3 边坡工程地质勘察[课件]]复习课程

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1、3 边坡工程地质勘察,3.1 边坡工程勘察的基本技术要求 3.2 边坡工程勘察方法 3.3 勘察资料的分析与整理,本章主要内容,在掌握岩土工程勘察分级以及勘察阶段划分基础之上，了解边坡勘察的特点，熟悉边坡工程勘察工作方法以及适用环境，掌握各类边坡勘察的要点。 要求看懂勘察报告，会从报告中获取岩土体的主要物理力学参数。,本章重点 （1）各种边坡工程地质勘察要点 （2）边坡工程勘察的基本技术要求 难点 边坡勘察资料的分析与整理,3.1.1概述 1、边坡工程的地质勘察主要目的 （1）查明边坡的工程地质条件、确定边坡的类型和破坏模式 （2）为边坡稳定性分析和设计计算提供必备的参数，同时给出不稳定边坡的

2、整治建议措施。,3.1 边坡工程地质勘察的基本技术要求,边坡岩土工程勘察:它是一项包括工程地质测绘与调查、勘探、室内测试、现场观测、成果分析与计算、技术经济分析与论证，并且针对工程要求和地质条件、提出基础工程、整治工程和土石方工程的设计方案、施工措施、以及工程检测的建议和有关设计基准。 岩土工程勘察是一项以多学科理论为指导、采用多种劳动形式进行的技术性工作.,边坡工程地质勘察的目的和任务,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,工程地质条件,与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。 包括：,岩土类型及性质 地质结构与构造 地形地貌 水文地质 物理地质现象 天然建筑

3、材料,2、边坡工程的地质勘察主要内容 其具体内容包括地形地貌特征、地层结构特征、地质构造、地下水、地震、边坡岩土体的物理力学参数、边坡的稳定性现状及边坡邻近的建筑物情况。,3、建筑边坡工程技术GB50330-2002规范相关规定,边坡工程勘察隶属于岩土工程勘察，其地质勘察也应遵循岩土工程地质勘察的规范进行。 岩土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，可按表2.1.4条件划分。,3.1.2 边坡工程地质勘察等级的划分,工程重要性的等级，应根据工程的规模和特征，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，可按表3.1.1分为三个工程重要性等级。,表3.1.1

4、 工程重要性等级,表3.1.2 场地等级,岩土工程场地等级根据场地的复杂程度，可按表3.1.2规定划分为三个场地等级。,表3.1.3 地基等级,地基等级根据地基的复杂程度，可按表3.1.3规定划分为三个地基等级。,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，可按下列条件划分岩土工程勘察等级。,注：建筑在岩质地基上的一级工程，当场地复杂程度等级和地基复杂程度等级均为三级时，岩土工程勘察等级可定为乙级。,3.1.3 边坡工程地质勘察阶段的划分,可行性研究阶段(选址勘察) 初步设计阶段（初步勘察） 施工图设计阶段（详细勘察） 施工勘察阶段,勘察方法: 搜集资料 踏勘 物探,选址勘察阶段,

5、主要任务是选定建筑场址(或线路方案)。通过勘察对其稳定性和适宜性作出评价，经过技术经济论证选择最优方案。,初步勘察阶段,勘察方法: 钻探 试验 补充测绘和物探 长期观测,主要任务是确定建筑物的具体位置、选择建筑物地基基础方案、对不良地质现象的防治措施进行论证。需详细查明建筑场地工程地质条件。,详细勘察阶段,勘察方法: 试验 补充勘探,配合技术设计或施工图设计,按不同建筑物提出详细的工程地质资料和设计所需的岩土技术参数。,对工程地质条件复杂或有特殊要求的重要工程，还需进行施工勘察。它包括施工地质编录、地基验槽与监测和施工超前预报，以校核已有的勘察成果资料。,3.2 边坡工程勘察方法,通过对地质现

6、象的详细观察和描述，并将其反映到一定比例尺的地形图上。据测绘成果可以分析各种地质现象的成因、分布、发展变化规律以及对工程建筑的影响，还可为勘探、试验等其他工作的布置奠定基础。 工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘。,3.2.1 工程地质测绘(survey),1、工程地质测绘的研究内容 包括工程地质条件的全部要素。 2、工程地质测绘的范围、比例尺和精度 取决于拟建建筑物的类型和规模、设计阶段以及工程地质条件的复杂程度。 一般房屋建筑局限于有限范围内。道路测绘主要采取沿线调查的方法。,比例尺一般规定为： 规划阶段的踏勘及路线测绘采用1:20万 1:50万 可行性阶段采用1:50001:5000

7、0 初步勘察阶段采用1:20001:10000 详细勘察阶段采用1:2001:2000,3、工程地质测绘的方法,像片成图法 利用地面摄影、航空(卫星)摄影等像片，在室内进行判释。 实地测绘法 路线法(穿越法和追索法) 布点法,布点法：测绘的基本方法。一般预先在地形图布置一定数量的线路与观测点。适用于中大比例尺测绘。 追索法：沿地层走向、地质构造线的延伸方向、不良地质作用的边界线布点追索，查明某一局部的岩土工程问题。该法为前面两种方法的补充。,勘探工作的主要任务是： 查明建筑场地地下有关的地质情况。 提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。 利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期观测点。,3.2.

8、2 工程地质勘探(exploration),1、钻探(drilling) 利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的勘探方法。可直接探明地层岩性、地质构造、地下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡位置及岩溶情况，还可取岩芯，在钻孔中试验。,应用： 划分地层 确定地下水 取样 可以进行触探及原位试验,(1)钻探方法和设备,回转式钻机,钻探的钻进方式可以分为 回转式、冲击式、振动 式、冲洗式四种。 在地质勘察中，对岩土 层的钻探有具 体要求。,小麻花钻钻孔示意图,钻探过程包括三个基本程序： 1）破碎岩土：采用人力和机械方法，使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯。 2）采取岩土芯或排除破碎岩土：用冲洗液

9、或压缩空气将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或者用钻具靠人力或机械将孔底的碎屑或样芯取出于地面。 3）加固孔壁：为了顺利地进行钻探工作，必须保护好孔壁，不使其坍塌，一般采用套管或泥浆来护壁。,钻探工作现场,钻探成果：,岩芯描述 钻孔水文地质描述 钻进记录 钻孔柱状图,2、坑探(subsurface excavation) 是用人工或机械掘进的方式来探明地表浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、斜井、浅井、竖井、平洞等。 坑探工程的编录主要是绘制展示图。,探井,在探井中取样,取得原状土样,探槽四壁展示图,3、物探(geophysical exploration)： 以专门仪器探测地质体的物理场来进行地层

10、划分，判定地质构造、水文地质条件及各种物理地质现象的勘探方法。 物探分为：电法、磁法、震法、重力法及放射性勘探，但应用最广泛的是电法和震法。,电法勘探是对地质体形成人工电场，通过测定地质体视电阻率的大小及变化，从而推断地下一定范围地质体的情况。 可划分地层岩性、地质构造、覆盖层或风化层的厚度、含水层的分布和深度、古河道及天然建筑材料分布范围和储量。在寻找地下水时广泛应用。,地震勘探是以人工激发的弹性波，在地壳内的传播规律来探测地质结构的方法，是石油勘探中的一种重要方法。工程地质勘察中应用较多方法为折射波法、反射波法、波速测试、面波测试等方法。,通过试验，测定边坡岩土的各项物理力学特性，提供相应

11、的指标，作为边坡计算分析和工程处理的依据。,优点：简便，试验条件明确，能够预先控制。 缺点：试样体积小，受到不同程度的扰动。,优点：试样体积大，受扰动小，测得的指标可靠,保持土原位的应力条件、天然结构和含水量,实验室内测定现场取来土样的物理力学性质,3.2.3 室内试验与原位测试,边坡工程要求的室内土工试验项目 土的分类： 颗粒分析试验，液限试验，塑限试验 土的状态： 比重试验，含水量试验、密度试验 地基沉降量有关的试验： 固结试验，压缩试验 土的强度有关的试验： 直剪试验、三轴剪切试验 基坑降水排水有关的试验：渗透试验 填土质量有关的试验： 击实试验,室内试验,野外试验(field test

12、),优点： 可测定难以取样的岩土体的性质。 影响范围大，因而更具代表性。 可连续进行，因而可得到完整的地层剖面。 快速、经济，能大大缩短勘察周期。,缺点： 难以控制边界条件 费工费时，成本高 所测参数和岩土工程性质之间关系建立在大量统计的经验关系之上。,野外试验分为三类： 岩土力学性质试验 水文地质试验 地基处理试验,野外试验,1、勘察的目的和任务,1)查明滑坡的现状，包括：滑坡周界范围、地层结构、主滑方向；平面上的分块、分条，纵剖面上的分级；滑动带的部位、倾角、可能形状；滑带岩土特性等滑坡的诸形态要素。 2)查明引起滑动的主要原因。在调查分析滑坡的现状和滑坡历史的基础上，找出引起滑坡的主导因

13、素；判断是首次滑动的新生滑坡还是再次滑动的古老滑坡的复活。,3.2.4 滑坡岩土工程勘察要点,3)获得合理的计算参数。通过勘探、原位测试、室内试验、反算和经验比拟等综合分析，获得各区段(牵引段、主滑段和抗滑段)合理的抗剪强度指标。 4)综合测绘调查、工程地质比拟、勘探及室内外测试结果，对滑坡当前和工程使用期内的稳定性作出合理评价。,5)提出整治滑坡的工程措施或整治方案。对规模较大的滑坡以及滑坡群，宜加以避让；防治滑坡宜采用排水(地面水和地下水)、减载、支挡、防止冲刷和切割坡脚、改善滑带岩土性质等综合性措施，且注意每种措施的多功能效果，并以控制和消除引起滑动的主导因素为主，辅以消除次要因素的其他

14、措施。 6)提出是否要进行监测和监测方案。,1）工程地质测绘与调查的范围应包括滑坡区及其邻近稳定地段，一般包括滑坡后壁外一定距离，滑坡体两侧自然沟谷和滑坡舌前缘一定距离或江、河、湖水边；测绘比例尺150012 000，可根据滑坡规模选用；用于整治设计的测绘比例尺为1200或1500。 2）注意查明滑坡的发生与地层结构、岩性、断裂构造(岩体滑坡尤为重要)、地貌及其演变、水文地质条件、地震和人为活动因素的关系，找出引起滑坡复活的主导因素。,2、工程地质测绘,下滑2530m,青干河,青干河,滑坡形成拦河坝,149m,178m,堆石坝,鼓丘,纵向裂缝,老公路,450m,135m,长1200m,宽850

15、m,体积2000余万立方米,后壁滑面,3）测绘、调查滑坡体上各种裂缝的分布，发生的先后顺序、切割关系；分清裂缝的力学属性，作为滑坡体平面上的分块或纵剖面分段的依据。,滑坡体上裂缝极为发育，主要是中张裂缝，平行于滑坡滑动方向，该特征说明滑坡滑动的动力源主要是滑坡体后部推压。,滑动方向,初步判断： 后缘推移式滑坡,4）通过裂缝的调查、测绘，藉以分析判断滑动面的深度和倾角大小，并指导勘探工作。滑坡体上裂缝纵横，往往是滑动面埋藏不深的反映；裂缝单一或仅见边界裂缝，则滑动面埋深可能较大；如果基础埋深不大的挡土墙开裂，则滑动面往往不会很深；如果斜坡已有明显位移，而挡土墙等依然完好，则滑动面埋深较大；滑坡壁

16、上的平缓擦痕的倾角，与该处滑动面倾角接近一致。,5）对岩体滑坡应注意缓倾角的层理面、层间错动面、不整合面、断层面、节理面和片理面等的调查，若这些结构面的倾向与坡向一致，且其倾角小于斜坡前缘临空面倾角，则很可能发展成为滑动面。对土体滑坡，则首先应注意土层与岩层的接触面，其次应注意土体内部岩性差异界面。,6）调查、测绘地下水特征，泉水出露地点及流量，地表水自然排泄沟渠的分布和断面，湿地的分布和变迁情况等。 7）围绕判断是首次滑动的新生滑坡还是再次滑动的古老滑坡进行调查。 8）当地整治滑坡的经验。,3、勘 探,勘探工作的主要任务是查明滑坡体的地质结构、滑动面的位置、展布形状、数目和滑带岩土性质，查明地下水情况，采取岩土试样进行试验等。 勘探线应在测绘、调查基础上，沿滑动主轴方向布设。根据滑坡规模和分块、分条情况，在主轴线两侧亦应布设勘探线或勘探点；在各勘探线上勘探点的间距，一般不宜大于40m。在预计设置排水和支挡构筑物的地段，应有一定数量的勘探点。,为直接观察地层结构和滑动面