巖土工程勘察第二章-PPT課件

1、工程地質測繪的含義及任務工程地質測繪的作用及分類工程地質測繪的研究內容工程地質測繪的范圍、比例尺和精度工程地質測繪的方法和要求第二章 工程地質測繪與調查工程地質測繪 采用搜集資料、調查訪問、地質測量、遙感解譯等方法，查明場地的工程地質要素，繪制相應工程地質圖件的工程活動。工程地質測繪任務 運用工程地質理論，通過系統(tǒng)地野外工作，觀察、描述各種地質要素的表現(xiàn)，從而查明工程地區(qū)的工程地質條件，并將所獲取的資料反映在地形底圖上，并編制工程地質圖件，為編寫報告書提供準確依據(jù)。1 工程地質測繪含義及任務工程地質圖工程地質測繪的作用隨下列因素而變化1、勘察階段 在規(guī)劃、可行性研究等初期階段，通過工程地質測繪

2、對工程地質條件作全面了解，其重要性是明顯的，在后期階段則其作用退居次要地位。2、設計建筑物的類型 不同建筑物，測繪作用不同。 水利樞紐工程地質測繪+勘探+試驗+ 水庫區(qū) 工程地質測繪為主要手段 線形工程工程地質測繪為主3、地質條件的復雜程度 基巖、構造復雜地區(qū)，工程地質測繪作用顯著。2 工程地質測繪作用及分類 研究程度較低的地區(qū)，綜合性工程地質測繪占重要地位，研究程度較高的地區(qū)，只需做專門性工程地質測繪。2 工程地質測繪作用及分類工程地質測繪綜合性工程地質測繪專門性工程地質測繪工程地質測繪與普通地質測繪的區(qū)別1、工程地質測繪密切結合工程建筑物的要求，結合工程地質問題進行。 2、對與工程有關的地

3、質現(xiàn)象，如軟弱層、風化帶、斷裂帶的劃分，節(jié)理裂隙、滑坡、崩塌等，要求精度高，涉及范圍較廣，研究程度深。3、常使用較大比例尺（1100001:20001:500），對重要地質界限或現(xiàn)象采用儀器法定位。當然在區(qū)域性研究中也使用中、小比例尺。 4、突出巖土類型、成因、巖土地質結構等工程地質因素的研究，對基礎地質方面，盡量利用已有資料，但對重大問題應進一步深化研究。2 工程地質測繪作用及分類3 工程地質測繪的研究內容工程地質測繪研究內容地層巖性水文地質和氣象水文地形地貌地質構造不良地質現(xiàn)象調查已有建筑物的調查人類活動對場地穩(wěn)定性的影響場地建筑材料的調查3 工程地質測繪的研究內容1、地層巖性 地層巖性是

4、工程地質條件最基本的要素和研究各種地質現(xiàn)象的基礎，所以是工程地質測繪最主要的研究內容。 研究的內容包括：確定地層的時代和填圖單位；各類巖土層的分布、巖性、巖相及成因類型；巖土層的正常層序、接觸關系、厚度及其變化規(guī)律； 巖土的工程性質等。 巖石和土作為各類建筑物的地基，是最基本的工程地質要素，它參與地質結構的組成，決定地形地貌和自然地質作用的發(fā)育特征，控制地下水的分布和礦產(chǎn)分布。 工程地質測繪中，必須以巖土分類為重點，且必須在圖上區(qū)分出來。3 工程地質測繪的研究內容2、地質構造 決定區(qū)域穩(wěn)定性的首要條件；控制巖體結構及裂隙空間分布的主導因素；評價工程場地巖體穩(wěn)定性的重要因素；控制區(qū)域地貌、水文地

5、質條件、物理地質現(xiàn)象的發(fā)育和分布。 研究的內容包括： 巖層產(chǎn)狀及各種構造型式分布、形態(tài)和規(guī) 模； 軟弱結構面(帶)的產(chǎn)狀及其性質，包括斷層的位置、類型、產(chǎn)狀、斷距、破碎帶寬度及充填膠結情況； 巖土層各種接觸面及各類構造巖的工程特性； 挽近期構造活動的形跡 、特點及與地震活動的 關系等。3 工程地質測繪的研究內容2、地質構造 1）褶曲構造 巖層由于外力作用發(fā)生彎曲變形，形成拱起和凹陷的一系列連續(xù)的波狀彎曲構造3 工程地質測繪的研究內容2、地質構造 1）褶曲構造 巖層由于外力作用發(fā)生彎曲變形，形成拱起和凹陷的一系列連續(xù)的波狀彎曲構造 研究內容： 形態(tài)、類型、軸線位置、褶曲要素、細部變化。3 工程地

6、質測繪的研究內容2、地質構造 1）褶曲構造 巖層由于外力作用發(fā)生彎曲變形，形成拱起和凹陷的一系列連續(xù)的波狀彎曲構造 研究內容： 形態(tài)、類型、軸線位置、褶曲要素、細部變化。（一）核褶曲的中心部分。通常指褶曲兩側同一巖層之間的部分。但往往也只把褶曲出露地表最中心部分的巖層叫核。（二）翼（三）軸面（四）樞紐（五）軸（六）轉折端（一）核3 工程地質測繪的研究內容褶曲的要素（二）翼指褶曲核部兩側的巖層。一個褶曲具有兩個翼。兩翼巖層與水平面的夾角叫翼角。（二）翼（三）軸面（四）樞紐（五）軸（六）轉折端（一）核3 工程地質測繪的研究內容褶曲的要素（三）軸面平分褶曲兩翼的假想對稱面。軸面可以是簡單的平面，也可

7、以是復雜的曲面；其產(chǎn)狀可以是直立的、傾斜的或水平的。軸面的形態(tài)和產(chǎn)狀可以反映褶曲橫剖面的形態(tài)（圖4-24）。（二）翼（三）軸面（四）樞紐（五）軸（六）轉折端（一）核褶曲的要素3 工程地質測繪的研究內容（四）樞紐褶曲巖層的同一層面與軸面相交的線，叫樞紐。樞紐可以是水平的、傾斜的或波狀起伏的。它可以表示褶曲在其延長方向上產(chǎn)狀的變化（圖4-25）。（二）翼（三）軸面（四）樞紐（五）軸（六）轉折端（一）核褶曲的要素3 工程地質測繪的研究內容（五）軸 指軸面與水平面的交線（圖4-23EF）。因此，軸永遠是水平的。它可以是水平的直線或水平的曲線。軸向代表褶曲延伸的方向，軸的長度可以反映褶曲的規(guī)模。（二）翼

8、（三）軸面（四）樞紐（五）軸（六）轉折端（一）核褶曲的要素3 工程地質測繪的研究內容（六）轉折端 褶曲兩翼會合的部分，即從褶曲的一翼轉到另一翼的過渡部分。它可以是一點，也可以是一段曲線。這種形態(tài)變化在一定程度上可以反映褶曲的強度或巖石的強度。 （二）翼（三）軸面（四）樞紐（五）軸（六）轉折端（一）核褶曲的要素3 工程地質測繪的研究內容3 工程地質測繪的研究內容2、地質構造 2）斷裂 巖層被斷錯或發(fā)生裂開 研究內容： 斷裂性質（長度、寬度、構造巖斷層巖、糜棱巖、角礫巖、片狀巖、碎塊巖等）、斷裂帶的膠結成巖化程度、斷裂交匯點、錯動次數(shù)、 現(xiàn)代活動性。3 工程地質測繪的研究內容2、地質構造 2）斷裂

9、 巖層被斷錯或發(fā)生裂開 研究內容： 斷裂性質（長度、寬度、構造巖斷層巖、糜棱巖、角礫巖、片狀巖、碎塊巖等）、斷裂帶的膠結成巖化程度、斷裂交匯點、錯動次數(shù)、 現(xiàn)代活動性。3 工程地質測繪的研究內容2、地質構造 3）活動構造 第四紀晚更新世(1012萬年)以來一直活動，現(xiàn)在仍在活動，未來一定時期內仍將會發(fā)生活動的各類構造 主要研究工程使用期間的活動 研究內容： 斷層物質的測定（斷層泥礦物分析、斷層泥顯微結構分析）、斷層運動方式的測定（構造巖顯微結構分析、方解石脈顯微結構分析）、斷層活動年齡的測定、斷層現(xiàn)今活動性測定（As、Hg、Sb、B等元素測定）、活動速率的確定（地貌學、地質學、測量學）、斷裂活

10、動性監(jiān)測。3 工程地質測繪的研究內容2、地質構造4）節(jié)理裂隙 巖時裂開而裂面兩側無明顯相對位移的裂隙 研究內容： 統(tǒng)計節(jié)理裂隙參數(shù)（產(chǎn)狀、長度、寬度、充填物等）、結構面網(wǎng)絡分析、野外估算RQD3 工程地質測繪的研究內容3、地形地貌 地形研究：測量、地形圖 地貌研究： 巖性、地質構造、新構造運動的綜合反映和近期外動力地質作用的結果。 利用地貌學原理，結合野外觀察、航片解譯可有效地解決工程地質測繪中的宏觀判斷。 同一地貌單元，常具有相似的地形特征、地質結構、水文地質條件、動力地質作用過程。 工程地質分區(qū)常以地貌作為劃分大區(qū)的標準。 地貌研究的程度應與測繪比例尺相適應。如中、小比例尺工程應以大地構造

11、、巖性、地質結構等方面為研究基礎；大比例尺測繪應以各種成因的微地貌調查為主，包括分水嶺、山脊、山峰等。3 工程地質測繪的研究內容3、地形地貌 研究內容： 地貌形態(tài)特征、分布和成因； 劃分地貌單元，地貌 單元形成與巖性、地質構造及不良地質現(xiàn)象等的關系； 各種地貌形態(tài)和地貌單元的發(fā)展演化歷史。3 工程地質測繪的研究內容4、水文地質和氣象水文 研究地下水的賦存與活動情況，為研究與地下水活動有關的巖土工程問題和不良地質現(xiàn)象提供資料 例如，興建房屋建筑和構筑物時，應研究巖土的滲透性、地下水 的埋深和腐蝕性，以判明對基礎砌置深度和基坑開挖等的影響。 氣象水文主要研究收集當?shù)貧v年來的氣象水文資料，包括降雨強

12、度、歷時、坡面漫流產(chǎn)生的影響等。3 工程地質測繪的研究內容5、不良地質現(xiàn)象 不良地質現(xiàn)象研究的目的，是為了評價建筑場地的穩(wěn)定性，并預測其對各類巖土工程的不良影響。由于不良地質現(xiàn)象直接影響建筑物的安全、經(jīng)濟和正常使用，所以工程地質測繪時對測區(qū)內影響工程建設的各種不良地質現(xiàn)象必須詳加研究。 研究不良地質現(xiàn)象要以地層巖性、地質構造、地貌和水文地質條件的研究為基礎，并搜集氣象、水文等自然地理因素資料。 研究內容： 各種不良地質現(xiàn)象(巖溶、滑坡、崩塌、泥石流、沖溝、河流沖刷、巖石風化等)的分布、形態(tài)、規(guī)模、類型和發(fā)育程度，分析它們的形成機制和發(fā)展演化趨勢，并預測其對工程建設的影響。 3 工程地質測繪的研

13、究內容6、已有建筑物的調查 根據(jù)建筑物變形、開裂情況分析場地工程地質條件及驗證已有建筑物的可靠性。地質環(huán)境建筑物變形調查分析研究重點不良有分析變形原因、控制因素；已有防治措施的有效性。不良無 工程地質評價是否合理；如評價合理，則說明建筑物結構設計合理，可適應不良地質條件。有利有是否與建材或施工質量有關；是否存在隱蔽的不良地質因素。有利無 如建筑物未采取任何特殊結構，表明該區(qū)地質條件確實良好；如建筑物因采取特殊結構而未出現(xiàn)變形，應進一步研究是否存在某種不良地質因素。3 工程地質測繪的研究內容7、人類活動對場地穩(wěn)定性的影響 測區(qū)內或測區(qū)附近人類的某些工程，往往影響建筑場地的穩(wěn)定性。例如：人工洞穴、

14、地下采空、大挖大填、抽(排)水和水庫蓄水引起的地面沉降、地表塌陷、誘發(fā)地震， 渠道滲漏引起的斜坡失穩(wěn)等，都會對場地穩(wěn)定性帶來不利影響，對它們的調查應予以重視。 此外，場地內如有古文化遺跡和古文物，應妥為保護發(fā)掘，并向有關部門報告。8、場地建筑材料的調查 結合工程建筑的要求，就地尋找適宜的天然建材，并作出質量和儲量評價。當前特別重視建材質量的研究，是否具有美學價值。4工程地質測繪的范圍、比例尺和精度1、工程地質測繪范圍的確定 工程地質測繪不像一般的區(qū)域地質或區(qū)域水文地質測繪那樣，嚴格按比例尺大小由地理坐標確定測繪范圍，而是根據(jù)擬建建筑物的需要在與該項工程活動有關的范圍內進行。原則上， 測繪范圍應

15、包括場地及其鄰近的地段。 適宜的測繪范圍，既能較好地查明場地工程地質條件，又不致于浪費勘察工作量。根據(jù)實踐經(jīng)驗，由擬建建筑物的類型和規(guī)模、設計階段以及工程地質條件的復雜程度和研究程度三方面確定測繪范圍。 建筑物的類型、規(guī)模不同，與自然地質環(huán)境相互作用的廣度和強度也就不同，確定測繪范圍時首先考慮到這一點。 例如，大型水利樞紐工程的興建，由于水文和水文地質條件急劇改 變，往往引起大范圍自然地理和地質條件的變化；這一變化甚至會導致生態(tài)環(huán)境的破壞和影 響水利工程本身的效益及穩(wěn)定性。此類建筑物的測繪范圍必然很大，應包括水庫上、下游的一定范圍，甚至上游的分水嶺地段和下游的河口地段都需要進行調查。 房屋建筑

16、和構筑物一 般僅在小范圍內與自然地質環(huán)境發(fā)生作用，通常不需要進行大面積工程地質測繪。4工程地質測繪的范圍、比例尺和精度 在工程處于初期設計階段時，為了選擇建筑場地一般都有若干個比較方案，它們相互之間有一定的距離。為了進行技術經(jīng)濟論證和方案比較，應把這些方案場地包括在同一測繪范圍內 ，測繪范圍顯然是比較大的。 但當建筑場地選定之后，尤其是在設計的后期階段，各建筑物 的具體位置和尺寸均已確定，就只需在建筑地段的較小范圍內進行大比例尺的工程地質測繪 。 可見，工程地質測繪范圍是隨著建筑物設計階段(即巖土工程勘察階段)的提高而縮小的。 4工程地質測繪的范圍、比例尺和精度 一般情況下，工程地質條件愈復雜

17、，研究程度愈差，工程地質測繪范圍就愈大。工程地質條件復雜程度包含兩種情況： (1)一種情況是在場地內工程地質條件非常復雜。 例如，構造變動 強烈，有活動斷裂分布；不良地質現(xiàn)象強烈發(fā)育；地質環(huán)境遭到嚴重破壞；地形地貌條件十 分復雜。 (2)另一種情況是場地內工程地質條件比較簡單，但場地附近有危及建筑物安全的不 良地質現(xiàn)象存在。 如山區(qū)的城鎮(zhèn)和廠礦企業(yè)往往興建于地形比較平坦開闊的洪積扇上，對場 地本身來說工程地質條件并不復雜，但一旦泥石流暴發(fā)則有可能摧毀建筑物。此時工程地質 測繪范圍應將泥石流形成區(qū)包括在內。又如位于河流、湖泊、水庫岸邊的房屋建筑，場地附 近若有大型滑坡存在，當其突然失穩(wěn)滑落所激起

18、的涌浪可能會導致滅頂之災。4工程地質測繪的范圍、比例尺和精度4工程地質測繪的范圍、比例尺和精度2、工程地質測繪比例尺的選擇 工程地質測繪的比例尺大小主要取決于設計階段要求。如建筑物設計處于初期階段屬選址性質的，一 般往往有若干個比較場地，測繪范圍較大，而對工程地質條件研究的詳細程度并不高，所以采用的比例尺較小。當進入到設計后期階段時，為了解決與施工、運用有關的專門地質問題，所選用的測繪比例尺可以很大。 在同一設計階段內，比例尺的選擇則取決于場地工程地質條件的復雜程度以及建筑物的類型、規(guī)模及其重要性。工程地質條件復雜、建筑物規(guī)模巨大而又重要者，就需采用較大的測繪比例尺。 根據(jù)國際慣例和我國各勘察

19、部門的經(jīng)驗，工程地質測繪比例尺一般規(guī)定為： (1)可行性研究勘察階屬小、中比例尺測繪； (2)初步勘察階段11000012000,屬中、大比例尺測繪； (3)詳細勘察階段12 0001200或更大，屬大比例尺測繪。 比例尺選定原則：（1）應和使用部門的要求提供圖件的比例尺一致或相當。（2）與勘測設計階段有關。（3）在同一設計階段內，比例尺的選擇取決于工程地質條件的復雜程度、建筑物類型、規(guī)模及重要性。在滿足工程建設要求的前提下，盡量節(jié)省測繪工作量。4工程地質測繪的范圍、比例尺和精度4工程地質測繪的范圍、比例尺和精度3、工程地質測繪的精度要求 工程地質測繪的精度包含兩層意

20、思，即對野外各種地質現(xiàn)象觀察描述的詳細程度，以及各種 地質現(xiàn)象在工程地質圖上表示的詳細程度和準確程度。為了確保工程地質測繪的質量，這個 精度要求必須與測繪比例尺相適應。 “精度”指野外地質現(xiàn)象能夠在圖上表示出來的詳細程度和準確度。1）詳細程度指對地質現(xiàn)象反映的詳細程度，比例尺愈大，反映的地質現(xiàn)象的尺寸界限愈小。一般規(guī)定，按同比例尺的原則，圖上投影寬度2mm的地層或地質單元體，均應按比例尺反映出來。投影寬度2mm的重要地質單元，應使用超比例符號表示。如軟弱層、標志層、斷層、泉等。觀測點的要求，與測繪比例尺相同的地形底圖上每1cm 方格內，平均有一個觀測點。復雜地段多布，簡單地段少布，計算總點數(shù)/ km。例如： 測繪比例尺1:1萬 地形圖1:1萬 1cm相當于=100m 1cm相當于 =10000m 控制標準為100點/ km不同比例尺反映的地質單元體尺寸：比例尺 1: