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1、岩土工程教研室课件系列之岩土工程教研室课件系列之工工工工 程程程程 地地地地 质质质质 学学学学天津城市建设学院土木工程系天津城市建设学院土木工程系天津城市建设学院土木工程系岩土教研室工程地质学工程地质学目目录录1.绪论2.岩石的成因类型及其工程地质特征3.地质构造及其对工程的影响4.土的工程性质与分类5.地下水6.不良地质现象的工程地质问题7.工程地质原位测试8.工程地质勘察天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察1. 1. 目的：目的：获取建筑场地及其有关地区的工程地质条件的原始资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。料和工程地质论证。
2、2. 2. 基本原则：基本原则：坚持为工程服务，有明确的目的性和针对性。坚持为工程服务，有明确的目的性和针对性。3. 3. 要求：要求：按勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件，提出工按勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件，提出工程地质评价，为设计、施工提供依据。程地质评价，为设计、施工提供依据。4. 4. 基本方法：基本方法：工程地质测绘、工程地质勘探与取样、工程地质工程地质测绘、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。现场测试与长期观测，工程地质资料室内整理等。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段
3、8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察也称为岩土工程勘察建筑工程地质勘察也称为岩土工程勘察可行性研究勘察可行性研究勘察符合选址或确定场地要求；符合选址或确定场地要求；初初 步步 勘勘 察察符合初步设计或扩大初步设计要求；符合初步设计或扩大初步设计要求；详详 细细 勘勘 察察符合施工图设计要求。符合施工图设计要求。 各个阶段都有具体任务、应解决的问题、重点工作内容、各个阶段都有具体任务、应解决的问题、重点工作内容、工作方法、工作量等，遵从规范、手册。工作方法、工作量等，遵从规范、手册。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程
4、地质勘察阶段工程地质勘察阶段8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段 选址阶段，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，应避开选址阶段，应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价，应避开下列地区（地段）：下列地区（地段）：1 1）不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁；不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁；2 2）地基土性质严重不良的；地基土性质严重不良的；3 3）对建（构）筑物抗震危险的；对建（构）筑物抗震危险的；4 4）洪水或地下水对建（构）筑物有严重不良影响的；洪水或地下水对建（构）筑物有严重不良影响的；5 5
5、）地下有未开采的有价值矿藏或未稳定的地下采空区的。地下有未开采的有价值矿藏或未稳定的地下采空区的。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法本阶段要求（内容）：本阶段要求（内容）：（1 1）收集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质收集区域地质、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；资料及当地的建筑经验；（2 2）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、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、岩性、岩石和土的
6、性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件；岩性、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件；（3 3）对工程地质条件复杂，已有资料不能符合要求，但其他条件较对工程地质条件复杂，已有资料不能符合要求，但其他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。勘探工作。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l初步勘察阶段初步勘察阶段 场地内建筑地段岩土工程稳定性评价场地内建筑地段岩土工
7、程稳定性评价（1 1）收集本项目的可行性研究报告、场址地形图、工程地质、）收集本项目的可行性研究报告、场址地形图、工程地质、工程规模等资料；工程规模等资料；（2 2）初步查明地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、冻结）初步查明地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、冻结深度、不良地质现象的成因、分布及其对场地稳定性的影响和深度、不良地质现象的成因、分布及其对场地稳定性的影响和发展趋势，进行必要的测绘与勘察；发展趋势，进行必要的测绘与勘察；（3 3）对抗震设防烈度大于等于）对抗震设防烈度大于等于7 7地区，应初步判定场地和地地区，应初步判定场地和地基效应。基效应。天津城市建设学院土木工程系岩土教研
8、室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘察阶段工程地质勘察阶段8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l详细勘察阶段详细勘察阶段密切结合技术设计或施工图设计；密切结合技术设计或施工图设计；按不同建构筑物或建筑群提供详细的工程地质资料和设计所需按不同建构筑物或建筑群提供详细的工程地质资料和设计所需要的岩土技术参数；要的岩土技术参数；对建筑地基作出岩土工程评价；对建筑地基作出岩土工程评价；为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出论证、结论和建议。论证、结论和建议。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8
9、.工程地质勘察工程地质勘察工程地质测绘工程地质测绘8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l综合性地质测绘综合性地质测绘 1.1.任务：任务：在地形图上填绘出测区工程地质条件。在地形图上填绘出测区工程地质条件。 工程地质勘察工程地质勘察 = = 测绘测绘 + + 勘探勘探 + + 试验。试验。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质测绘工程地质测绘8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l综合性地质测绘综合性地质测绘2.2.内容及比例尺内容及比例尺 内容：内容：包括工程地质条件的所有要素：地层、岩性、构造、地包括工
10、程地质条件的所有要素：地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件、物理地质现象已有建筑物变形破坏、建筑经貌、水文地质条件、物理地质现象已有建筑物变形破坏、建筑经验、天然建筑材料质量及分布等；验、天然建筑材料质量及分布等； 比例尺：比例尺：（1 1）小比例尺：）小比例尺：1 1：5,000-15,000-1：50,00050,000，可研阶段；，可研阶段； （2 2）中比例尺：）中比例尺：1 1：2,000-12,000-1：5,0005,000，初勘阶段；，初勘阶段； （3 3）大比例尺：）大比例尺：1 1：100-1100-1：1,0001,000，详勘阶段，复，详勘阶段，复 杂条件，特殊问题。杂
11、条件，特殊问题。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质测绘工程地质测绘8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l综合性地质测绘综合性地质测绘3. 3. 测绘方法：测绘方法：1 1）像片成图法：航卫片调绘；）像片成图法：航卫片调绘；2 2）实地测绘法）实地测绘法 （1 1）路线法；）路线法； （2 2）布点法；）布点法； （3 3）追索法。）追索法。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察遥感技术在工程地质测绘中的应用遥感技术在工程地质测绘中的应用8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法
12、电磁辐射理论电磁辐射理论- -探测技术探测技术- -接收、传送、处理接收、传送、处理- -卫星照片卫星照片+ +航空照片航空照片l1.1.应用方法：应用方法： （1 1）初步解译）初步解译 （2 2）野外踏勘和验证）野外踏勘和验证 （3 3）成果成图）成果成图l2.2.遥感影像资料的比例尺遥感影像资料的比例尺 （1 1）航片比例尺：）航片比例尺：1 1：25,000-125,000-1：100,000100,000； （2 2）卫星影像不同时间多波段，）卫星影像不同时间多波段，1 1：250,000-1250,000-1：500,000500,000； （3 3）热红外图像，不小于）热红外图像
13、，不小于1 1：50,00050,000。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘探工程地质勘探8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法 工工程程地地质质勘勘探探工工作作一一般般是是在在测测绘绘工工作作基基本本完完成成后后，根根据据测测区区内内的的综综合合条条件件，有有针针对对性性的的布布置置勘勘探探点点、勘勘探探深深度度的的。用用勘勘探探工工作作的的成成果补充、检验和修改调查测绘工作的成果。果补充、检验和修改调查测绘工作的成果。常常用用的的勘勘探探方方法法有有三三类类：坑坑探探、槽槽探探、钻钻探探和和地球物理勘探地球物理勘探。l坑探
14、、槽探坑探、槽探 最最简简易易的的勘勘探探方方法法，常常用用的的有有剥剥土土、槽槽探探、坑探等，注意回填。坑探等，注意回填。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘探工程地质勘探8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l2.2.钻探钻探 采用钻探机具对深部的工程地质条件采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法。它分为轻便进行揭露的一种工作方法。它分为轻便钻探和钻探两种。钻探和钻探两种。 轻便钻探轻便钻探利用洛阳铲、锥探和小螺纹利用洛阳铲、锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法；钻等进行钻探的方法；钻探钻探一般是利用大型钻机进行钻
15、探的一般是利用大型钻机进行钻探的方法，常用的钻机是机械回转钻机。方法，常用的钻机是机械回转钻机。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘探工程地质勘探8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l2.2.钻探钻探钻探过程包括三个基本程序：钻探过程包括三个基本程序： A A破碎岩土：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、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，破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。岩土块或岩土芯，破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。B B采取岩土：
16、采取岩土：用冲洗液（或压缩空气）将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或用冲洗液（或压缩空气）将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或者用钻具（抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机械者用钻具（抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。将孔底的碎屑或样心取出于地面。C C保全孔壁：保全孔壁：一般采用套管或泥浆来护壁。一般采用套管或泥浆来护壁。 天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘探工程地质勘探8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l2.2.钻探钻探钻进方法有以下四种：钻进方法有以下四种：A A
17、冲击钻进：冲击钻进：采用底部圆环状的钻头，将钻具提升到一定高度，利用钻具自重，采用底部圆环状的钻头，将钻具提升到一定高度，利用钻具自重，迅猛放落，钻具在下落时产生冲击动能，冲击孔底岩土层，使岩土达到破碎。迅猛放落，钻具在下落时产生冲击动能，冲击孔底岩土层，使岩土达到破碎。B B回转钻进：回转钻进：采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进，钻进中施加采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进，钻进中施加钻压，使钻头在回转中切入岩土层，达到加深钻孔的目的。钻压，使钻头在回转中切入岩土层，达到加深钻孔的目的。C C振动钻进：振动钻进：采用机械动力所产生的振动力，通过连接杆和钻具传到圆筒形采用机械动
18、力所产生的振动力，通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。钻头周围土中。D D综合式钻进：综合式钻进：综合冲击回转两种钻进方法；在钻进过程中，钻头克取岩石综合冲击回转两种钻进方法；在钻进过程中，钻头克取岩石时，施加一定的动力，对岩石产生冲击作用，使岩石的破碎速度加快，同时由时，施加一定的动力，对岩石产生冲击作用，使岩石的破碎速度加快，同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加，在回转中将岩石剪切掉。于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加，在回转中将岩石剪切掉。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘探工程地质勘探8
19、.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l3.3.地球物理勘探地球物理勘探1 1）电法勘探）电法勘探 电法勘探可分为电法勘探可分为自然电场法自然电场法和和人工电场人工电场法法两种。两种。 工程地质勘探中常采用人工电场法的工程地质勘探中常采用人工电场法的电阻率法，电阻率法，它主要利用仪器测定岩、土体它主要利用仪器测定岩、土体导电性的差异来识别地质情况的一种方法导电性的差异来识别地质情况的一种方法；天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘探工程地质勘探8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l3.3.地球物理勘探地球物
20、理勘探2 2）弹性波法）弹性波法 弹性波法包括地震勘探、声波及超声波探测。它是人式激弹性波法包括地震勘探、声波及超声波探测。它是人式激发振动，来研究地质体中的传播规律，以判定地质情况、岩体发振动，来研究地质体中的传播规律，以判定地质情况、岩体状态及特性。状态及特性。3 3）地球物理测井）地球物理测井 地球物理测井是利用地层之间的物性差异，采用不同的物理地球物理测井是利用地层之间的物性差异，采用不同的物理方法，了解钻井中的地质和水文地质情况的方法。方法，了解钻井中的地质和水文地质情况的方法。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘探工程地质勘探8.1建筑工程
21、地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l3.3.地球物理勘探地球物理勘探4 4）地质雷达）地质雷达地质雷达是一种高频电磁地质雷达是一种高频电磁波，利用电磁波在不同介质波，利用电磁波在不同介质中的传播规律，探明地质条中的传播规律，探明地质条件的一种方法。件的一种方法。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察土试样的采取土试样的采取8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l1.1.原状土的概念原状土的概念保留土的原状结构的试样。保留土的原状结构的试样。1 1）土样扰动的原因：）土样扰动的原因：（1 1）外界条件引起的土试样的扰动，如钻进过
22、程、工艺、取土方法等；）外界条件引起的土试样的扰动，如钻进过程、工艺、取土方法等；（2 2）取样过程土体的应力环境发生了变化；）取样过程土体的应力环境发生了变化；（3 3）采取土样的取土器。）采取土样的取土器。2 2）土样扰动程度分级：）土样扰动程度分级：（1 1）级，不扰动，可进行所有的试验项目；级，不扰动，可进行所有的试验项目；（2 2）级，轻微扰动，可进行土类定名、含水量、密度；级，轻微扰动，可进行土类定名、含水量、密度；（3 3）级，显著扰动，可进行土类定名、含水量；级，显著扰动，可进行土类定名、含水量；（4 4）级，完全扰动，可进行土类定名。级，完全扰动，可进行土类定名。天津城市建设
23、学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察土试样的采取土试样的采取8.1建筑工程地质勘察的内容和方法建筑工程地质勘察的内容和方法l2. 2. 减少土试样扰动的注意事项减少土试样扰动的注意事项1 1）合理的钻进方式）合理的钻进方式（1 1）敏感土层、疏松砂层，采用回转钻进；）敏感土层、疏松砂层，采用回转钻进；（2 2）泥浆护壁，减少扰动；）泥浆护壁，减少扰动；（3 3）钻孔孔径适当，保持与取土器间距；）钻孔孔径适当，保持与取土器间距；（4 4）取土前一次钻进不宜过深，减少扰动；）取土前一次钻进不宜过深，减少扰动；（5 5）取土深度、进土深度在取土前准确量取。）取土深度、进土深度在取
24、土前准确量取。2 2）操作过程细致稳妥，避免认为扰动）操作过程细致稳妥，避免认为扰动3 3）及时腊封，注明上下，贴上标签，做好记录）及时腊封，注明上下，贴上标签，做好记录4 4）在封存、运输、开土等，注意避免扰动，严防振动、日晒、）在封存、运输、开土等，注意避免扰动，严防振动、日晒、雨淋、冻结。雨淋、冻结。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘察报告书工程地质勘察报告书8.2建筑工程地质勘察的报告书和图件建筑工程地质勘察的报告书和图件工程地质报告书是工程地质报告书是工程地质勘察的文字成果工程地质勘察的文字成果。报告书的任务报告书的任务在于阐明工作地区的工
25、程地质条件，分析存在在于阐明工作地区的工程地质条件，分析存在的工程地质问题，并作出工程地质评价，得出结论。的工程地质问题，并作出工程地质评价，得出结论。工程地质报告书的内容：（结构上）一般分为工程地质报告书的内容：（结构上）一般分为绪言绪言、一般部一般部分分、专门部分专门部分和和结论结论。工程地质报告书样本工程地质报告书样本天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘察图件工程地质勘察图件8.2建筑工程地质勘察的报告书和图件建筑工程地质勘察的报告书和图件 工程地质报告书应附有各种工程地质因，如分析图、专门图、工程地质报告书应附有各种工程地质因，如分析图、专门图
26、、综合图等等。这些图件对说明工程地质报告书是最基本的。综合图等等。这些图件对说明工程地质报告书是最基本的。工工程地质报告书赖以这些图件来说明和评价。程地质报告书赖以这些图件来说明和评价。天津城市建设学院土木工程系岩土教研室天津城市建设学院土木工程系岩土教研室2 2）工程地质剖面图）工程地质剖面图天津城市建设学院土木工程系岩土教研室3 3）钻孔柱状图）钻孔柱状图天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察4 4）土工试验图表）土工试验图表天津城市建设学院土木工程系岩土教研室8.8.工程地质勘察工程地质勘察工程地质勘察图件工程地质勘察图件8.2建筑工程地质勘察的报告书和图件建筑工程地质勘察的报告书和图件5 5）现场原位测试图件）现场原位测试图件 如载荷试验、标准贯入试验、十字板剪力试验、静力触探试如载荷试验、标准贯入试验、十字板剪力试验、静力触探试验等的成果图件。验等的成果图件。6 6）其他专门图件）其他专门图件 对于特殊性土、特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特对于特殊性土、特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特殊需要，绘制相应的专门图件，如各种分析图等。殊需要，绘制相应的专门图件，如各种分析图等。
