机动-工程地质勘察

1、,公 路 工 程 地 质,任务2.2 工程地质勘察,工程地质勘察的具体任务，归纳为以下几个方面：,工程地质勘察的基本任务：,工程地质勘察时都要用一个地质调查记录簿,公路可行性阶段： 工程地质勘察工作的任务，是为编制可行性研究报告提供关于建设项目的地形、地质、地震、水文以及筑路材料、供水来源等方面的概略性资料。,为工程建筑的规划、设计和施工提供地质资料，运用地质和力学知识回答工程上的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，从地质方面保证建筑物的稳定安全、经济合理、运行正常、使用方便。而且尽可能避免因工程的兴建而恶化地质环境，引起地质灾害，达到合理利用和保护环境的目的。,公路可行性研究按其工作深度

2、，分为预可行性研究和工程可行性研究。,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； 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；,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，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。,(1)查明路线方案的主要工程地质条件，合理确定路线布设。 (2) 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，为路基路面的设计和施工提供可靠资料。 (3)查明路基填筑材料的变形和强

3、度。充分发掘、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 (1)河谷线：一般坡度缓，线路顺直，工程简易，施工方便。 (2)山脊线：地形平坦，挖方量少，无洪水，桥隧工程量少。 (3)山坡线可以选任意线路坡度，路基多采用半填半挖。 (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，展线复杂，不良地质现象发育，要选择适宜的垭口通过。 (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。,道路路线工程地质勘察,道路路线工程地质问题,（1）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

4、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。,（2）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。路基基底若为不良土，应进行路基处理或架桥通过或改线绕避等。,（3）建筑材料

5、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。,记录簿左侧是道路沿线（包含桥、涵及构筑物等）地质现象的文字记录和描述 记录簿右侧为野外地形、地貌等的示意图或简单的地质素描图。 记录时一律采用用铅笔，不得涂改。,道路工程地质调查记录簿是将野外实际地质情况记录下来，记录的格式如下： 记录簿上方要填写 调查者：年 月 日 天气： 第 页,道路路线工程地质勘察的内容,（1）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

6、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。 （2）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，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）桥墩和桥台地基基础的冲刷 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

7、基础产生强烈冲刷，严重影响其安全。,通过桥台和桥墩把桥梁上的荷载，传递到地基中,道路桥梁工程地质勘察,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,桥梁的工程地质勘察要点,道路隧道工程地质勘察,洞身位置选择,隧道洞身位置的选择，主要以地形、地质为主综合考虑。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。综合各方面因素，最后选定隧道洞身的位置,（1）确保洞口、洞身的稳定，不留地质隐患。 （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。 （3）洞

8、口外接线工程数量少、里程短、工程造价低等。 （4）对于水下隧道，主要应考虑地表水对洞口倒灌的影响。,（1）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 （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。 （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。 （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、破坏性影响；尽量选择在影响范围小、影响距离短、影

9、响时间短的地段；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。,洞身位置选择,洞口位置选择,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。高速公路、一级公路和风景区洞门设计力求与环境相协调。,（1）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、槽的数量与位置等，应与初勘时未能查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，勘察追踪范围可适当放大。 （2）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。 （3）实地复核、修改、补充初勘地质资料，对初勘遗漏、隐蔽的工程

10、地质问题，应适当加大调绘范围和工作量。,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(如地层、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。,（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 1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

11、个阶段均应作为重点，进行逐步深入的勘测，查明其类型、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、水文及水文地质方面的依据。其中，详勘阶段主要是进行定量调查取得有关的资料，对一般路基或比较特殊的路基(如高填路堤、深挖路堑等)均要求进行详细的勘探与试验。,（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、黏土、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

12、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、开采及运输方便的筑路材料产地。,筑路材料调查记录格式如下： 记录簿上方要填写 调查者： 年 月 日 天气： 第-页 记录簿左侧是料场描述及照片或素描图； 记录簿右侧为料场详细记录，其记录的内容依次为：材料名称、位置、 料场编号-、料场地形图号-、材料的品种、规格及质量 、料场位置地形、 地物及地表覆盖物概略描述、运输方式、运距及运输条件、取样试样情况 等内容，须在野外进行详细调查并记录。,勘察的内容，包括筑路材料的储量、位置、品质与性质、运输方式及距离，以及用于公路工程的可能性、实用性等。,天然建筑材料的用途,天

13、然建筑材料的质量要求,可采层界限的确定 为了进行储量计算，必须确定可采层边界以圈定其分布范围。可采层的界限可分为上、下限和侧限。上限一般一上覆盖层的底板为界；下限则为可采层的下接口为止。当可采层的厚度较大，一部分处在地下水位以下时，则可分为水上储量和水下储量，两者的界限一般以枯水期的地下水位为准，此接口及其以下直到可能开采的最大深度为止即为水下储量的上下限。侧限则根据可采层的延伸情况结合周围地形和已有建筑物情况进行考虑，对可采层范围内的无用夹层，应按其实际厚度划出，计算应从可采层中扣除。,天然建筑材料的储量计算,（一）工程地质勘探,1. 物探 是利用专门仪器测定岩层物理（如岩层的导电性、弹性、

14、磁性、放射性和密度等）参数，通过分析地球物理场的异常特征，再结合地质资料，便可了解地下深处地质体的情况。,2. 钻探 是工程地质勘察中极为重要的手段，但它在整个工程地质勘察投资中的费用往往很大。钻探工作应在测绘和物探的基础上进行，按勘察阶段、工程规模、地质条件复杂程度，有目的有计划地布置勘探线、网。,道路工程地质勘察方法,3. 简易钻探 优点是体积小，操作简便，进尺较快，劳动强度小。缺点是不能采用原状土样，在密实或坚硬地层内不易钻进或不能使用。常用的简易钻探工具有洛阳铲、锥探和小螺纹钻。,(2)槽探 是一种长槽形开口的坑道，宽0.61.0m，长度视需要而定，深小于3m。常用于追索构造线，查明坡

15、积层、残积层的厚度和性质，揭露地层层序等。,4. 挖探 可分为坑探和槽探。特点是地质人员可以直接观察地质结构细节，准确可靠，可不受限制地取得原状结构试样，对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用，常用于了解覆盖层的厚度和特征。缺点是可达的深度较浅，且易受自然地质条件的限制。,(1)坑探 垂直向下掘进的土坑。浅者称试坑，深者称探井。断面一般采用1.5m1.0m的矩形，深度一般为152.0m，探井深度为24m。坑探用以揭示覆盖层的厚度和性质。,3. 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