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文档简介

7工程地质勘察主要内容■§

7.1工程地质勘察阶段与勘察分级■§

7.2工程地质勘察的方法■§

7.3工程地质勘察报告

事故:1959年12月连日暴雨,水位暴涨,坝基负荷骤增。致使大坝左端滑动,坝体崩溃,洪流下泄,席卷数十里。387人死亡,100余人失踪,掩没两个村庄。概况:建于1952-1954年,混凝土双曲拱坝。1958年投入运转,坝高66.5m,总库容5200万m3。法国马尔帕塞坝工程实例7.1工程地质勘察阶段与勘察分级

Lookingupstream,partofthewingwallremainsontheleftabutment.Almostnothingremainsontherightabutment.

原因:大坝下游有一条倾向上游倾角45度的断层。位于坝基开挖面以下15~40m,在坝下游侧20m以外的覆盖层中有断层露头但被忽略,整条断层被前期勘测所遗漏;坝基岩体中片麻理构造发育,走向斜交河岸,大坝运行至满库水位时突然垮毁,坝体左段连同坝基岩体沿断层滑出。

事故:建成后初次存放谷物时:1小时竖向沉降达30.5cm24小时倾斜27°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。加拿大特朗斯康谷仓加拿大特朗斯康谷仓原因:地基土事先未进行调查,据邻近结构物基槽开挖取土试验结果,计算地基承载力应用到此谷仓。1952年经勘察试验与计算,地基实际承载力远小于谷仓破坏时发生的基底压力。因此,谷仓地基因超载发生强度破坏而滑动。处理:事后在下面做了七十多个支撑于基岩上的混凝土墩,使用388个50t千斤顶以及支撑系统,才把仓体逐渐纠正过来,但其位置比原来降低了4米。南京东南大学6层教工住宅原因:补做勘察后发现板基断裂一侧地基中存在软弱淤泥层。经考古查明曾有一条铁路从此通过,路基坚实,但路基两侧排水沟因常年积水,沟底形成淤泥。板基横跨路基与排水沟,因土质软硬悬殊而断裂。施工前未做地质勘察,结果在建成钢筋混凝土筏板基础后,发生整块板基断裂。原因:也是未经勘察,不了解下面有一条人防通道斜向贯穿。人防通道土体挖除形成临空,地基局部超量沉降,墙体开裂不可避免。是单层平房,因墙体裂缝严重,长期不敢使用。工程实例清华大学第三教室楼配电站:云南民族学院10号教工住宅地基中存在局部淤泥与泥炭土未被发现,导致墙体严重开裂,多次加固无效,最后被迫拆除。香港宝城滑坡1972年7月某日清晨,香港宝城路附近,两万立方米残积土从山坡上下滑,巨大滑动体正好冲过一幢高层住宅--宝城大厦,顷刻间宝城大厦被冲毁倒塌并砸毁相邻一幢大楼一角约五层住宅。死亡67人。June1972滑坡后宝(鸡)天(水)铁路由于忽视了了前期的工工程地质工工作,施工工中即发生生大量崩塌塌、滑坡、、河岸冲刷刷和泥石流流等地质灾灾害问题,被称为铁铁路的“盲盲肠”,国国家历年都都拨出大量量资金进行行维修、整整治。成(都)昆(明)铁路地形、地质质条件异常常复杂,曾曾被称为““世界地质质博物馆””。由于高高度重视工工程地质工工作,顺利利建成通车车。近百年坝失失事原因统统计资料为什么要进进工程勘察察??1.工程地质勘勘察的目的的和任务查明条件分析问题作出评价选择场地提出建议制定措施预测新问题新技术:地理信息系统(GIS)、全球卫星定位系系统(GPS)、监测遥感系统(RS)、地球物理层析成成像技术(CT)2.工程地质勘察的的方法调查收集资料测绘物探坑探和钻探室内外试验长期观测3.工程地质勘察的的施工程序4.工程地质勘察阶阶段的划分可行性研究勘察察feasibilitystudy初步勘察preliminaryinvestigation详细勘察detailedinvestigation施工勘察constructioninvestigation不同部门的名称称:铁道部门:草草测初初测详详测定定测;;

水电部门::规划划可可行性性研究初初步设计技技施设计运运行;城建部门:总总体规划、、详细规划初初步设计技技术设计施施工设计与施工。勘察方法:搜集资料踏勘物探(1)可行性研究勘勘察阶段主要任务是选定定建筑场址(或线路方案)。通过勘察对其其稳定性和适宜宜性作出评价,,经过技术经济济论证选择最优优方案。(2)初步勘察阶阶段勘察方法:钻探试验补充测绘和物探探长期观测主要任务是确定定建筑物的具体位置、选择建筑物物地基基础方方案、对不良良地质现象的的防治措施进进行论证。需需详细查明建建筑场地工程程地质条件。。(3)详细勘察阶阶段勘察方法:试验补充勘探配合技术设计计或施工图设计,按不同建筑物物提出详细的的工程地质资资料和设计所所需的岩土技技术参数。对对基础设计方方案、地基处处理方案、不不良地质现象象的防治方案案作出论证和和建议。对工程地质条条件复杂或有有特殊要求的的重要工程,,还需进行施施工勘察。它它包括施工地地质编录、地地基验槽与监监测和施工超超前预报,以以校核已有的的勘察成果资资料。(4)施工勘察工程地质勘察察分级甲级:工程重要性等等级、场地复复杂程度等级级、地基复杂杂程度等级有有一项或多项项为一级。乙级:除勘察等级为为甲级或丙级级以外的勘察察等级。丙级:工程重要性等等级、场地复复杂程度等级级、地基复杂杂程度等级均均为三级。7.2.1工程地质测绘7.2.2工程地质勘探7.2.3现场原位测试7.2.4现场监测7.2工程地质勘察的方方法一、工程地质测绘绘的研究内容包括工程地质条件件的全部要素。二、工程地质测绘绘的范围取决于拟建建筑物物的类型和规模、、设计阶段以及工工程地质条件的复复杂程度。一般房屋建筑局限限于有限范围内。。道路测绘主要采采取沿线调查的方方法。7.2.1工程地质测绘比例尺一般规定为为:规划阶段的踏勘及及路线测绘采用1:20万~1:50万可行性阶段采用1:1万~5万初步勘察阶段采用用1:10000~1:2000详细勘察阶段采用用1:2000~1:200像片成图法利用地面摄影、航航空(卫星)摄影等像片,在室室内进行判释。实地测绘法路线法(穿越法和追索法)布点法三、工程地质测测绘的基本方法法图7-1采用路线法法测绘示例例资料整理准备工作野外工作四、工程地地质测绘的的工作程序序实际材料料图素描图柱状图工程地质质图五、工程程地质测测绘的成成果7.2.2工程地质质勘探利用一定定的机械械工具或或开挖作作业深入入地下了了解地质质情况的的工作。。定义查明建筑筑场地地地下有关关的地质质情况。。提取岩土土样及水水样,供供室内试试验分析析之用。。利用勘探探坑孔进进行现场场原位试试验和布布设长期期观测点点。主要任务务一、坑坑探(pitting)是用人人工或或机械械掘进进的方方式来来探明明地表表以下下浅部部的工工程地地质条条件,,包括括:探探坑、、探槽槽、斜斜井、、浅井井、竖竖井、、平洞洞等。。图7-2工程地地质常常用的的坑探探类型型示意意图1-探槽;;2-试坑;;3-竖井;;4-平洞;;5-石门;;6-浅井坑探工工程展展示图图二、钻钻探(drilling)利用钻钻探机机械和和工具具在岩岩土层层中钻钻孔的的勘探探方法法。可可直接接探明明地层层岩性性、地地质构构造、、地下下水埋埋深、、含水水层类类型和和厚度度、滑滑坡位位置及及岩溶溶情况况,还还可取取岩心心,在在钻孔孔中试试验。。工程技技术人人员做做现场场岩芯芯编录录勘探钻钻孔施施工现现场(一)钻探方方法和和设备备工民建建勘察察常用用简易易、轻轻便的的SH-30钻机回回转钻钻进,,对软软土用用薄壁壁取土土器,,对松松散的的砂卵卵石层层采用用冲击击钻进进或振振动钻钻进;;对软软弱地地层或或破碎碎带采采用干干钻法法、双双层岩岩芯管管法。。工程地质钻钻探的常规规口径为::开孔168mm,终孔91mm。有些工程还还采用大口口径或小口口径钻进方方法。(二)钻孔观测、、编录与资资料整理岩心观察、、描述和编编录钻孔水文地地质观测钻进动态观观测工程钻孔柱柱状图三、物探(geophysicalexploration):以专门仪器器探测地质质体的物理理场来进行行地层划分分,判定地地质构造、、水文地质质条件及各各种物理地地质现象的的勘探方法。物探分为::电阻率法、、磁法、地地震法、重重力法及放射性勘探探,但应用用最广泛的的是电阻率法和震法法。分类1.电阻率法勘勘探是对地地质体以人人工形成电电场,通过过电测仪测测定地质体体视电阻率率的大小及及变化,从从而推断地地下一定范范围地质体体的情况。。它可以用用作划分地地层岩性、、地质构造造、覆盖层层或风化层层的厚度、、含水层分分布和深度度、古河道道及天然建建筑材料分分布范围和和储量。在在寻找地下下水时广泛泛应用。2.地震法勘探探是以人工工激发的地地震波,在在地壳内的的传播规律律来探测地地质结构的的方法,是是石油勘探探中的一种种重要方法法。工程地地质勘察中中应用最多多的是高频频(小于200~300Hz)地震波浅层层折射法。。优点:可测定难以以取样的岩岩土体的性性质。影响范围大大,因而更更具代表性性。可连续进行行,因而可可得到完整整的地层剖剖面。快速、经济济,能大大大缩短勘察察周期。缺点:难以控制边边界条件费工费时,,成本高所测参数和岩土土工程性质之间间的关系建立在在大量统计的经验关关系之上。7.2.3现场原位测试试原位试验分为为三类:岩土力学性质质试验水文地质试验验改善岩土性能能的试验一、载荷试验验(loadingtest)在一定面积的的承压板上向向地基逐级施施加荷载,并并观测每级荷荷载下地基的的变形特性,,从而评定地地基的承载力力,计算地基基的变形模量量并预测基础础的沉降量。。大型载荷试验验装置示意图图锚式载荷试验装置置图7-10载荷试验曲线线二、静力触触探试验(conepenetrationtest)用静力将一个个内部装有阻阻力传感器的的圆锥形探头头均匀压入土土中,测定土土层对探头的的贯入阻力,,以此来间接接判断分析地地基土的物理理力学性质。。图7-11触探头工作原原理示意图静力触探成果果的应用1.划分土层2.估算土的物理理力学指标3.确定浅基础的的承载力4.预估单桩承载载力5.判定饱和砂土土和粉土的液液化势静力触探具有有测试连续、、快速、效率率高、功能多多的特点,兼兼勘探与测试试双重作用。。适用于黏性性土、粉土、、砂土,但对对碎石类土难难以贯入。三、动力触探探试验(dynamicpenetrationtest)其共同点是利利用一定的锤锤击动能,将将一定规格的的探头打入土土中,根据每每打入土中一一定深度所需需的能量来判判定土的性质质,并对土进进行分层。类型分为:轻型(10kg锤)、落距50cm重型(63.5kg锤)、落距76cm超重型(120kg锤)、落距100cm标准贯入试验验(SPT)设备主要是由由贯入器、贯贯入探杆和穿穿心锤三部分分组成的,锤重63.5kg,在76cm的自由落距下下,通过圆筒筒型的贯入器器,贯入土层层15cm,再打入30cm深度,以后30cm的锤击数称为为标贯击数,,用N63.5来表示,一般般写作N。图7-13标准贯入试验验设备标准贯入试验验成果的应用用1.划分土的类类别或土层剖剖面;2.判断砂土的的密实度及地地震液化问题题;3.判断黏性土土的稠度状态态及c、值;4.评定土的变变形模量E0和压缩模量ES;5.确定砂土、黏黏性土和粉土土的地基承载载力。四、十字板剪剪切试验(VST)十字板剪切试试验是用插入入软黏土中的的十字板头,,以一定的速速率旋转,测测出土的抵抗抗力矩,然后后换算成土的的抗剪强度。。图7-14十字板剪力仪仪7.2.4现场监测岩土体性状的的监测:物理力学特性性测试变形观测应力量测环境条件的监监测:地下水监测滑坡监测地基基础的监监测:天然地基的验验槽与监测桩基工程的监监测地基加固和处处理的监测深基坑支护结结构的监测建筑物沉降的的监测7.3工程地质勘察察报告资料整理的内内容主要有::岩土参数的统统计分析和选选定;测区内各种工工程地质问题题的综合分析析评价;各种图表的编绘制制作以及工程地质质勘察报告书的编写。勘察报告的基本内内容:绪论部分主要说明勘察察工作任务,采用用的工作方法和取得的成果等等。通论主要阐明工作区工工程地质条件,区区域自然地理和地质背景也应应适当介绍。专论是整个报告的中心心内容,主要论证证工程建筑所涉及及到的有关工程地质质问题,评价工程程的适宜性,提出出防治不良良地质作作用措施施的建议议。结论是在专论论的基础础上,对对各种具具体问题题给予简简要的结结论性意见见。报告应附附的图表表:(1)工程地地质平面面图(房房屋建筑筑附勘察察工程布布置)。。(2)钻孔柱柱状图或或工程地地质综合合柱状图图。(4)室内试验和原位测试成果图表。单项报告告(1)工程地地质测试试报告。。(2)工程地地质检验验或监测测报告。。(3)工程地地质事故故调查与与分析报报告。(4)岩土利利用、整整治或改改造方案案报告。。(5)专门工工程地质质问题的的技术咨咨询报告告。充分搜集集有关的的地质资资料和航航空、卫卫星照片片等资料料,编制制测绘工工作大纲纲。准备工作作确定测绘绘范围取决于建建筑物的的类型、、规模和和地质条条件的复复杂程度度测绘比例尺一一般规定定为:规划阶段段的踏勘勘及路线线测绘采采用1:20万~1:50万可行性阶阶段采用用1:100000~1:50000初步勘察察阶段采采用1:10000~1:2000详细勘察察阶段采采用1:2000~1:200back工程地质质测绘主主要内容容有:地地貌形态态与成因因类型的的研究;;地层分分布、接接触关系系、岩性性岩相的的变化及及其工程程地质特特性;构构造形迹迹的分布布、规模模和有无无近期构构造活动动;地下下水类型型、水文文地质结结构、补补给与排排泄条件件、与地地表水体体的关系系和水化化学特征征;物理理地质现现象的分分布、规规模和发发展趋势势;有关关环境地地质问题题等。野外工作作工程地质质测绘的的基本方方法有地地质点工工作法和和遥感制制图法。。地质点点工作法法一般采采用穿越越界线和和追索界界线相结结合的方方法进行行。应贯穿整整个测绘绘工作的的全过程程,边搜搜集现场场资料、、边分析析整理成成图,并并要及时时总结。。有些专专门性问问题要反反复调查查研究,,寻找论论据。测测绘外业业工作结结束后,,即应提提出各种种原始资资料,包包括地质质记录、、照片、、素描图图等。经经过检查查校核后后,编制制各种综综合分析析图表和和正式图图件,如如工程地地质平面面图、地地质剖面面图和有有关专门门性地质质图。资料整理理一、场地地的地层层特征、、成因类类型、分分布范围围、埋藏藏条件、、应力历历史等情情况;二二、拟拟建场地地的微地地貌特征征和不良良地质现现象、如如古河道道、暗浜浜、墓穴穴、水井井、生物物洞穴、、地下管管道、人人工填土土等;三三、地地下水埋埋藏条件件,水位位变化幅幅度与地地表径流流及潮汐汐的水力力联系,,补给来来源和地地下水质质类型等等。四四、地区区的建筑筑经验和和软土的的地基和和地下空空间等的的开发利利用及改改良加固固的经验验。五五、地区区的地震震烈度、、震害和和场地的的地震效效应。工业与民用用建筑的主主要工程地地质问题区域稳定性性地基稳定性性地基施工条条件与使用用条件边坡稳定问问题工程地质勘勘察要点查明不良地地质现象的的成因、分分布范围、、地震效应应和有无新新构造运动动,以及对对区域稳定定性影响程程度及其发发展趋势,,并提供防防治工程的的设计和施施工所需的的计算指标标及资料;;查明建筑区区内的地层层结构和岩岩土的物理理力学性质质,提出合合理的地基基承载力,,并对地基基的均匀性性和稳定性性作出评价价;查明地下水水的埋藏条条件、水位位变化幅度度与规律及及其侵蚀性性,测定地地层的渗透透性,并评评

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