,以及由于岩土工程问题造成工程破坏或影响正常使用的后果,来划分工程的等级:一级工程①重要的建筑物,出现问题很严重,如纪念碑、纪念馆、剧院、工业主厂房、精密车间等,水厂;②20层以上的高层建筑;③体形复杂的14层以上高层建筑;④对地基变形有特殊要求的建筑物,科技实验室、水泵房等;⑤单桩承受的荷载大于4000kN的建筑物。二级工程一般工程建筑物,出现问题后果严重的,一般工业与民用建筑,如8-14层建筑物。三级工程次要的建筑物,出现问题后果不严重的,通常为1~3层建筑物。4.工程勘察等级:根据工程重要性等级、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级,可将岩土工程勘察分为以下三个等级:甲级在工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度中,有一项或多项者为一级。一般情况是:①场地条件:抗震设防烈度大于等于9度;存在强烈动力地质作用的地区;地质环境已经人类工程活动导致产生破坏的场地;顺层倾斜场地或断裂破碎带场地;②地基土质条件:极弱软或非土质需要地基处理的地层;极不稳定的地基;③工程条件:一般建筑物;深基坑基开挖及支护工程;高精尖设备工程;大型地下硐室;深埋工程;超高层及>100m高层的建筑物;桩长>30m的建筑基础;重大项目。乙级除勘察等级为甲级和丙级发外的勘察项目,通常是:①场地条件为无建筑经验场地;7~8度的地震区,山区、丘陵地带一般较场地;处于不同地貌单元交界的场地;②地基土质条件为特殊土质,或补充勘察;③工程条件为二级建筑物。丙级工程重要性、场地复杂程度和地基复杂程度等级均为三级。通常情况下场地条件:①已有建筑经验,且地形地质条件近似;地形地貌条件单一,地层结构简单;无特殊动力地质环境影响;抗震设防烈度小于或等于6度;②地基土质条件:非特殊土,且土质岩性比较单一;若为特殊土,但经验可提供;③工程条件:三级建筑物;二级岩土体岩土工程条件,但为附属性或补充性。

第四节工程地质问题

定义与分析

工程地质问题是指据工程地质建筑与地质环境(可由工程地质条件具体表征)相互矛盾、相互表征而引起的,对建筑物本身的顺利施工和安全运行或对周围地质环境可能产生影响的地质问题。只要兴建建筑物、地质环境就会与之相互作用、矛盾就会必然存在,因而,工程地质问题总是存在的,只不过这种作用的强烈程度不同而已。有时表现得轻微,有时表现得强烈,并会产生严重的后果。

第四节工程地质问题

2工程地质问题的类型工程地质总是既有共性也有个性,各类建筑所共有的,具有普遍意义的称之为一般工程地质问题;而与建筑物特征关系密切的,特有的称之为专门性工程地质问题。

1)、一般性工程地质问题:1区域稳定性问题;2地基稳定性问题;3)边坡稳定性问题;4)围岩稳定性问题。

2)、专门性工程地质问题:1城市及工业房屋建筑;A地基变形、沉陷、不均匀沉降问题;B地基承载力问题;C黄土地基湿陷性问题。2道桥建筑:A路堤地基稳定性问题;B路堑边坡稳定性问题;C道路冻胀问题;D桥基、地基稳定性问题;E隧道围岩稳定性问题;F隧洞涌水问题、气温问题、有害气体问题。

2工程地质问题的类型3)、水工建筑:A水库渗漏问题;B水库坍岸问题;水库C水库浸没问题;D水库淤积问题;E水库诱发地震问题;

F坝基稳定性问题;坝基抗滑稳定性问题,坝基参渗透稳定性问题;

G坝肩稳定性问题;坝址H坝基渗漏问题;I绕坝渗漏问题;J边坡稳定性问题

K渠道渗漏问题;M边坡稳定性问题;4)、海河湖港工程:A建筑物地基稳定性问题;B岸坡稳定性问题;C海岸、湖岸、河岸再造问题;D回淤问题。

第五节工程地质勘察方法及相互关系

工程地质勘察任务完成的好坏必须有一套有效的方法,勘察质量的优劣,与工程地质勘察方法的巧妙配合,掌握运用的训练程度与正确程度有很大的关系。工程地质学研究方法有三种:地质学方法、实验方法和计算方法。这些研究方法在勘察工作中则由如下勘察方法来体现:1工程地质测绘;2工程地质物探和勘探;工程地质室内试验;工程地质野外(现场或原位)试验;工程地质长期观测;勘察资料的室内整理与报告编写。

第五节工程地质勘察阶段的划分

国内欧美苏联(东欧)规划或草图设计阶段可行性前期研究阶段技术经济论证阶段初步设计(可行性研究阶段)可行性研究阶段技术经济论证阶段技术设计阶段设计阶段技术设计阶段施工设计或施工详图阶段设计阶段施工详图阶段

阶段部门

IIIIIIIV工勘踏勘初勘详勘补充勘察设计规划初勘设计施工设计水工流域规划(坝段)可行性研究(坝段)初设(坝线)施工图设计(施工)铁路公路草测(定向)初测(定段)定测(定线)施工城建区域规划(城址)总体规划(第一批建筑)详细规划(具体建筑)施工勘察阶段的划分:可行性研究阶段──选址勘察(踏勘);初步勘察阶段──建筑物或建筑群;详细勘察阶段──建筑物、高层建筑;施工期勘察阶段1规划阶段的工勘

此阶段对于设计方面来讲只是一个初步设想,进行工程的规划,了解工程能否修建和在何处修建,工程的技术可能性和经济合理性,工程地点和线路的走向只是轮廓性的,着重控制工程和近期修建工程的地段选择。工勘在此阶段的主要工作是查明区域工程地质条件,对区域稳定性进行论证,对控制性工程和可能的建筑区作出定性的工程地质评价,并提出几个比较方案。在拟建工程进行中、小比例尺的工程地质测绘是该阶段的主要勘察方法,其它方法只是辅助性的,以达到全面了解工作区的工程地质条件,反映出主要工程地质问题为目的。2可行性研究阶段工勘

相当于城建部门的选厂址阶段和铁路部门的初测定段阶段。这一阶段的重要任务是选择建筑物的位置、线路方案及局部方案(桥、涵洞、隧道等路堑)、厂址和主要建筑位置、水电工程的坝址坝线。为了比较详尽地查明各地段的工程地质条件,各自存在的工程地质问题及严重程度,并对其进行定性和适当的定量地评价,以比较各方案的优劣,选择最优方案,并为初拟建筑的类型选择和规模提供资料,以大、中、比例尺工程地质测绘和工程地质勘探为主,详细了解地面地质和地下地质情况配合比较多的室内试验和少量原位试验。3技术设计(详勘)阶段设计部门要确定建筑物的具体位置、结构型式、规模,以及相关建筑物的相互配置方式。工勘工作是大量的,但由于地点已选定,勘察范围已大大缩小(某一坝线、某一洞轴线、某一建筑场地)勘察方法以勘探和试验为主,在重要部位如坝肩、厂房、洞口等地段采用大比例尺、高精度的地质测绘,尤其是大型原位试验工作量很大。以保证全面详细准确地查明工程地质条件,定量地评价工程地质问题的严重程度以及处理的措施及技术参数。4施工图阶段(初充勘察阶段)设计方案及图纸已确定,为了达到设计的要求,一些有问题的地段须要进行补充勘察;具体的处理措施的可靠性及技术参数须加以论证,并进行施工中的地质编录工作,以及时发现问题。本章内容已经结束Theend第二章工程地质测绘工程地质测绘是工程地质勘察中一项最重要最基本的勘察方法,也是诸多勘察工作走在前面的一项工作。它是运用地质、工程地质的理论和方法对与工程建设有关的地质环境内的各种地质现象进行详细地观察与描述,以查明拟定建筑区内的工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系,并按精度要求将它们如实地反映在一定比例尺的地形底图上,配合工程地质勘察,试验等工作所取得的资料编制成工程地质图,作为工勘的重要成果提供给建筑规划、设计、施工部门应用的地质资料。第一节工程地质测绘的任务、作用与意义任务:1)查明工程建筑场地的工程地质条件;2)指出对建筑场地和建筑物有影响的诸地质因素的分布,形成条件及变化规律;3)指出区内存在的主要工程地质问题;4)对建筑场地进行初步地工程地质评价。(1确定重要研究问题地段;2指导勘察试验布置;3节省工作台量。)由于测绘工作仅仅是对地表及一定深度内工程地质条件和问题的初步研究,资料是不全面的,部分具有推测性,故评价主要以定性为主,初步地进行评价。2作用及意义综合反映地面及地下地质的情况;初步掌握某些地质因素的分布规律、形成条件、变化规律及主要的工程地质问题;为这些因素及总是有进一步研究、奠定地质分析基础;确定明确的研究范围和目标、重点研究地段,指导勘探试验工作的布置,节省勘察工作量、提高勘察工作的效率和经济效益。

第二节工程地质测绘的种类根据研究内容的不同,工程地质测绘可分为综合性工程地质测绘和专门性工程地质测绘两种。1综合性工程地质测绘对工作区内的工程地质条件诸要素进行全面地研究,并进行综合评价,为编制综合工程地质图提供详细的资料。2专门性工程地质测绘该种测绘是为某一特定的建筑物服务,或针对某一地质现象或工程地质问题而进行的专门性研究工作,如滑坡、风化问题、坝肩部位、岩溶分布、硐室位置、天然建材测绘等等。一般情况下,工作区已有一定比例尺的地质图,但界限不够精确、岩土类型细分不足,构造反映详细程度差、地貌反映简单、物理地质现象、水文地质条件缺乏、建材无有等,这时应按要求提供相应比例尺的工程地质测绘资料。无论那种形式的工程地质测绘,都应以与建筑物要求有关的地质因素的各种地质现象进行描述和研究,对其无有影响则可忽略不计,这是与地质测绘的重大差异,而对工程地质性质影响较大的地质因素则要详细研究,扩大比例尺是于图上。如软弱夹层、泥石流、滑坡、岩溶、泉等。第三节工程地质测绘的比例尺、范围和精度工程地质测绘的比例尺确定工程地质测绘就是把研究区域内的地表地质情况──工程地质条件详细地反映到一定比例尺的地形底图上。不同比例尺的工程地质测绘所研究的工程地质条件及工程地质问题的浓度和广度是有一定差异的,详细程度和精度程度也不相同。因此在工程地质测绘中,正确地选择比例尺,关系到整个测绘工作质量的关键。影响工程地质测绘比例尺选择的因素包括:1)区域地质和工程地质研究的程度;2)工程地质条件的复杂程度;3)工程勘测阶段;4)工程建筑类型及规模;5)测绘区的范围。

勘测阶段踏勘及路线初勘前期初勘详勘施工比例尺类型小小中大特大比例尺大小1:20万-1:10万1:10万-1:5万1:2,5万-1:1万1:5千-1:1千1:500-1:100填图内容与目的查明区域工程地质条件、作为进一步勘察的依据查明建筑区的工程地质条件为合理选择建筑物场地确定建筑物类型提供依据详细查明建筑场地的工程地质条件、论证工程地质问题,为结构类型、设计提供资料为施工提供详细的地质资料和数据

2工程地质测绘的范围确定不同部门和工程测绘范围各不相同。如:1)、铁路线路工程:初测线路两侧各地.5KM;详测:两侧各式各样100米;2)、公路线路工程:初测:线路两侧各式各100米;详测:线路两侧各50米;3)水工建筑:

山区水库:最高回水线以上10-20M

高度范围内。平原区水库:测绘至分水岭岩溶区对分水岭,测绘渗漏通道,测绘至地下分水岭;泥石流区到补给区。

4)地下硐室:洞室所在山体的测绘;若有多条线选择时,可测至最外线以外,100-200米。

5)核电站──以核电站为中心点:踏勘:1:20万300KM半径断裂》50KM初勘:1:10万30KM半径断裂》10KM详勘:1:5万8KM半径断裂》1KM

6)工民建:与建筑物大小近似。

3工程地质测绘的精度要求1)、测绘的精度系指测绘中对地质现象观察描述(研究分析)的详细程度和工程地质条件各要素在工程地质图上反映的详细程度和精度。为保证质量、测绘的精度有如下要求:2)、图上工程地质观察点个数不少于是个/CM2,观察点包括地貌点、岩土界限点、地质构造点、水文地址点、试验点、物探点等。3)、图上大于等于2MM宽度的地质现象应实反映,重要地质构造如软弱夹层、小断层、裂隙也应用扩大比例尺反映在图上。长度控制在大于等于100,10-20M以上或图上2-5CM,4)、精度误差在建筑地段小于等于2MM,其它范围可误差5MM左右,界限误差小于等于0.5MM,大比例尺应用仪器定点。

第四节工程地质测绘前的准备工作1、资料搜集和研究1)、区域地质资料:如地质图、剖面图、柱状图及其文字说明,奕着重研究地貌、地层、岩性、地质构造,尤其是新构造活动迹象。2)、气象资料:如气温、气压、湿度、风速、负向、降水量、蒸发量、降水量随季节变化规律及冻结深度。3)、水文资料:水系分布图、水位、水量、流域面积、径流系数及动态资料;4)、地震资料:测区及附近区地震发生的次数、时间、地震震级、烈度、造成的破坏情况与地质构造的关系。现测压的稳定状态、地震基本烈度等;5)、水文地质资料:地下水类型、地下水来源、埋藏深度、补给条件、变化规律、岩石的透水性及水质分析资料;6)、工程地质勘测资料:包括各种线路、桥梁、厂矿建筑及水利工程地质勘测资料,并研究各种岩土的工程地质性质及特征,了解物理地质现象的位置及发育程度;7)、建筑经验:已有建筑物的结构、基础类型、埋深、采用的容许承载力、建筑物变形破坏情况,沉降观测资料;8)、有满足测绘区测范围和测绘精度的地形底图。

2踏勘在搜集和已有上述必备资料的前提下,通过详细的计划和室内准备,到工程现场进行必要的踏勘。其目的在于了解测区内的自然地理、地貌、工程地质及水文地质情况,取为基本资料,为编制测绘纲要打下基础。方法与内容:据地形图,按固定路线采用“之“字形曲折迂回而不复杂的路线,穿越工程地质条件等有代表性地段,初步掌握各地段的复杂程度及工作开展的难易;选择良好露头、冲沟、岩层完整地段进行观察绘出随手地质剖面。熟悉情况,统一认识;地形控制点位置;测区的供应、经济、气候、交通运输条件;访问和搜集洪水及淹没等情况。3编制测绘工作大纲测绘工作大纲是进行测绘的依据,其内容力求全面,并尽符合实际情况。测绘大纲编制的依据是根据勘察设计任务的要求,踏勘了解的情况和对搜集资料的研究的基础上进行的。测绘大纲内容包括以下必个方面的内容:1)、工作任务情况:目的、要求、测绘面积及选用的填图比例大;2)、测区自然地理条件:位置、交通、水文气象、地形、地貌、冻结深度;3)、测区地质概况:地层、岩性、构造、地下水、物理地质现象、建材等;4)、工作量、工作方法、精度要求:工作量包括观察点、勘探点、室内现场试验工作;5)、人员组织经费预算;6)、材料物资器材及机具的计划:7)、工作计划及工作步骤;8)、要求提出的各种资料及图件;9)、可能遇到的困难及处理措施。第五节测绘方法及观察点的布置原则

1测绘方法常用的三种方法:(1)路线法:与岩层走向、构造线走向或地貌单元相垂直,观察路线布置在露头较好的地方。适用于中小比例尺或地质简单地区。(2)布点法:是工程地质测绘基本方法,预先在地形图上布置一定数量的观察点及观察路线,适用于中大比例尺的工程地质测绘。(3)追索法:沿断层线或构造线布置追索,查明局部的地质构造,是布点法的辅助方法。精度要求的方法:(1)目测法:小比例尺1:2.5万-1:5万,(2)半仪器法[三点交合法;气压法;导线法]1:1万-1:5千,中比例尺地质测绘(3)仪器法[经纬仪,水准仪]1:2千-1:500大比例尺的工程地质测绘。2观察点的布置原则不同地层的接触处;不同地貌单元的分界线及同一地貌单元的分段地质区;露头良好的地区:如有代表性的岩石露头,人工露头或地下水露头;地质构造线;不整合面;物理地质现象地段对工程地质有重大意义的地点(硐口、坝肩等)。

第六节工程地质测绘的具体内容及特点一、岩土类型及其工程地质性质的研究1岩土类型的划分岩石类:据成因:沉积岩、岩浆岩和变质岩;据强度分:硬质岩石大于等于30MPA,[极硬岩》60MPA,次硬岩30-60MPA]软质岩石小于等于30MPA,[次岩5-30MPA,极软岩《5MPA]据软化系数分:KR软化岩石(KR〈0.75),不软化岩石(>0.75)据风化程度分:全风化、强风化、中等风化、微风化和未风化;据特殊成分、结构和性质来划分特殊性岩石:易溶岩、膨胀岩、崩解性岩、盐岩等土类据年代分:老堆积土(Q3以前,更新世);一般堆积土(Q4以前全新世);新近堆积土(Q4以来,文化期以来)欠压密据成因分:残积土、坡积土、洪积土、冲积土、淤积土、冰渍土、风积土等;按有机质含量分:无机土、有机土、泥炭质土和泥炭;按颗粒级配分和IP分:碎石土、砂土、粉土和粘性土;具有一定区域分布或工程地质意义上有特殊成分、状态、结构特征的土称为特殊土:崩解土、红土、黄土、混合土、软土(淤泥和淤泥质土)冻土、膨胀土、盐渍土、人工填土、分散土和污染土等;砂土和粉土按密度来划分;粘性土按状态(IL)来划分;天然建材划分岩土类型另有规定。

2岩土测绘描述内容查清测绘区内出露的岩石大类,形成时代、岩性组合情况,相互之间的接触关系。沉积岩区:了解地层的1岩相变化情况;2沉积环境;3接触关系;4层理类型:层厚:巨厚1M,厚层1-0.5M,中厚0.5-0.1M,薄层小于0.1M;5岩性划分;6结构;7厚度;8产状要素。对斜坡、硐室、坝基等地段特别注意软弱夹层或遇水易软化岩石的稳定性,必要时应专门划为一个特殊工程地质单元。在岩溶地区应查明岩溶发育规律,岩溶形态、大小、形状位置、充填情况及岩溶发育与岩性、层理、构造断裂带的关系。岩浆岩区:查明火成岩的类型、形成年代、产状和分布范围、详细研究:岩石的结构、构造及矿物成分;2年代及与各岩体之间的关系;3接触及蚀变情况;原生构造及次生构造;变质岩区:1变质类型(区域、接触、动力变质);2变质程度──浅变质,中等变质,深变质。3变质岩产状──片麻理、片理和走向;4原岩成分及性质;5对劈理、节理、片理、带状构造的性质加以详细研究。土类:要确定沉积物的年代、划分成因类型、岩性分类以及平面空间分布规律,对特殊土类土重点研究:1沉积环境──山前平原,洪积扇、河谷;2颗粒组成;3结构4特征5颜色6磨圆度:棱角状、次棱角状、浑圆状7湿度:干、稍湿、很湿;8塑性程度:可塑,硬9密实程度:松、稍密、中密、密实;10确定土的名称11厚度12平面和空间分布规律;13形成条件(成因):冲积、淤积。3岩土工程地质性质研究岩石类:物理性质:容重、孔隙度、含水量、大开孔率;水理性质:软化性,崩解性、透水性力学性质:单轴抗压强度、饱和抗强度;抗拉强度、抗剪强度、弹性模量、泊松比、三轴强度、动力性质、岩体变形模量。土类物理性质:十大指标水理性质:力学性质:见土质学二、地形地貌的研究研究地貌的成因、形态、特征及其发生、发展以及与工程地质条件诸因素的关系。1研究地貌的成因类型:(1)侵蚀构造型;(2)侵蚀堆积型;(3)剥蚀堆积型;(4)构造堆积型;(5)堆积型;(6)岩溶型。2研究地貌形态和地形的变化:1)按地形相对高差分为:(1)高山、地形h/>1000m/2000m,(2)中山地形h/=350-1000m/2000m,低山地形:h/=175-400m/2000m,(4)丘陵地形:h<100m,(5)平原地形:h<20-30m。按地形坡度对建筑物的适宜性:悬崖

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