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第九章工程地质勘察第二节工程地质测绘与调查第六节勘察资料的内业整理第五节现场检验与监测主要内容第一节工程地质勘察任务及勘察阶段划分第三节工程地质勘探第四节工程地质原位测试第七节土木工程地质勘察要求目的：通过勘察查明土木工程场地的原始工程地质条件，分析存在的工程地质问题，对建筑场地作出工程地质评价。第一节工程地质勘察任务及勘察阶段划分工程地质勘察的目的工程地质勘察的任务•（1）查明建筑物地区的工程地质条件，指出有利和不利条件地质条件；•（2）分析研究与建筑物有关的工程地质问题，作出定性、定量评价为工程建设规划、设计、施工提供可靠的地质依据；•（3）选出工程地质条件优越的工程建筑场地;•（4）配合建筑物的设计与施工，提出关于建筑物类型、结构、规模和施工方法的建议；•（5）预测工程兴建后对工程地质环境造成的影响，制定保护地质环境的措施.工程地质条件岩土类型—岩土类型的差异决定了其工程性质的不同;地质构造—包括土体与岩体构造等;地形地貌条件—地形形态、地貌单元划分等;水文地质条件—地下水的类型、水位、含水层、岩土层的透水性、富水性、地下水的补给、径流和排泄条件等;物理地质现象—自然地质作用，如地震、滑坡、崩塌、泥石流;天然建筑材料—储量、质量及开采运输条件。直接关系到工程的造价、工期的长短。故也是工程地质条件的重要内容，应“就近取材，就地取材”。与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。测绘物探坑探钻探勘探室内试验室外试验试验监测工程地质勘察方法新技术：地理信息系统（GIS）、全球卫星定位系统（GPS）、监测遥感系统（RS）、地球物理层析成像技术（CT）工程地质勘察的工作程序调查收集资料测绘物探坑探和钻探室内外试验长期观测工程地质勘察的一般要求（阶段划分）可行性研究勘察阶段（选址勘察阶段）初步勘察阶段详细勘察阶段施工勘察阶段（地质条件复杂的）不同部门的名称：铁道部门：草测初测详测定测；水电部门：规划可行性研究初步设计技施设计运行；城建部门：总体规划、详细规划初步设计技术设计施工设计与施工。机场部门：选勘、定勘、详勘、施工勘察四个阶段。勘察方法:1.搜集资料：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；2.踏勘：了解场地地层、构造、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等；3.具体测绘和物探：场地复杂，已有资料不能满足要求，其他条件较好倾向于选址的场地，应进行具体的测绘和勘探；可行性研究勘察阶段（选址）－－大型工程重要环节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。美人沱莲沱南津关萨凡奇计划坝址三峡大坝19441955\195619791959花岗岩区石灰岩区石牌初步勘察阶段－选定厂址后进行勘察主要手段:1.钻探2.试验3.补充测绘和物探目的：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认证。主要工作:1.搜集可行性报告；2.初步查明地层、构造、岩土性质等；3.对抗震烈度为7或大于7的场地，判断地震效应；房屋建筑和构筑物初步勘察阶段例土质地基地基复杂程度等级勘探线间距,m勘探点距,m一级（复杂）二级（中等复杂）三级（次要工程）50-10075-150150-30030-5040-10075-200工程重要性等级一般性勘探孔控制性勘探孔一级（重要工程）二级（一般工程）三级（次要工程）≥1510-156-10≥3015-3010-20初步勘察勘探线、勘探点间距初步勘察勘探孔深度控制性勘探孔是指深度要达到地基变形计算要求的深度，以确定是何种地层以及层厚等，并根据整个场地基土的工程特性来进行计算。详细勘察阶段－－为施工图设计提供资料勘察手段:1.勘探、原位测试和室内土工试验为主；2.补充勘探：地球物理勘探、工程地质测绘、调查工作等，必要时作适当的探井等。目的：提供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，为基础工程、地基处理和加固、不良地质现象的防治工作等具体方案作出论证和结论。主要工作要求：（1）取得附有坐标及地形的建筑物总平面布置图；（包括地面整平标高、建筑物的性质和规模、基础形式和预计埋深等）（2）查明不良地质现象的成因类型，提出评价和整治所需的岩土参数和治理方案；（3）查明各层土的类别、结构、厚度、坡度、工作特性，计算和评价地基的稳定性和承载力；（4）对需进行沉降计算的建筑物，提出地基变形参数，预测建筑的沉降或差异沉降等；（5）对抗震设防烈度≥6，划分类别；≥7需要进行液化等级作出评价；（6）查明地下水的性质，提供地层的渗透系数；（7）提供深基坑开挖所需的岩土参数，认证和评价基坑开挖和降水对临近工程的影响；（8）对桩基础作出桩的承载力和群桩沉降计算。查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物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。施工勘察第二节工程地质测绘及调查定义：通过搜集资料、调查访问、地质测绘、遥感等方法，来查明场地的工程地质要素，并绘制相应的工程地质图件的一种工程地质勘察方法。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，主要适用于可行性研究或初步勘察阶段阶段。工程地质测绘可分为综合性测绘和专门性测绘。1.工程地质测绘与调查的范围一般应大于建筑物占地面积，但也不宜过大，主要考虑以下因素：（1）建筑类型：（2）工程地质条件复杂程度：2.工程地质测绘比例尺小比例尺测绘，1：5000～1：50000，一般在可行性研究勘察、城市规划或区域性工业布局时使用；中比例尺测绘，比例尺1：2000～1：5000，一般在初步勘察阶段时采用；大比例尺测绘，比例尺1：200～1：1000，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。３.工程地质测绘的主要内容：(1)地貌条件：(2)地层岩性：(3)地质构造：(4)水文地质条件：(5)不良地质现象：４.工程地质测绘方法及制图•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1.路线法2.布点法3.追索法（1）路线法：它是沿着一些选择的路线，穿越测绘场地，将沿线所测绘或调查的地层、构造、地质现象、水文地质、地质界线和地貌界线等填绘在地形图上。（2）布点法：它是根据地质条件复杂程度和测绘比例尺的要求，预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测点。（3）追索法：它是沿地层走向或某一地质构造线，或某些不良地质现象界线进行布点追索，主要目的是查明局部的工程地质问题。它是一种辅助方法。第三节工程地质勘探(exploration)主要任务：1.查明建筑场地地下有关的地质情况。2.提取岩土样及水样，供室内试验分析之用。3.利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期观测点。常用的工程地质勘探方法：1.工程地质钻探2.井（槽）探工程3.地球物理勘探一、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，还可取岩心，在钻孔中试验。(一)钻探方法和设备静压钻探振动钻探回转钻探冲击钻探各式钻机机械洛阳铲、麻花钻人力)()(洛阳铲麻花钻工程地质钻探的常规口径为：开孔168mm，终孔91mm。有些工程还采用大口径或小口径钻进方法。(二)钻孔观测、编录与资料整理1.岩心观察、描述和编录2.钻孔水文地质观测3.钻进动态观测泥炭粉质粘土粘土砂砾石杂填工程钻孔柱状图岩心钻孔地质编录地质年龄土层的埋藏深度（m）土层厚度(m)土层底部的绝对标高岩石描述柱状图比例尺1:100水位和测量日期土样位置(m)从到出现的稳定的二、井探、槽探是用人工或机械掘进的方式来探明地表以下浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、斜井、浅井、竖井、平洞等。工程地质常用的坑探类型示意图1-探槽；2-试坑；3-竖井；4-平洞；5-石门；6-浅井特点：（1）地质勘探人员能直接进入其中观察岩石及地层构造的细节，确切可靠；（2）可不受限制地采取原状结构的岩石（土）试样，或进行现场试验；（3）可较确切地研究软弱岩石夹层及断裂破碎带等复杂地质体的空间展布和工程地质性质；（4）还可以用来进行地基处理效果检查和某些工程地质现象的监测。优点:直观,取原状样，兰旗营9m坑;缺点:一般3~4m,地下水以下危险.三、物探(geophysicalexploration)：以专门仪器探测地质体的物理场来进行地层划分，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。适应范围：1.作为钻探的先行手段－了解隐藏的地质界线、界面或异常点；2.作为钻探的辅助手段－在钻孔之间增加物探点，为钻探资料的内插与外推提供依据；3.原位测试手段－测定岩土体的波速、动弹模等。物探：电阻率法磁法地震法重力法放射性勘探最广泛的是电阻率法和地震法。1.电阻率法勘探是对地质体以人工形成电场，通过电测仪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。它可以用作划分地层岩性、地质构造、覆盖层或风化层的厚度、含水层分布和深度、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。2.地震法勘探是以人工激发的地震波，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最多的是高频(小于200～300Hz)地震波浅层折射法。使用条件被探测的对象与周围介质之间有明显的物理性质差异；被探测对象具有一定的埋藏深度和规模，且地球物理异常有足够的强度；能抑制干扰，区分有用信号和干扰信号。第四节工程地质原位测试1.可测定难以取样的岩土体的性质。2.影响范围大，因而更具代表性。3.可连续进行，因而可得到完整的地层剖面。4.快速、经济，能大大缩短勘察周期。1.难以控制边界条件2.所测参数和岩土工程性质之间的关系建立在大量统计的经验关系之上。是在岩土层原来所在的位置上,基本保持其天然结构,天然含水量及天然应力状态下进行的测试技术.优点：缺点：岩体现场简易测试岩体原位应力测试岩体变形试验岩体强度试验岩体力学性质试验标准贯入试验十字板剪切试验动力触探试验静力触探试验荷载试验土体力学性质试验原位测试一、载荷试验(loadingtest)在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基的变形特性，从而评定地基的承载力，计算地基的变形模量并预测基础的沉降量。大型载荷试验装置示意图平板载荷——浅层地基螺旋板载荷——深层地基和地下水位以下土层现场载荷试验千斤顶承压板重物加荷0.25-0.5m20.25-0.5m21.试验曲线的含义第I阶段：直线变形阶段P0——比例界限压力或临界塑压力也称压密阶段。土体中各点的剪应力小于土体的抗剪强度第Ⅱ阶段：局部剪切阶段Pu—极限压力这个阶段除土体的压密外，在承压板边缘已有小范围局部土体的剪应力达到或超过了土的抗剪强度，并开始向周围土体发生剪切破坏(产生塑性变形区)第Ⅲ阶段：破坏阶段特点:即使不施加荷载，承压板也不断下沉，同时土中形成连续的滑动面，土从承压板下挤出，在承压板周围土体发生隆起及环状或放射状裂隙。该阶段在滑动土体范围内各点的剪应力达到或超过土体的抗剪强度。沉降急剧增加试验的加荷方法：一是采用分级维持荷载沉降相对稳定法（慢速法）；二是沉降非稳定法（快速法）。试验的加荷标准：(1)试验的第一级荷载(包括设备重量)应接近卸去土的自重。(2)每级荷载增量(即加荷等级)一般取被试地基土层预估极限承载力的1/8～1/9；(3)施加的总荷载应尽量接近试验土层的极限荷载；但不小于载荷设计值的两倍;(4)荷载的量测精度应达到最大荷载的1％，沉降值的量测精度应达到0.01mm。(5)当试