土木工程地质学第八章 工程地质勘察(investigation)

2020/1/17土木工程地质学1第八章工程地质勘察(investigation)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2020/1/17土木工程地质学2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•天然建筑材料2020/1/17土木工程地质学3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2020/1/17土木工程地质学4工程地质勘察阶段的划分可行性研究勘察阶段初步勘察阶段详细勘察阶段施工勘察阶段2020/1/17土木工程地质学5勘察方法:1.搜集资料2.踏勘3.物探可行性研究勘察阶段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。2020/1/17土木工程地质学6初步勘察阶段勘察方法:1.钻探2.试验3.补充测绘和物探4.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。2020/1/17土木工程地质学7详细勘察阶段勘察方法:1.试验2.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。2020/1/17土木工程地质学8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。2020/1/17土木工程地质学9工程地质测绘(survey)通过对地质现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。2020/1/17土木工程地质学10一、工程地质测绘的研究内容包括工程地质条件的全部要素。二、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。2020/1/17土木工程地质学11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1:5000~1:50000初步勘察阶段采用1:2000~1:5000详细勘察阶段采用1:100~1:10002020/1/17土木工程地质学12三、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1.路线法(穿越法和追索法)2.布点法2020/1/17土木工程地质学132020/1/17土木工程地质学14工程地质勘探(exploration)勘探工作的主要任务是：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。2020/1/17土木工程地质学15一、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。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。2020/1/17土木工程地质学161、电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。2020/1/17土木工程地质学172、震法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最多的是高频(200～250Hz)地震波浅层折射法。2020/1/17土木工程地质学18三.坑探(subsurfaceexcavation)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。2020/1/17土木工程地质学192020/1/17土木工程地质学202020/1/17土木工程地质学21二、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。2020/1/17土木工程地质学22(一)钻探方法和设备冲洗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)()(2020/1/17土木工程地质学23工民建勘察常用简易、轻便的SH－30钻机回转钻进，对软土用薄壁取土器，对松散的砂卵石层采用冲击钻进或振动钻进；对软弱地层或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。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。2020/1/17土木工程地质学24(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2020/1/17土木工程地质学252020/1/17土木工程地质学26四、工程地质勘探的布置1、勘探布置的一般原则在地质测绘和物探的基础上布置勘探工作勘探工程的布置与勘察阶段相适应勘探布置因建筑物类型和规模而异勘探布置应考虑地质条件变化大的部位多种勘探方法相互配合2020/1/17土木工程地质学272.勘探孔深度确定应根据建筑类型、勘察阶段地质条件复杂程度综合考虑布孔深度。工民建的孔深应达到地基压缩层之下（2~3倍基底宽度）或可能的桩基深度之下。2020/1/17土木工程地质学28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施工程序