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1、第八章第八章 工程地质勘察工程地质勘察第一第一节 工程地工程地质概述及概述及测绘第二第二节 工程地工程地质勘探及勘察勘探及勘察报告的告的编写写 重重点点:掌掌握握工工程程地地质测绘的的主主要要内内容容、方方法法,工程地工程地质物探及工程地物探及工程地质勘察勘察报告的主要内容。告的主要内容。 难点点:掌掌握握工工程程地地质物物探探方方法法及及勘勘察察报告告的的内容。内容。 一、工程地质勘察的概念、目的、任务及方法一、工程地质勘察的概念、目的、任务及方法 1、工程地质勘察概念及原则、工程地质勘察概念及原则 工工程程地地质质勘勘察察:运运用用工工程程地地质质理理论论和和各各种种勘勘察察测测试试技技术
2、术手手段段和和方方法法,获获取取建建筑筑场场地地及及其其有有关关地地区区工工程程地质的原始资料,并进行论证的过程。地质的原始资料,并进行论证的过程。 基基本本原原则则:结结合合具具体体建建筑筑物物类类型型、要要求求、特特点点、自自然然环环境境等等,分分阶阶段段进进行行,按按照照阶阶段段要要求求,准准确确反反映映工程地质条件,提出工程地质评价。工程地质条件,提出工程地质评价。第一节第一节 工程地质概述及测绘工程地质概述及测绘 2 2、工程地、工程地质勘察的目的勘察的目的 是工程建是工程建设的先行工作,其成果的先行工作,其成果资料是工程料是工程项目决策、目决策、设计和施工的重要依据。和施工的重要依
3、据。3、工程地质勘察的任务、工程地质勘察的任务(1 1)查明建筑明建筑场地的工程地地的工程地质条件;条件;(2 2)查明明场区内崩塌、滑坡等地区内崩塌、滑坡等地质作用和作用和现象,象, 分析并判明其分析并判明其对建筑物的危害程度;建筑物的危害程度;(3 3)查明地基岩土的地明地基岩土的地层时代、岩性、地代、岩性、地质构造、构造、 土的成因土的成因类型及其埋藏型及其埋藏规律等;律等;(4 4)查明地下水明地下水类型、水型、水质、埋深及其分布、埋深及其分布变 化;化;选择场地查明条件分析问题提出建议制定措施预测新问题(5 5)根据建筑)根据建筑场地的工程地地的工程地质条件,分析研究可能条件,分析研
4、究可能 发生的工程地生的工程地质问题,提出,提出拟建建筑物的建建筑物的结构构 形式、基形式、基础类型及施工方法等建型及施工方法等建议;(6 6)对于不利的条件,提出切于不利的条件,提出切实可行的可行的处理方法或理方法或 防治措施。防治措施。4、工程地质勘察的方法、工程地质勘察的方法二、工程地质勘察阶段的划分二、工程地质勘察阶段的划分可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段 初步勘察阶段初步勘察阶段 详细勘察阶段详细勘察阶段1 1、可行性研究勘察、可行性研究勘察阶段段主主要要任任务:选定定建建筑筑场址址( (或或线路路方方案案) )。通通过勘勘察察对其其稳定定性性和和适适宜宜性性作作出出评价价,经过
5、技技术经济论证选择最最优方案。方案。建筑物建筑物应避开:避开:不良地不良地质现象象不良地基不良地基不利抗震的不利抗震的地下水或地表水害区地下水或地表水害区矿区区要求:要求:收集区域地收集区域地质:地形、地:地形、地貌、貌、矿产和其他和其他资料;料;踏勘:了解地踏勘:了解地层、构造、构造、岩土性岩土性质、不良地、不良地质现象;象;勘探:勘探:选择性的性的测绘和物和物探等。探等。勘察方法勘察方法: :搜集搜集资料料踏勘踏勘勘探勘探2 2、初步勘察、初步勘察阶段段 勘察方法:勘察方法:钻探钻探试验试验补充测绘和物探补充测绘和物探长期观测长期观测 主主要要任任务是是确确定定建建筑筑物物的的具具体体位位
6、置置、选择建建筑筑物物地地基基基基础方方案案、对不不良良地地质现象象的的防防治治措措施施进行行论证。需需详细查明明建建筑筑场地工程地地工程地质条件。条件。要求:要求:收集本收集本项目可行性目可行性报告,地形告,地形图、工程地、工程地质、规模的模的资料;料;初步初步查明地明地层、构造、岩土性、构造、岩土性质、地下水、地下水、冻土、不良地土、不良地质现象成因、分布;象成因、分布;初步判定抗震效果。初步判定抗震效果。3 3、详细勘察勘察阶段段勘察方法勘察方法: :试验试验补充勘探补充勘探配合技配合技术设计或施工或施工图设计, ,按不同建筑按不同建筑物提出物提出详细的工程地的工程地质资料和料和设计所需
7、所需的岩土技的岩土技术参数。参数。 三、工程地质测绘三、工程地质测绘 通通过对地地质现象象的的详细观察察和和描描述述,并并将将其其反反映映到到一一定定比比例例尺尺的的地地形形图上上。据据测绘成成果果可可以以分分析析各各种种地地质现象象的的成成因因、分分布布、发展展变化化规律律以以及及对工工程程建建筑筑的的影影响响,还可可为勘勘探探、试验等其他工作的布置奠定基等其他工作的布置奠定基础。 工工程程地地质测绘可可分分为综合合性性测绘和和专门性性测绘。 1 1、工程地、工程地质测绘的研究内容的研究内容 包包括括工工程程地地质条条件件的的全全部部要要素素,其其次次也也要要注注意意对已有建筑区和采掘区的已
8、有建筑区和采掘区的调查。 (1 1) 岩土体的研究岩土体的研究 查明明测绘区区内内地地层岩岩性性、岩岩土土分分布布特特征征及及成成因因类型、岩性型、岩性变化特点等。化特点等。 (2 2)地)地质构造的研究构造的研究 场地地岩岩土土体体均均一一性性及及完完整整性性、各各种种软弱弱带的的分分布布位位置置、水水文文地地质条条件件等等都都受受构构造造控控制制。因因此此,研研究究褶褶皱的的形形态、产状状、分分布布等等;断断裂裂的的性性质、规模、模、产状、分布等。状、分布等。 (3 3) 地形地貌研究地形地貌研究 地地形形的的几几何何特特征征,包包括括地地形形切切割割密密度度及及深深度度,沟谷沟谷发育形育
9、形态及方向等。及方向等。 (4 4)水文地)水文地质条件研究条件研究 通通过地地质构构造造和和地地层岩岩性性分分析析,结合合地地下下水水的的天天然然或或人人工工露露头及及地地表表水水研研究究,查明明含含水水层和和隔水隔水层、岩、岩层透水性、地下水透水性、地下水类型及分布等。型及分布等。 (5 5)调查研究各种物理地研究各种物理地质现象象 弄弄清清滑滑坡坡、崩崩塌塌等等地地质现象象存存在在的的情情况况,分分析析发育育发展展规律及形成条件等。律及形成条件等。 (6 6)天然建筑材料研究)天然建筑材料研究 2 2、工程地、工程地质测绘的范的范围和比例尺和比例尺 (1 1)范)范围 取取决决于于拟建建
10、建建筑筑物物的的类型型和和规模模、工工艺要要求求、设计阶段以及工程地段以及工程地质条件的复条件的复杂程度。程度。 一一般般房房屋屋建建筑筑局局限限于于有有限限范范围内内。道道路路测绘主要采取沿主要采取沿线调查的方法。的方法。 (2)比例尺)比例尺 规划阶段的踏勘及路线测绘采用规划阶段的踏勘及路线测绘采用1:20万万1:50万。万。 可行性阶段采用:可行性阶段采用:1:50001:50000; 初步勘察阶段采用:初步勘察阶段采用:1:20001:5000; 详细勘察阶段采用:详细勘察阶段采用:1:1001:1000。3 3、工程地、工程地质测绘的方法的方法 (1 1)像片成)像片成图法法 利用地
11、面利用地面摄影、航空影、航空( (卫星星) )摄影等像片,影等像片,在室内在室内进行判行判释。 (2 2)实地地测绘法法 路路线法法 布点法布点法 追索法追索法 一、工程地质勘探一、工程地质勘探 1 1、勘探工作的主要任、勘探工作的主要任务(1 1)查明建筑明建筑场地的岩性及地地的岩性及地质构造;构造;(2 2)探明水文地)探明水文地质条件;条件;(3 3)提取岩土)提取岩土样及水及水样,供室内,供室内试验分析之用;分析之用;(4 4)利用勘探坑孔)利用勘探坑孔进行行现场原位原位试验和布和布设长期期 观测点。点。 第二节第二节 工程地质勘探及勘察报告的编写工程地质勘探及勘察报告的编写 2 2、
12、工程地、工程地质物探物探 以以专门仪器器探探测地地质体体的的物物理理场来来进行行地地层划划分分,判判定定地地质构构造造、水水文文地地质条条件件及及各各种种物理地物理地质现象的勘探方法。象的勘探方法。 物物探探分分为:电法法、磁磁法法、震震法法、重重力力法法及及放射性勘探,但放射性勘探,但应用最广泛的是用最广泛的是电法法和和震法震法。 (1 1)电法勘探法勘探 是是对地地质体体以以人人工工形形成成电场,通通过电测仪测定定地地质体体视电阻阻率率的的大大小小及及变化化,从从而而推推断断地地下下一一定定范范围地地质体体的的情情况况。它它可可以以用用作作划划分分地地层岩岩性性、地地质构构造造、覆覆盖盖层
13、或或风化化层的的厚厚度度、含含水水层的的分分布布和和深度、古河道及天然建筑材料分布范深度、古河道及天然建筑材料分布范围和和储量。量。电测深法、电剖面法及中间梯度法。电测深法、电剖面法及中间梯度法。 (2)震法勘探)震法勘探 是是以以人人工工激激发发的的弹弹性性波波,在在地地壳壳内内的的传传播播规规律律来来探探测测地地质质结结构构的的方方法法,是是石石油油勘勘探探中的一种重要方法。中的一种重要方法。 工工程程地地质质勘勘察察中中应应用用最最多多的的是是高高频频(200250Hz)地震波浅层折射法。)地震波浅层折射法。 (3)坑探)坑探 是是用用人人工工或或机机械械掘掘进进的的方方式式来来探探明明
14、地地表表浅浅部部的的工工程程地地质质条条件件,包包括括:探探坑坑、探探槽槽、斜斜井井、浅浅井井、竖井、平洞等。竖井、平洞等。 坑探工程的编录主要是绘制展示图。坑探工程的编录主要是绘制展示图。 (4 4)钻探探 利利用用钻探探机机械械和和工工具具在在岩岩土土层中中钻孔孔的的勘勘探探方方法法。可可直直接接探探明明地地层岩岩性性、地地质构构造造、地地下下水水埋埋深深、含含水水层类型型和和厚厚度度、滑滑坡坡位位置置及及岩岩溶溶情情况况,还可可取取岩岩心心,在在钻孔中孔中试验。 钻钻探探方方法法:冲冲击击钻钻探探、回回转转钻钻探探、振振动动钻钻探及冲洗钻探。探及冲洗钻探。 钻钻探探设设备备:SH-30型
15、型、 CH-50型型、DDP-100型型汽汽车车钻钻、XU-100型型、M-68型型、ZK-50型型(综合勘探全液压钻机)、(综合勘探全液压钻机)、XU-300-2型。型。 工工民民建建勘勘察察常常用用简简易易、轻轻便便的的SH30钻钻机机回回转转钻钻进进,对对软软土土用用薄薄壁壁取取土土器器,对对松松散散的的砂砂卵卵石石层层采采用用冲冲击击钻钻进进或或振振动动钻钻进进;对对软软弱弱地地层层或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。钻孔孔观测、编录与与资料整理:料整理:岩心岩心观察、描述和察、描述和编录;钻孔水文地孔水文地质观测;钻进动态观测。 3 3、工程地、工程地
16、质勘探的布置勘探的布置 (1 1)勘探布置的一般原)勘探布置的一般原则 在地在地质测绘和物探的基和物探的基础上布置勘探工作勘上布置勘探工作勘探工程的布置与勘察探工程的布置与勘察阶段相适段相适应勘探布置因建筑勘探布置因建筑物物类型和型和规模而异勘探布置模而异勘探布置应考考虑地地质条件条件变化化大的部位多种勘探方法相互配合。大的部位多种勘探方法相互配合。 (2 2)勘探孔深度确定)勘探孔深度确定 应根据建筑根据建筑类型、勘察型、勘察阶段地段地质条件复条件复杂程程度度综合考合考虑布孔深度。工民建的孔深布孔深度。工民建的孔深应达到地基达到地基压缩层之下(之下(23倍基底倍基底宽度)或可能的度)或可能的
17、桩基深基深度之下。度之下。二、工程地质勘察报告的主要内容二、工程地质勘察报告的主要内容 工程地工程地质勘察勘察报告是工程地告是工程地质勘察的正式勘察的正式成果。它将成果。它将现场勘察得到的工程地勘察得到的工程地质资料料进行行统计、归纳和分析,和分析,编制成制成图件、表格并件、表格并对场地工程地地工程地质条件和条件和问题做出系做出系统的分析和的分析和评价,以正确全面地反映价,以正确全面地反映场地的工程地地的工程地质条件和条件和提供地基上物理力学提供地基上物理力学设计指指标,供建,供建设单位、位、设计单位和施工位和施工单位使用,并作位使用,并作为存档文件存档文件长期保存。期保存。 1 1、工程地、
18、工程地质图的的编绘(1 1)工程地)工程地质图的的类型型 工程地工程地质勘察勘察实际材料材料图: :反映反映该工程工程扬地勘地勘察的察的实际工作,包括地工作,包括地质点点, ,钻孔点,勘探坑洞,孔点,勘探坑洞,试验点及点及长期期观测点等。点等。 工程地工程地质编录图: :包括包括钻孔柱状孔柱状图,基坑,基坑编录图,平洞展示,平洞展示图及其地及其地质勘探和勘探和测绘点的点的编录。 工程地工程地质分析分析图: :突出反映一种或两种工程地突出反映一种或两种工程地质因素或岩土某一性因素或岩土某一性质的指的指标的的变化情况。化情况。 专门工程地工程地质图:为勘察某一勘察某一专门工程地工程地质问题而而编制
19、的制的图件。突出反映与件。突出反映与该工程地工程地质问题有关的地有关的地质特征、空洞分布和其相互特征、空洞分布和其相互组合关系等。合关系等。 综合性工程地合性工程地质图:针对建筑建筑类型把与之有型把与之有关的地关的地质条件和勘探条件和勘探试验成果成果综合地反映在合地反映在图上,并上,并对建筑建筑场区的工程地区的工程地质条件提出条件提出总的的评价。价。(2 2)工程地)工程地质图的内容及的内容及编制原制原则 地形地貌:地形地貌:包括地包括地势和主要地貌和主要地貌单元。地形地元。地形地貌条件貌条件对建筑建筑场地或地或线路的路的选择、对建筑物的布局建筑物的布局和和结构形式以及施工条件都有直接影响。合
20、理利用构形式以及施工条件都有直接影响。合理利用地形地貌条件常能在工程建地形地貌条件常能在工程建设中取得良好的中取得良好的经济效效益。益。 岩土岩土类型及其工程性型及其工程性质:包括地包括地层年代、地基年代、地基士成因士成因类型、型、变化、分布化、分布规律以及物理力学指律以及物理力学指标的的变化范化范围和代表和代表值。 地地质构造:构造:在工程地在工程地质图上尤其上尤其对基岩地区或有基岩地区或有地震背景的松地震背景的松软土土层分布地区要注意反映地下地分布地区要注意反映地下地质构构造特征。造特征。对于某些工程,如于某些工程,如边坡、洞室工程等,岩石坡、洞室工程等,岩石的裂隙性具有很大的意的裂隙性具
21、有很大的意义。 水文地水文地质条件:条件:一般有地下水位,包括潜水水位一般有地下水位,包括潜水水位及及对工程有影响的承工程有影响的承压水水测压水位及其水位及其变化幅度,地化幅度,地下水的化学成分及侵下水的化学成分及侵蚀性。性。 物理地物理地质现象:象:包括各包括各类物理地物理地质现象的形象的形态、发育育强度的等度的等级及其活及其活动强度。各种物理地度。各种物理地质现象的象的形形态类型一般用符号在其主要型一般用符号在其主要发育地段育地段笼统表示,例表示,例如岩溶、滑坡等。如岩溶、滑坡等。 (3 3)工程地)工程地质囹的囹的编制方法制方法 编制工程地制工程地质图需要一套相需要一套相应比例尺的有关比
22、例尺的有关图件,件,这些基本些基本图件件为: 地地质图或第四或第四纪地地质图; 地貌及物理地地貌及物理地质现象象图; 水文地水文地质图; 各种工程地各种工程地质剖面剖面图、钻孔柱状孔柱状图; 各种原位各种原位测试及室内及室内试验成果成果图表等。表等。 根根据据编图目目的的,对相相关关资料料加加以以选择,选取取那那些些对反反映映工工程程地地质条条件件、分分析析工工程程地地质问题最最有有用用的的资料料,突突出出主主要要特特征征。画画出出许多多界界线,主主要要有有不不同同年年代代、不不同同成成因因类型型和和土土性性的的土土层界界线,地地貌貌分分区区界界线,物物理理地地质现象象分分布布界界线及及各各级
23、工工程程地地质分分区界区界线等等。等等。 2 2、工程地、工程地质勘察勘察报告的告的编写写 (1 1)任)任务要求及勘察工程概况;要求及勘察工程概况; (2 2)拟建工程概况;建工程概况; (3 3)勘察方法和勘察工作布置;)勘察方法和勘察工作布置; (4 4)场地地形、地貌、地地地形、地貌、地层、地、地质构造、岩土性构造、岩土性质、地下水、不良地、地下水、不良地质现象的描述与象的描述与评价;价; (5 5)场地地稳定性与适宜性的定性与适宜性的评价;价; (6 6)岩上参数的分析与)岩上参数的分析与选用;用; (7 7)提出地基基)提出地基基础方案的建方案的建议,工程施工和使用,工程施工和使用
24、期期间可能可能发生的岩土工程生的岩土工程问题的的预测及及监控、控、预防措施防措施的建的建议; (8 8)勘察成果表及所附)勘察成果表及所附图件。件。 常用的常用的图表有:表有: 勘察点平面布置勘察点平面布置图; 工程地工程地质柱状柱状图; 工程地工程地质剖面剖面图; 原位原位测试成果表;成果表; 室内室内试验成果表等。成果表等。 综合地合地层柱状柱状图:表示所勘察的地表示所勘察的地层的的层序及其主要特征和性序及其主要特征和性质,比例尺,比例尺1:501:501 1:200200。图上注明上注明层厚、地厚、地质年代,并年代,并对岩石或土的特岩石或土的特征和性征和性质进行概括性的描述。行概括性的描述。谢谢 谢!谢!