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1、1,第 八 章 工程地质勘察,2,内容提要,工程地质勘察的目的和任务;工程地质勘察的基本方法;工程地质勘察报告的主要内容及编制方法。,3,第一节 工程地质勘察的基本要求,一、 工程地质勘察的目的与任务工程地质勘察是运用工程地质理论和各种勘察测试技术手段和方法，为解决工程建设中地质问题而进行的调查研究工作。工程地质勘察是工程建设的先行工作，其成果资料是工程项目决策、设计和施工等的重要依据。,4,工程地质勘察目的:是为了获取建筑场地及其有关地区的工程地质条件的原始资料和工程地质论证。为工程建设规划、设计、施工提供可靠的地质依据，以充分利用有利的自然和地质条件，避开或改造不利的地质因素，保证建筑物的
2、安全和正常使用。工程地质勘察必须结合具体建（构）筑物类型、要求和特点以及当地的自然条件和环境来进行，勘察工作要有明确的目的性和针对性。,5,具体而言，工程地质勘察的任务可归纳为： （1）查明建筑场地的工程地质条件，选择地质条件优越的场地； （2）查明场区内崩塌、滑坡、岩溶等不良地质现象，分析其对建筑场地稳定性的危害程度，为拟定改善和防治这些不良地质条件的措施提供地质依据； （3）查明建筑物地基岩土的地层时代、岩性、地质构造、土的成因类型及其埋藏分布规律，测定地基岩土的物理力学性质；,6,（4）查明地下水类型、水质、埋深及分布变化； （5）根据建筑场地的工程地质条件，分析研究可能发生的工程地质问
3、题，提出拟建建筑物的结构形式、基础类型及施工方法的建议； （6）对于不利于建筑的岩土层，提出切实可行的处理方法或防治措施。,7,二、 工程地质勘察分级,（1）工程重要性等级 一级工程：重要工程，后果很严重； 二级工程：一般工程，后果严重； 三级工程：次要工程，后果不严重。,8,（2）工程场地等级一级场地（复杂场地）：对建筑抗震危险地段、不良地质作用强烈发育、地质环境可能受到强烈破坏、地形地貌复杂、存在影响工程的复杂水文地质条件； 二级场地（中等复杂场地）：对建筑抗震不利地段、不良地质作用一般发育、地质环境已经或可能受到一般破坏、地形地貌较复杂、基础位于地下水位以下；,9,三级场地（简单场地）：
4、抗震设防等于或小于6度及对建筑抗震不利地段、不良地质作用不发育、地质环境基本未受破坏、地形地貌简单、地下水对基础影响.,10,（3）地基等级一级地基（复杂地基）：岩土种类多，且很不均匀，性质变化大，需作特殊处理；严重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况复杂，需作专门处理的岩土； 二级地基（中等复杂地基）：岩土种类较多，不均匀，性质变化较大，需特殊处理；除严重湿陷、膨胀、盐渍、污染以外的特殊性岩土；三级地基（简单地基）：岩土种类单一，均匀，性质变化不大，无特殊性岩土。,11,根据工程重要性、场地复杂程度等级和地基复杂程度等级，可将岩土工程勘察等级划分如下：甲级：工程重要性、场地复杂程
5、度和地基复杂程度等级中，有一项或多项为一级。乙级：除勘察等级为甲级和丙级以外的勘察项目。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。,12,三、 工程地质勘察阶段与内容 建设工程项目设计一般分为可行性研究、初步设计和施工图设计三个阶段。为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，勘察工作相应地划分为可行性研究勘察（选址勘察）、初步勘察、详细勘察三个阶段。对于工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要建筑物地基，应进行预可行性及施工勘察；对于地质条件简单，建筑物占地面积不大的场地，或有建设经验的地区，可适当简化勘察阶段。,13,（1）可行性研究勘察阶段 可行性研究勘察工作对于大型工程是非常重
6、要的环节，其目的在于从总体上判定拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设项目。一般通过取得几个候选场址的工程地质资料进行对比分析，对拟选场址的稳定性和适宜性作出工程地质评价。 A搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验；,14,B在收集和分析已有资料的基础上，通过踏勘，了解场地的地层、构造、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件； C对工程地质条件复杂，已有资料不能符合要求， 但其它方面条件较好且倾向于选取的场地，应根据具体情况进行工程地质测绘及必要的勘探工作。 选择场址时，应进行技术经济分析，一般情况下宜避开下列工程地质条件恶劣的地区或地段：,15
7、,1不良地质现象发育，对场地稳定性有直接或潜在威胁的地段； 2地基土性质严重不良的地段； 3对建筑抗震不利地段，如设计地震烈度为8度或9度且邻近地震断裂带的场区； 4洪水或地下水对建筑场地有威胁或有严重不良影响的地段； 5地下有未开采的有价值矿藏或不稳定的地下采空区上的地段。,16,（2）初步勘察阶段 初勘是在选定的建设场址上进行的。根据选址报告书了解建设项目类型、规模、建设物高度、基础的形式及埋置深度和主要设备等情况。初勘的目的是对场地内建筑地段的稳定性作出评价；为确定建筑总平面布置、主要建筑物地基基础设计方案以及不良地质现象的防治工程方案作出工程地质论证。 A搜集本项目可行性研究报告（附建
8、筑场区的地形图，一般比例尺为1:20001:5000）、有关工程性质及工程规模的文件。,17,B初步查明地层、构造、岩石和土的性质；地下水埋藏条件、冻结深度、不良地质现象的成因和分布范围及其对场地稳定性的影响程度和发展趋势。当场地条件复杂时，应进行工程地质测绘与调查。 C对抗震设防烈度为7度或7度以上的建筑场地，应判定场地和地基的地震效应。初步勘察时，在搜集分析已有资料的基础上，根据需要和场地条件还应进行工程勘探、测试以及地球物理勘探工作。,18,（3）详细勘察与施工勘察阶段 详细勘察的目的是提出设计所需的工程地质条件的各项技术参数，对建筑地基作出岩土工程评价，为基础设计、地基处理和加固、不良
9、地质现象的防治工程等具体方案作出论证和结论。 A取得附有坐标及地形的建筑物总平面布置图，各建筑物的地面整平标高、建筑物的性质和规模，可能采取的基础形式与尺寸和预计埋置的深度，建筑物的单位荷载和总荷载、结构特点和对地基基础的特殊要求； B查明不良地质现象的成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度，提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方案建议；,19,C查明建筑物范围各层岩土的类别、结构、厚度、坡度、工程特性，计算和评价地基稳定性和承载力； D对需进行沉降计算的建筑物，提出地基变形计算参数，预测建筑物的沉降、差异沉降或整体倾斜； E对抗震设防烈度大于或等于6度的场地，应划分场地土类型和场地类别；
10、对抗震设防烈度大于或等于7度的场地，应分析预测地震效应，判定饱和砂土和粉土的地震液化可能性，并对液化等级作出评价； F查明地下水的埋藏条件，判定地下水对建筑材料的腐蚀性。当需基坑降水设计时，尚应查明水位变化幅度与规律，提供地层的渗透性系数；,20,G提供为深基坑开挖的边坡稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数，论证和评价基坑开挖、降水等对邻近工程和环境的影响； H为选择桩的类型、长度，确定单桩承载力，计算群桩的沉降以及选择施工方法提供岩土技术参数。 详细勘察的手段以勘探、原位测试和室内土工试验为主，必要时可以补充一些地球物理勘探、工程地质测绘和调查工作。详细勘察的勘探工作量，应按场地类别、建筑物
11、特点及建筑物的安全等级和重要性来确定。对于复杂场地，必要时可选择具有代表性的地段布置适量的探井。,21,第二节 工程地质勘察方法,工程地质勘察的基本方法有：工程地质测绘工程地质勘探与取样工程地质现场测试与长期观测工程地质资料室内整理等。,22,工程地质测绘是最基本的勘察方法和基础性工作，通过测绘将测区的工程地质条件反映在一定比例尺的地形底图上，工程地质图是工程地质测绘的最终成果。,一、 工程地质测绘,（1）工程地质测绘的主要内容,23,A岩土体的研究 工程地质测绘的主要研究内容，要求查明测绘区内地层岩性、岩土分布特征及成因类型、岩性变化特点等。要特别注意研究性质软弱及性质特殊的软土、软岩、软弱
12、夹层、破碎岩体、膨胀土、可溶岩等；另要注意查清易于造成渗漏的砂砾层及岩溶化灰岩分布情况，应注重岩土体物理力学性质的定量研究。,工程地质测绘的内容包括工程地质条件的全部要素，同时注意对已有建筑区和采掘区的调查。,24,B地质构造的研究 研究褶皱的形态、产状、分布，断裂的性质、规模、产状、活动性，构造岩的性质、胶结程度，裂隙的分布延伸、充填、粗糙度等，第四系地层的厚度、土层组合及空间分布情况，着重注意分析地质构造与建筑工程的关系。,25,C地形地貌研究 研究地形的几何特征包括地形切割密度及深度，沟谷发育形态及方向；低山丘陵、阶地和平原等的划分及其特征。D水文地质条件研究 通过地质构造和地层岩性分析
13、，结合地下水的天然或人工露头以及地表水的研究，查明含水层和隔水层、岩层透水性、地下水类型及埋藏与分布、地下水位、水质、水量、地下水动态等。必要时还可配合取样分析、动态长期观测、渗流试验等进行试验研究。,26,E调查研究各种物理地质现象 弄清各种物理地质现象存在的情况，分析其发育发展规律及形成条件和机制，判明其目前所处状态对建筑物和地质环境的影响。 F天然建筑材料研究 注意寻找天然建筑材料，并对其质量和数量作出初步评价。,27,（2）工程地质测绘的范围和比例尺 工程地质测绘与调查，在选择场址阶段应搜集研究已有的地质资料，进行现场踏勘；初步勘察阶段，当场地的地质条件较复杂时，应进行工程地质测绘；详
14、细勘察阶段，仅在初步勘察测绘的基础上，对某些专门地质问题作必要的补充。工程地质测绘调查的范围应包括场地及附近与研究内容有关的地段。在确定测绘范围对还应考虑下列因素：,28,A建筑类型 对于工业与民用建筑，测绘范围应包括建筑场地及其邻近地段；对于渠道和各种线路，测绘范围应包括线路及轴线两侧一定宽度范围内的地带；对于洞室工程的测绘，不仅包括洞室本身，还应包括进洞山体及其外围地段。,29,B建筑物的工艺要求 对于尾矿设施的测绘，由于其工艺要求不同，对干（不回水）和湿（回水）尾矿池的测绘范围也有所不同。前者一般不考虑渗流，要求比较简单，测绘范围可适当缩小；而后者则需要考虑渗流对坝址稳定及整个尾矿池周围
15、的影响，其测绘范围不仅包括汇水面积，还要研究到分水岭一带，甚至还要研究与渗漏有关的相邻沟谷。,30,C工程地质条件复杂程度 主要考虑动力地质作用可能影响的范围。例如建筑物拟建在靠近斜坡的地段，测绘范围则应考虑到邻近斜坡可能产生不良地质现象的影响地带。 对于测绘范围的确定，一般情况下应大于建筑占地面积，也不宜过大，以解决实际问题需要为前提。 工程地质测绘所用地形图的比例尺有以下三种： 小比例尺测绘，比例尺1：50001：50000，一般在可行性研究勘察、城市规划或区域性工业布局时使用；,31,中比例尺测绘，比例尺1；2000l：5000，一般在初步勘察阶段时采用； 大比例尺测绘，比例尺1：200
16、1：1000，适用于详细勘察阶段或地质条件复杂和重要建筑物地段，以及需要解决某一特殊问题时采用。 对于建筑地段的地质界线，测绘精度在图上的误差不应超过3mm，其它地段不应超过5mm。,32,（3）工程地质测绘方法要点 工程地质测绘方法有像片成图法和实地测绘法。 像片成图法是利用地面摄影或航空（卫星）摄影的像片，在室内根据判释标志，结合所掌握的区域地质资料，把判明的地层岩性、地质构造、地貌、水系和不良地质现象等，调绘在单张像片上，并在像片上选择需要调查的若干地点和线路，然后据此做实地调查，进行核对、修正和补充。将调查的结果转绘在地形图上而成工程地质图。 实地测绘法，指在野外进行测绘工作，常采用的方法有3种：,
