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第一章工程地质测绘与调查工程地质图的测制（野外填图）1.1概述工程地质测绘是工程地质勘察过程中的基础工作，是勘察中最先进行的项目。工程地质测绘的任务是在地形地质图上填绘出测区的工程地质条件，其内容应包括测区的所有工程地质要素，即查明拟建场地的地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地质条件、工程动力地质现象、已有建筑物的变形和破坏情况及以往建筑经验、可利用的天然建筑材料的质量及其分布等多方面，因此它属于多项内容的地表地质测绘和调查工作。1.1.1工程地质测绘的意义与特点工程地质测绘是工程地质勘察过程中的基础工作，是勘察中最先进行的项目。一、工程地质测绘的作用工程地质测绘与调查能在较短的时间内查明较大范围内的主要工程地质条件，不需要复杂的设备和大量资金、材料，而且效果显著。在测绘和调查工作对地面地质情况了解的基础上，常常可以对地质情况作出迅速准确的分析研究和判断，为进一步勘察和试验工作奠定良好的基础。二、工程地质测绘的任务工程地质测绘是由掌握一定理论的人员来进行的，野外的第一手资料和对现象的认识，比用其他间接方法所得结论要直接和切合实际。它是一种可在短期内用少量投资的情况下，取得对工作区地表工程地质条件的认识的重要手段。工程地质测绘的目的是为编制工程地质图系统地获取原始资料。三、工程地质测绘与普通地质测绘的区别1、工程地质测绘密切结合工程建筑物的要求，结合工程地质问题进行。2、对与工程有关的地质现象，如软弱层、风化带、断裂带的划分，节理裂隙、滑坡、崩塌等，要求精度高，涉及范围较广，研究程度深。3、常使用较大比例尺（110000~1:2000~1:500），对重要地质界限或现象采用仪器法定位。当然在区域性研究中也使用中、小比例尺。4、突出岩土类型、成因、岩土地质结构等工程地质因素的研究，对基础地质方面，尽量利用已有资料，但对重大问题应进一步深化研究。1.1.2工程地质测绘范围、比例和精度一、工程地质测绘范围的确定关于工程地质测绘范围大小目前没有统一规定。1.工程地质测绘范围的确定原则：1）拟建建筑物的类型、规模、设计阶段。2）区域地质条件的复杂程度和研究程度。工程地质测绘不像一般的区域地质或区域水文地质测绘那样，严格按比例尺大小由地理坐标确定测绘范围，而是根据拟建建筑物的需要在与该项工程活动有关的范围内进行。原则上，测绘范围应包括场地及其邻近的地段。适宜的测绘范围，既能较好地查明场地的工程地质条件，又不致于浪费勘察工作量。根据实践经验，由以下三方面确定测绘范围，即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和研究程度。在工程处于初期设计阶段时，为了选择建筑场地一般都有若干个比较方案，它们相互之间有一定的距离。为了进行技术经济论证和方案比较，应把这些方案场地包括在同一测绘范围内，测绘范围显然是比较大的。但当建筑场地选定之后，尤其是在设计的后期阶段，各建筑物的具体位置和尺寸均已确定，就只需在建筑地段的较小范围内进行大比例尺的工程地质测绘。可见，工程地质测绘范围是随着建筑物设计阶段(即岩土工程勘察阶段)的提高而缩小的。二、工程地质测绘比例尺的选择工程地质测绘的比例尺大小主要取决于设计要求。建筑物设计的初期阶段属选址性质的，一般往往有若干个比较场地，测绘范围较大，而对工程地质条件研究的详细程度并不高，所以采用的比例尺较小。但是，随着设计工作的进展，建筑场地的选定，建筑物位置和尺寸愈来愈具体明确，范围愈益缩小，而对工程地质条件研究的详细程度愈益提高，所以采用的测绘比例尺就需逐渐加大。当进入到设计后期阶段时，为了解决与施工、运用有关的专门地质问题，所选用的测绘比例尺可以很大。在同一设计阶段内，比例尺的选择则取决于场地工程地质条件的复杂程度以及建筑物的类型、规模及其重要性。工程地质条件复杂、建筑物规模巨大而又重要者，就需采用较大的测绘比例尺。总之，各设计阶段所采用的测绘比例尺都限定于一定的范围之内。1、比例尺选定原则：（1）应和使用部门要求提供的图件的比例尺一致或相当。（2）与勘测设计阶段有关。（3）在同一设计阶段内，比例尺的选择取决于工程地质条件的复杂程度、建筑物类型、规模及重要性。在满足工程建设要求的前提下，尽量节省测绘工作量。2、根据国际惯例和我国各勘察部门的经验，工程地质测绘比例尺一般规定为：(1)可行性研究勘察阶段1∶50000~1∶5000,属小、中(2)初步勘察阶段1∶10000~1∶2000,属中、大比例尺测绘；(3)详细勘察阶段1∶2000~1∶200或更大，属大比例尺测绘。三、工程地质测绘的精度要求“精度”指野外地质现象能够在图上表示出来的详细程度和准确度。工程地质测绘的精度包含两层意思，即对野外各种地质现象观察描述的详细程度，以及各种地质现象在工程地质图上表示的详细程度和准确程度。为了确保工程地质测绘的质量，这个精度要求必须与测绘比例尺相适应。1、详细程度•指对地质现象反映的详细程度，比例尺愈大，反映的地质现象的尺寸界限愈小。•一般规定，按同比例尺的原则，图上投影宽度2mm的地层或地质单元体，均应按比例尺反映出来。投影宽度2mm的重要地质单元，应使用超比例符号表示。如软弱层、标志层、断层、泉等。•观测点的要求，与测绘比例尺相同的地形底图上每1cm²方格内，平均有一个观测点。复杂地段多布，简单地段少布，计算总点数/Km²。•例如：测绘比例尺1:1万地形图1:1万1cm相当于=100m1cm²相当于=10000m²控制标准为100点/Km²•不同比例尺反映的地质单元体尺寸：比例尺1:10万1:5万1:1万1:10001:500尺寸200m100m20m2m1m2、准确度指图上各种界限的准确程度，即与实际位置的允许误差。界限误差0.5mm比例尺1:10万1:5万1:1万1:1000误差50m25m5m0.5m一般对地质界限要求严格，大比例尺测绘采用仪器定点。要求将地质观测点布置在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、不同地貌单元及微地貌单元的分界线、地下水露头以及各种不良地质现象分布的地段。观测点的密度应根据测绘区的地质和地貌条件、成图比例尺及工程特点等确定。为了更好地阐明测绘区工程地质条件和解决岩土工程实际问题，对工程有重要影响的地质单元体，如滑坡、软弱夹层、溶洞、泉、井等，必要时在图上可四、地质观测点布置的要求：地质观测点布置是否合理，是否具有代表性对于成图的质量及岩土工程评价具有至关重要的影响。因此地质观测点的布置必须满足下列要求：（1）在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、标准层位和每个地质单元体均应有地质观测点；（2）地质观测点的密度应根据场地的地貌、地质条件、成图比例尺及工程特点确定，并应具有代表性；（3）地质观测点应充分利用天然或人工露头，当露头少时，应根据具体情况布置一定数量的勘探工作；（4）地质观测点的定位应根据精度要求和地质条件的复杂程度选用目测法、半仪器法和仪器法。地质构造线、地层接触线、岩性分界线、软弱夹层、地下水露头、有重要影响的不良地质现象等特殊的观测点宜用仪器法定位。在正式开始工程地质测绘之前，还应当做好收集资料、踏勘和编制测绘纲要等准备工作，以保证测绘工作的正常有序进行。1.3工程地质测绘前的准备工作一、资料收集与研究1.区域地质资料：区域地质图、地貌图、地质构造图；2.遥感资料：地面摄影与航空（卫星）摄影相片；3.气象资料：区域内各种主要气象要素，年平均气温、降水量、蒸发量、冻结深度等；4.水文资料：测区内水系分布图、水位、流量等；5.地震资料：地震发生的次数、时间、震级和破坏情况；6.水文及工程地质资料：地下水的主要类型、赋存条件、地下水位及变化情况、岩土透水性及水质分析资料、岩土的工程性质和特征等；7.建筑经验：已有建筑物的结构、基础类型及埋深、采用的地基承载力，建筑物的变形与沉降观测资料；二、踏勘现场踏勘是在收集研究资料的基础上进行的，目的在于了解测区的地形地貌及其他地质情况和问题，以便于合理布置观测点和观测路线，正确选择实测地质剖面位置，拟定野外工作方法。1.根据地形图，在测区范围内按固定线路进行踏勘，一般采用“之”字形、曲折迂回而不重复的路线，穿越地形、地貌、地层、构造、不良地质作用具有代表性的地段。2.踏勘时，应选择露头良好、岩层完整有代表性的地段作出野外地质剖面，以便熟悉和掌握测区岩层的分布特征；3.寻找地形控制点的位置，并抄录坐标、标高等资料；4.访问和收集洪水及其淹没范围等情况；5.了解测区的供应、经济、气候、住宿、交通运输等条件。三、编制测绘纲要测绘纲要是进行测绘的依据，其内容应尽量符合实际情况测绘纲要一般包含在勘察纲要内，在特殊情况下可独立编制。1.工作任务情况（目的、要求、测绘面积、比例尺等；2.测区自然地理条件：（位置、交通、水文、气象、地形地貌特征等）；3.测区地质情况：地层、岩性、地下水、不良地质等；4.工作量、工作方法及精度要求，其中工作量包括观测点、勘探点的布置、室内及野外测试工作；5.人员组织及经费预算；6.材料物资器具及机具的准备和调度计划；7.工作计划及工作步骤；8.拟提供的各种成果资料、图件。工程地质测绘方法有两种，一是相片成图法，二是实地测绘法。1.4工程地质测绘方法一、相片成图法相片成图法是利用地面摄影或航空（卫星）摄影相片，在室内根据判读标志，结合所掌握的区域地质资料，将判明的地层岩性、地质构造、地貌、水系和不良地质现象，调绘在单张相片上，并在相片上选择若干地点和路线，去实地进行校对和修正，绘成底图，最后再转绘成图。二、实地测绘法实地测绘法是工程地质测绘的野外工作方法，它又可细分为以下三种方法。1.路线法沿着一定的线路（应尽量使线路与岩层走向、构造线方向及地貌单元垂直，并应尽量使线路的起点具有较明显的地形、地物标志，此外，应尽量使线路穿越露头较多、覆盖层较薄的地段），穿越测绘场地，把走过的路线正确地填绘在地形图上，并沿途详细观察和记录各种地质现象和标志，如地层界线、构造线、岩层产状、地下水露头、各种不良地质现象，将它们绘制在地形图上。路线法一般适合于中、小比例尺测绘。2.布点法布点法是工程地质测绘的基本方法，也就是根据不同比例尺预先在地形图上布置一定数量的观测线路和观测点。观测点一般布置在观测线路上，但观测点的布置必须有具体的目的，如为了研究地质构造线、不良地质现象、地下水露头等。观测线的长度必须能满足具体观测目的的需要。布点法适合于大、中比例尺的测绘工作。3.追索法它是沿着地层走向、地质构造线的延伸方向或不良地质现象的边界线进行布点追索，其主要目的是查明某一局部的工程地质问题。追索法是在线路法和布点法的基础上进行的，它属于一种辅助测绘方法。在工程地质测绘过程中，应自始至终以查明场地及其附近地段的工程地质条件和预测建筑物与地质环境间的相互作用为目的。因此，工程地质测绘调查的主要内容是工程地质条件的诸要素；此外，还应搜集调查自然地理和已建建筑物的有关资料。下面将分别论述各项研究内容的研究意义、要求和方法。1.5工程地质测绘与调查的内容1.查明地形、地貌特征，地貌单元形成过程及其与地层、构造、不良地质现象的关系，划分地貌单元；2.查明岩土的性质、成因、年代、厚度和分布，对岩层应查明风化程度，对土层应区分新近沉积土、特殊性土的颁布及其工程地质条件；3.查明岩层产状及构造类型、软弱结构面的产状及性质，包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带的宽度及充填胶结情况，岩土层的接触面及软弱夹层的特性等，第四纪构造活动的行迹、特点及与地震活动的关系；4.查明地下水的类型、补给来源、排泄条件及井泉的位置、含水层的岩性特征、埋藏条件、水位变化、污染情况及其他地表水的关系等；5.收集气象、水文、植被、土的最大冻结深度等资料，调查最高洪水位及其发生时间、淹没范围；6.查明岩溶、土洞、滑坡、泥石流、崩塌、冲沟、断裂、地震灾害和岸边冲涮等不良地质现象的形成、分布、形态、规模、发育程度及其对工程建设的影响；7.调查人类活动对场地稳定性的影响，包括人工洞穴、地下采空、大挖大填、抽水排水及水库诱发地震等；8.收集建筑物的变形沉降资料及其他建筑经验。一、