第八章水利水電工程地質(zhì)勘察課件

第八章水利水電工程地質(zhì)勘察1第八章水利水電工程地質(zhì)勘察1概述

在水利水電工程興建之前，都要進行工程地質(zhì)勘察工作，其目的是查明水庫和水工建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，分析預(yù)測可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題，充分利用有利的地質(zhì)條件，避開或改造不利的地質(zhì)因素，為工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運用提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。水利水電工程地質(zhì)勘察按水利水電工程開發(fā)前期工作程序，劃分為規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計和技施設(shè)計四個勘察階段。各勘察階段的工作應(yīng)循序漸進，逐步深入，并與各設(shè)計階段相適應(yīng)。2概述在水利水電工程興建之前，都要進行工程地質(zhì)勘

1.規(guī)劃勘察

規(guī)劃勘察的目的，是為河流開發(fā)方案和水利水電工程選點提供初步的工程地質(zhì)資料和地質(zhì)依據(jù)。

31.規(guī)劃勘察規(guī)劃勘察的目的，是為河流開發(fā)方案

可行性研究勘察，是在河流或河段規(guī)劃選定方案的基礎(chǔ)上進行的勘察。其目的是為選定壩址、基本壩型、引水線路和樞紐布置方案進行地質(zhì)論證，并提供工程地質(zhì)資料。2．可行性研究勘察4可行性研究勘察，是在河流或河段規(guī)劃選定方案的基3．初步設(shè)計勘察

初步設(shè)計勘察，是在可行性研究階段選定的壩址和建筑場地上進行的勘察。其目的是查明水庫區(qū)及建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，為選定壩型、樞紐布置進行地質(zhì)論證，并為建筑物設(shè)計提供地質(zhì)資料。53．初步設(shè)計勘察初步設(shè)計勘察，是在可行性研究階

技施設(shè)計勘察是在初步設(shè)計階段選定的樞紐建筑物場地上進行的勘察。其目的是檢驗前期勘察的地質(zhì)資料與結(jié)論，為優(yōu)化建筑物設(shè)計提供地質(zhì)資料。4．技施設(shè)計勘察6技施設(shè)計勘察是在初步設(shè)計階段選定的樞紐建筑物場第一節(jié)工程地質(zhì)測繪

工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察中最重要、最基本的勘察方法。

它是運用地質(zhì)學的理論和方法，通過野外調(diào)查和綜合研究勘察區(qū)的地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件等，并將它們填繪在適當比例尺的地形圖上，為下一步布置勘探、試驗及長期觀測工作打下基礎(chǔ)。

7第一節(jié)工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察中水利水電工程測繪比例尺參照表8水利水電工程測繪比例尺參照表8

野外工程地質(zhì)測繪工作，根據(jù)工程設(shè)計要求，在搜集并分析測繪區(qū)已有的地形地質(zhì)資料、確定比例尺、范圍及工作內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行。一般采用下列方法：路線測繪法、地質(zhì)點測繪法、野外實測地質(zhì)剖面法等。此外，人造衛(wèi)星、航測和陸攝相片等遙感資料在工程地質(zhì)測繪中也得到了普遍的應(yīng)用。9野外工程地質(zhì)測繪工作，根據(jù)工程設(shè)計要求，在搜集并

一、路線測繪方法

1．路線穿越法

這是沿著與地層界線或區(qū)域構(gòu)造線的走向垂直的方向，每隔一定距離布置一條路線。沿路線觀察地質(zhì)現(xiàn)象和標繪地質(zhì)界線，然后把各路線上標測的地質(zhì)界線相連，即可編出地質(zhì)平面圖。這種方法只適用于地質(zhì)條件不太復(fù)雜或小比例尺圖的測繪。

2．界線追索法

這是沿著地層界線或斷層延伸方向布置觀測路線。這種方法工作量較大，但成果比較準確。多用于地層沿走向變化較大、斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，以及巖漿巖分布區(qū)。這種方法多用于中、小比例尺圖的測繪。10一、路線測繪方法1．路線穿越法10

二、地質(zhì)點測繪方法

在測區(qū)內(nèi)按方格網(wǎng)布置地質(zhì)觀察點，逐點進行詳細觀察描述，然后通過分析實測資料連接各地質(zhì)界線。此法工作量大，但精度高，一般適用于地質(zhì)界線復(fù)雜的情形，或大比例尺圖的地質(zhì)測繪。

觀察點應(yīng)布置在地質(zhì)界線或地質(zhì)現(xiàn)象上，以測繪的目的不同而異，有基巖、構(gòu)造、第四紀地貌、水文地質(zhì)點等。11二、地質(zhì)點測繪方法在測區(qū)內(nèi)按方格網(wǎng)布置地質(zhì)觀察三、野外實測地質(zhì)剖面圖的作法

在測繪中，通常要選作幾條具有代表性的實測剖面，以反映測區(qū)的地質(zhì)條件。沿垂直于巖層走向或垂直于主要構(gòu)造線的方向，也可沿大壩、廠房、隧洞、溢洪道、渠道的軸線或橫斷面方向選定剖面線方向，依據(jù)地形坡度變化和巖層出露寬度進行分段，并選取適當?shù)目v、橫比例尺。然后布置測點，用地質(zhì)羅盤或經(jīng)緯儀測定方位和地形坡度；用皮尺量距并詳細觀測記錄巖層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、巖性變化；并采取標本進行編號。最后用規(guī)定的符號將上述觀測內(nèi)容表示在剖面圖上。

12三、野外實測地質(zhì)剖面圖的作法在測繪中，通常要選作幾條具有遙感是根據(jù)電磁波輻射理論，應(yīng)用現(xiàn)代化探測手段(如航空攝影、電視攝影、紅外掃描、地質(zhì)雷達等)，借助于車、船、氣球、飛機、人造衛(wèi)星等各種運載工具，通過對地質(zhì)體的電磁波輻射信號的接收記錄，加工整理成為圖像和數(shù)據(jù)，從而對地質(zhì)體進行探測和識別技術(shù)。

四、遙感技術(shù)在工程地質(zhì)測繪中的應(yīng)用13遙感是根據(jù)電磁波輻射理論，應(yīng)用現(xiàn)代化探測手段(如航空攝影、電第二節(jié)工程地質(zhì)勘探

工程地質(zhì)勘探是在工程地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上，為了進一步查明以下的工程地質(zhì)問題，取得深部地質(zhì)資料而進行的?？碧焦ぷ鞑贾脩?yīng)與不同設(shè)計階段的工程地質(zhì)勘察任務(wù)密切配合。按勘探方法不同可分為坑探、鉆探和物探?？碧焦ぷ髦饕矫饕韵聠栴}。

1)揭露地層巖性的變化規(guī)律，如覆蓋層的性質(zhì)和厚度，巖體性質(zhì)及風化帶的特征，軟弱夾層及可溶性巖層的特性、分布等。

14第二節(jié)工程地質(zhì)勘探工程地質(zhì)勘探是在工程地質(zhì)測繪

2)查明地質(zhì)構(gòu)造，如巖層產(chǎn)狀變化、構(gòu)造形態(tài)、斷層性質(zhì)、破碎帶的特征、裂隙密集帶的分布及隨深度變化的規(guī)律等。

3)了解地下水位的變化、埋藏條件、含水層特征、庫壩區(qū)的滲漏途徑、巖溶的分布發(fā)育規(guī)律、滑坡體的位置及性質(zhì)等。

4)為進行巖石物理力學性質(zhì)和水文地質(zhì)現(xiàn)場試驗，以及長期觀測工作等而布置必要的勘探工作。

5)探明天然建筑材料的分布范圍、儲量及質(zhì)量評價。152)查明地質(zhì)構(gòu)造，如巖層產(chǎn)狀變化、構(gòu)造形態(tài)、斷層

一、坑探

坑探是用人工或機械掘進的方式來探明地表以下淺部的工程地質(zhì)條件，主要包括：探坑、探槽、淺井、斜井、豎井、平洞等。16一、坑探坑探是用人工或機械掘進的方式來探明地

一、坑探

坑探的特點是使用工具簡單，技術(shù)要求不高，運用廣泛，揭露的面積較大，可直接觀察地質(zhì)現(xiàn)象，不受限制地采取原狀結(jié)構(gòu)試樣，并可用來做現(xiàn)場大型試驗。但勘探深度受到一定限制，且成本高，周期長。17一、坑探坑探的特點是使用工具簡單，技術(shù)要求不坑探工程（山地勘探工程）類型18坑探工程（山地勘探工程）類型18山地勘探工程類型示意圖19山地勘探工程類型示意圖19平洞展示圖20平洞展示圖20探井展視圖21探井展視圖21淺井展示圖22淺井展示圖22二、鉆探

鉆探是利用一定的設(shè)備和工具，在人力或動力的帶動下旋轉(zhuǎn)切割或沖擊鑿碎巖石，形成一個直徑較小而深度較大的圓形鉆孔。

通過取出巖心可直觀地確定地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體風化特征等。從鉆孔中取出巖樣、水樣可進行室內(nèi)試驗，利用鉆孔可進行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及灌漿試驗、長期觀測工作以及地應(yīng)力測量等。

與物探相比，鉆探的優(yōu)點是可以在各種環(huán)境下進行，能直接觀察巖心和取樣，勘探精度高。與坑探比，勘探深度大，不受地下水限制，鉆進速度快。23二、鉆探鉆探是利用一定的設(shè)備和工具，在人力或動2424巖心鉆探示意圖25巖心鉆探示意圖25水平及定向鉆孔26水平及定向鉆孔26

三、地球物理勘探（物探）

物探是以專用儀器探測地殼表層各種地質(zhì)體的物理場來進行地層劃分，判明地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)及各種物理地質(zhì)現(xiàn)象的地球物理勘探方法。采用不同的探測方法，如電法、地震法、磁法、重力法以及放射性勘探等方法可以測定不同的物理場，用以了解地質(zhì)體的特征，分析解決地質(zhì)問題。應(yīng)用最廣的是電法和地震法勘探27三、地球物理勘探（物探）物探是以專用儀器探測地1.電法勘探

電法勘探是研究地下地質(zhì)體電阻率差異的地球物理勘探方法，也稱之為電阻率法。

該法通常是通過電測儀測定人工或天然電場中巖土地質(zhì)體的導電性大小及其變化，再經(jīng)過專門量板解釋從而區(qū)分地層、構(gòu)造以及覆蓋層和風化層厚度、含水層分布和深度、古河道、主導充水裂隙方向等。281.電法勘探電法勘探是研究地下地質(zhì)體電阻率差異的電法勘探（電阻率法）示意圖29電法勘探（電阻率法）示意圖29水利水電工程常用的電法勘探方法30水利水電工程常用的電法勘探方法30

(1)電測深法

電測深法是在地表以某一點為中心(此點稱為常測點)，用不同供電極距測量不同深度巖層的視電阻率值，以獲取該點處的地質(zhì)斷面的方法。當測點沿勘探線布置時，可得出地質(zhì)剖面情況。電測深法根據(jù)極距裝置形式可分為對稱四極測深、三極測深、偶極測深和環(huán)形測深四種方法。31(1)電測深法電測深法是在地表以某一電測深法及電剖面法的應(yīng)用32電測深法及電剖面法的應(yīng)用32

(2)電剖面法

中間梯度法是將供電極A、B的間距固定不變，電極M、N在其中部約1／3的地段沿AB線或平行于AB線測量，這樣的電場被認為是均勻的。若測量范圍內(nèi)有高低電阻不均勻地質(zhì)體時，則反映出極大或極小值；一般用來探測陡傾角高阻的帶狀構(gòu)造，測線應(yīng)垂直帶狀構(gòu)造布置。(3)中間梯度法

電剖面法是測量電極和供電電極的裝置不變，而測點沿某一方向移動，來探測某深度內(nèi)巖層視電阻率值的水平變化規(guī)律的方法。

33(2)電剖面法中間梯度法是將供電極A、B的間距固定2.地震勘探方法簡介

地震勘探也是廣泛用于工程地質(zhì)勘探的方法之一。它是利用地質(zhì)介質(zhì)的波動性來探測地質(zhì)現(xiàn)象的一種物探方法。

基本原理是利用爆炸或敲擊方法向巖體內(nèi)激發(fā)地震波，地震波以彈性波動方式在巖體內(nèi)傳播。根據(jù)不同介質(zhì)彈性波傳播速度的差異來判斷地質(zhì)現(xiàn)象。按彈性波的傳播方式，地震勘探又分為直達波法、反射波法和折射波法。地震勘探可以用于了解地下地質(zhì)構(gòu)造，如基巖面、覆蓋層厚度、風化層、斷層等。342.地震勘探方法簡介地震勘探也是廣泛用于工程地質(zhì)

一、工程地質(zhì)試驗

在工程地質(zhì)勘察中，工程地質(zhì)試驗是取得工程設(shè)計所需要的各種計算指標的一種重要手段。它分為室內(nèi)試驗和野外試驗兩大類。

第三節(jié)工程地質(zhì)試驗及長期觀測35一、工程地質(zhì)試驗第三節(jié)工程地質(zhì)試驗及長期觀測35室內(nèi)試驗是將野外采取的試樣送到室內(nèi)進行的。其特點是設(shè)備簡單、比較經(jīng)濟、方法較為成熟，所測物理力學指標已被公認；但試樣較小，代表天然條件下的地質(zhì)情況有一定的限制。野外試驗是在天然條件下進行的，其優(yōu)點是不用取樣，可保持巖體天然狀態(tài)和原有結(jié)構(gòu)。試驗涉及的巖體體積比室內(nèi)試驗樣品大得多，因而更能反映結(jié)構(gòu)面等對巖體性質(zhì)的影響。但這類試驗設(shè)備和試驗技術(shù)較為復(fù)雜，成本高，且試驗周期長。36室內(nèi)試驗是將野外采取的試樣送到室內(nèi)進行的。其特點是設(shè)備簡單、

野外巖體力學性質(zhì)試驗，野外水文地質(zhì)試驗，以及與施工方法有關(guān)的地質(zhì)技術(shù)試驗，如灌漿試驗等。其中，野外水文地質(zhì)試驗主要包括下列項目：抽水試驗、壓水試驗、注水試驗、地下水流向流速試驗、連通試驗等。

以下著重介紹野外巖體力學性質(zhì)試驗。

野外試驗主要包括：37野外巖體力學性質(zhì)試驗，野外水文地質(zhì)試驗，以及與施工方巖體變形試驗可分為承壓板法試驗、水壓洞室試驗、狹縫試驗以及鉆孔變形試驗等。它們的基本原理相同，這里僅介紹常用的承壓板法試驗。承壓板法試驗一般在平洞中進行，通過剛性或柔性承壓板施力于半無限空間巖體表面，量測巖體變形，按彈性理論計算巖體變形參數(shù)。1．巖體變形試驗38巖體變形試驗可分為承壓板法試驗、水壓洞室試驗、狹縫試驗以及鉆承壓板載荷試驗裝置圖39承壓板載荷試驗裝置圖392．巖體抗剪試驗巖體抗剪試驗可分為下列三類：巖體本身的抗剪強度試驗，巖體沿軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強度試驗和混凝土－巖體膠結(jié)面的抗剪強度試驗。一般在平洞內(nèi)用雙千斤頂平推法進行。402．巖體抗剪試驗巖體抗剪試驗可分為下列三類：巖體抗剪試驗示意圖41巖體抗剪試驗示意圖41

3．巖體應(yīng)力測量巖體應(yīng)力測量常用的方法有應(yīng)力恢復(fù)法、應(yīng)力解除法及水壓致裂法等。（詳見第九章）

4．野外簡易巖體強度試驗(1)點荷載試驗。巖石點荷載試驗是將試件置于上、下一對球端圓錐之間，施加集中荷載直至破壞，據(jù)此求得巖石點荷載強度指數(shù)。該試驗方法簡便，可應(yīng)用不規(guī)則的試樣，無需巖樣加工，有利于降低試驗成本，加快試驗進程，尤其是對于難以取樣和無法進行巖樣加工的軟巖和嚴重風化的巖石，更顯示出其優(yōu)越性。(2)回彈錘擊試驗。用測定混凝土強度的回彈儀(國外稱施密特錘)來測定巖石強度的方法。423．巖體應(yīng)力測量巖體應(yīng)力測量常用的方點荷載儀示意圖43點荷載儀示意圖43

二、長期觀測工作長期觀測工作，一般在工程地質(zhì)勘察初步設(shè)計階段就應(yīng)開始，并貫穿于以后各個勘察階段，因為許多重要數(shù)據(jù)須從長期觀測中獲得。通常進行的長期觀測內(nèi)容包括：地下水的動態(tài)，滑坡體滑移變形，水庫坍岸變化，以及工程建筑物(如大壩)地基穩(wěn)定等。長期觀測不僅在工程地質(zhì)勘察過程中是一項很重要的工作，而且就是在建筑物修建后，為確保建筑物安全運轉(zhuǎn)和驗證工程地質(zhì)預(yù)測或評價的結(jié)論，也具有很重要的意義。有關(guān)水利水電工程在運轉(zhuǎn)期間水文地質(zhì)及工程地質(zhì)需長期觀測的內(nèi)容，見下頁表所列。44二、長期觀測工作長期觀測工作，一般在工程地質(zhì)長期觀測項目和內(nèi)容（1）45長期觀測項目和內(nèi)容（1）45長期觀測項目和內(nèi)容（2）46長期觀測項目和內(nèi)容（2）46

第四節(jié)工程地質(zhì)勘察成果報告一、工程地質(zhì)勘察報告(1)緒言。簡述工程位置、工程主要指標、主要建筑物的布置方案、完成的工作項目及工作量等。(2)區(qū)域地質(zhì)概況。簡要介紹區(qū)域地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)現(xiàn)象和水文地質(zhì)條件等，并對區(qū)域穩(wěn)定性和地震危險性作出評價。對于可溶巖區(qū)還應(yīng)著重說明巖溶發(fā)育的規(guī)律及巖溶地下水的補排條件。

47第四節(jié)工程地質(zhì)勘察成果報告一、工程地質(zhì)勘察報告(1

(3)水庫區(qū)的工程地質(zhì)條件。先簡述庫區(qū)的工程地質(zhì)條件，然后重點對水庫滲漏、水庫浸沒，庫岸穩(wěn)定、淤積，以及水庫誘發(fā)地震等工程地質(zhì)問題作出扼要的地質(zhì)說明、定量評價和結(jié)論，并提出處理意見。48(3)水庫區(qū)的工程地質(zhì)條件。先

(4)建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件壩區(qū)工程地質(zhì)條件，包括工程概況；主要地質(zhì)條件；與選定壩型、壩軸線、樞紐布置有關(guān)的工程地質(zhì)條件說明，如軟弱夾層、構(gòu)造斷裂、巖體風化程度分帶和風化深度、覆蓋層厚度和物質(zhì)組成，以及巖體完整性，并給出壩基巖體物理力學性質(zhì)和水理性質(zhì)指標參數(shù)。對壩基巖體質(zhì)量作出分類，對滲漏、滲透變形和邊坡穩(wěn)定等問題進行詳細論證，并給出定量評價的數(shù)據(jù)；對不良工程地質(zhì)條件，要提出合理可行的處理措施和建議。其他建筑物的工程地質(zhì)條件，包括對引水隧洞、渠道、廠址、泄洪建筑物、通航建筑物和導流工程等的工程地質(zhì)條件進行闡述，對不良地質(zhì)因素提出處理意見。49(4)建筑物區(qū)的工程地質(zhì)條件壩區(qū)工程地質(zhì)條件，包(5)天然建筑材料情況。說明天然建筑材料的種類、分布、質(zhì)量、儲量、開采和運輸條件等。(6)結(jié)論和建議。扼要綜述建筑物區(qū)的基本地質(zhì)特點，各建筑物主要工程地質(zhì)問題及評價，論述工程修建后應(yīng)注意的地質(zhì)問題和某些建設(shè)性意見。

50(5)天然建筑材料情況。說明天然建筑材料的種類、分布、質(zhì)量、二、工程地質(zhì)圖表工程地質(zhì)勘察報告附圖（1）51二、工程地質(zhì)圖表工程地質(zhì)勘察報告附圖（1）51工程地質(zhì)勘察報告附圖（2）52工程地質(zhì)勘察報告附圖（2）52放映結(jié)束！無悔無愧于昨天，豐碩殷實的今天，充滿希望的明天。53放映結(jié)束！無悔無愧于昨天，豐碩殷實的今天，充滿希望的明天。5第八章水利水電工程地質(zhì)勘察54第八章水利水電工程地質(zhì)勘察1概述

在水利水電工程興建之前，都要進行工程地質(zhì)勘察工作，其目的是查明水庫和水工建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，分析預(yù)測可能出現(xiàn)的工程地質(zhì)問題，充分利用有利的地質(zhì)條件，避開或改造不利的地質(zhì)因素，為工程的規(guī)劃、設(shè)計、施工和運用提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。水利水電工程地質(zhì)勘察按水利水電工程開發(fā)前期工作程序，劃分為規(guī)劃、可行性研究、初步設(shè)計和技施設(shè)計四個勘察階段。各勘察階段的工作應(yīng)循序漸進，逐步深入，并與各設(shè)計階段相適應(yīng)。55概述在水利水電工程興建之前，都要進行工程地質(zhì)勘

1.規(guī)劃勘察

規(guī)劃勘察的目的，是為河流開發(fā)方案和水利水電工程選點提供初步的工程地質(zhì)資料和地質(zhì)依據(jù)。

561.規(guī)劃勘察規(guī)劃勘察的目的，是為河流開發(fā)方案

可行性研究勘察，是在河流或河段規(guī)劃選定方案的基礎(chǔ)上進行的勘察。其目的是為選定壩址、基本壩型、引水線路和樞紐布置方案進行地質(zhì)論證，并提供工程地質(zhì)資料。2．可行性研究勘察57可行性研究勘察，是在河流或河段規(guī)劃選定方案的基3．初步設(shè)計勘察

初步設(shè)計勘察，是在可行性研究階段選定的壩址和建筑場地上進行的勘察。其目的是查明水庫區(qū)及建筑物地區(qū)的工程地質(zhì)條件，為選定壩型、樞紐布置進行地質(zhì)論證，并為建筑物設(shè)計提供地質(zhì)資料。583．初步設(shè)計勘察初步設(shè)計勘察，是在可行性研究階

技施設(shè)計勘察是在初步設(shè)計階段選定的樞紐建筑物場地上進行的勘察。其目的是檢驗前期勘察的地質(zhì)資料與結(jié)論，為優(yōu)化建筑物設(shè)計提供地質(zhì)資料。4．技施設(shè)計勘察59技施設(shè)計勘察是在初步設(shè)計階段選定的樞紐建筑物場第一節(jié)工程地質(zhì)測繪

工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察中最重要、最基本的勘察方法。

它是運用地質(zhì)學的理論和方法，通過野外調(diào)查和綜合研究勘察區(qū)的地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、物理地質(zhì)現(xiàn)象、水文地質(zhì)條件等，并將它們填繪在適當比例尺的地形圖上，為下一步布置勘探、試驗及長期觀測工作打下基礎(chǔ)。

60第一節(jié)工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)勘察中水利水電工程測繪比例尺參照表61水利水電工程測繪比例尺參照表8

野外工程地質(zhì)測繪工作，根據(jù)工程設(shè)計要求，在搜集并分析測繪區(qū)已有的地形地質(zhì)資料、確定比例尺、范圍及工作內(nèi)容的基礎(chǔ)上進行。一般采用下列方法：路線測繪法、地質(zhì)點測繪法、野外實測地質(zhì)剖面法等。此外，人造衛(wèi)星、航測和陸攝相片等遙感資料在工程地質(zhì)測繪中也得到了普遍的應(yīng)用。62野外工程地質(zhì)測繪工作，根據(jù)工程設(shè)計要求，在搜集并

一、路線測繪方法

1．路線穿越法

這是沿著與地層界線或區(qū)域構(gòu)造線的走向垂直的方向，每隔一定距離布置一條路線。沿路線觀察地質(zhì)現(xiàn)象和標繪地質(zhì)界線，然后把各路線上標測的地質(zhì)界線相連，即可編出地質(zhì)平面圖。這種方法只適用于地質(zhì)條件不太復(fù)雜或小比例尺圖的測繪。

2．界線追索法

這是沿著地層界線或斷層延伸方向布置觀測路線。這種方法工作量較大，但成果比較準確。多用于地層沿走向變化較大、斷裂構(gòu)造比較發(fā)育，以及巖漿巖分布區(qū)。這種方法多用于中、小比例尺圖的測繪。63一、路線測繪方法1．路線穿越法10

二、地質(zhì)點測繪方法

在測區(qū)內(nèi)按方格網(wǎng)布置地質(zhì)觀察點，逐點進行詳細觀察描述，然后通過分析實測資料連接各地質(zhì)界線。此法工作量大，但精度高，一般適用于地質(zhì)界線復(fù)雜的情形，或大比例尺圖的地質(zhì)測繪。

觀察點應(yīng)布置在地質(zhì)界線或地質(zhì)現(xiàn)象上，以測繪的目的不同而異，有基巖、構(gòu)造、第四紀地貌、水文地質(zhì)點等。64二、地質(zhì)點測繪方法在測區(qū)內(nèi)按方格網(wǎng)布置地質(zhì)觀察三、野外實測地質(zhì)剖面圖的作法

在測繪中，通常要選作幾條具有代表性的實測剖面，以反映測區(qū)的地質(zhì)條件。沿垂直于巖層走向或垂直于主要構(gòu)造線的方向，也可沿大壩、廠房、隧洞、溢洪道、渠道的軸線或橫斷面方向選定剖面線方向，依據(jù)地形坡度變化和巖層出露寬度進行分段，并選取適當?shù)目v、橫比例尺。然后布置測點，用地質(zhì)羅盤或經(jīng)緯儀測定方位和地形坡度；用皮尺量距并詳細觀測記錄巖層產(chǎn)狀、地質(zhì)構(gòu)造、巖性變化；并采取標本進行編號。最后用規(guī)定的符號將上述觀測內(nèi)容表示在剖面圖上。

65三、野外實測地質(zhì)剖面圖的作法在測繪中，通常要選作幾條具有遙感是根據(jù)電磁波輻射理論，應(yīng)用現(xiàn)代化探測手段(如航空攝影、電視攝影、紅外掃描、地質(zhì)雷達等)，借助于車、船、氣球、飛機、人造衛(wèi)星等各種運載工具，通過對地質(zhì)體的電磁波輻射信號的接收記錄，加工整理成為圖像和數(shù)據(jù)，從而對地質(zhì)體進行探測和識別技術(shù)。

四、遙感技術(shù)在工程地質(zhì)測繪中的應(yīng)用66遙感是根據(jù)電磁波輻射理論，應(yīng)用現(xiàn)代化探測手段(如航空攝影、電第二節(jié)工程地質(zhì)勘探

工程地質(zhì)勘探是在工程地質(zhì)測繪的基礎(chǔ)上，為了進一步查明以下的工程地質(zhì)問題，取得深部地質(zhì)資料而進行的?？碧焦ぷ鞑贾脩?yīng)與不同設(shè)計階段的工程地質(zhì)勘察任務(wù)密切配合。按勘探方法不同可分為坑探、鉆探和物探?？碧焦ぷ髦饕矫饕韵聠栴}。

1)揭露地層巖性的變化規(guī)律，如覆蓋層的性質(zhì)和厚度，巖體性質(zhì)及風化帶的特征，軟弱夾層及可溶性巖層的特性、分布等。

67第二節(jié)工程地質(zhì)勘探工程地質(zhì)勘探是在工程地質(zhì)測繪

2)查明地質(zhì)構(gòu)造，如巖層產(chǎn)狀變化、構(gòu)造形態(tài)、斷層性質(zhì)、破碎帶的特征、裂隙密集帶的分布及隨深度變化的規(guī)律等。

3)了解地下水位的變化、埋藏條件、含水層特征、庫壩區(qū)的滲漏途徑、巖溶的分布發(fā)育規(guī)律、滑坡體的位置及性質(zhì)等。

4)為進行巖石物理力學性質(zhì)和水文地質(zhì)現(xiàn)場試驗，以及長期觀測工作等而布置必要的勘探工作。

5)探明天然建筑材料的分布范圍、儲量及質(zhì)量評價。682)查明地質(zhì)構(gòu)造，如巖層產(chǎn)狀變化、構(gòu)造形態(tài)、斷層

一、坑探

坑探是用人工或機械掘進的方式來探明地表以下淺部的工程地質(zhì)條件，主要包括：探坑、探槽、淺井、斜井、豎井、平洞等。69一、坑探坑探是用人工或機械掘進的方式來探明地

一、坑探

坑探的特點是使用工具簡單，技術(shù)要求不高，運用廣泛，揭露的面積較大，可直接觀察地質(zhì)現(xiàn)象，不受限制地采取原狀結(jié)構(gòu)試樣，并可用來做現(xiàn)場大型試驗。但勘探深度受到一定限制，且成本高，周期長。70一、坑探坑探的特點是使用工具簡單，技術(shù)要求不坑探工程（山地勘探工程）類型71坑探工程（山地勘探工程）類型18山地勘探工程類型示意圖72山地勘探工程類型示意圖19平洞展示圖73平洞展示圖20探井展視圖74探井展視圖21淺井展示圖75淺井展示圖22二、鉆探

鉆探是利用一定的設(shè)備和工具，在人力或動力的帶動下旋轉(zhuǎn)切割或沖擊鑿碎巖石，形成一個直徑較小而深度較大的圓形鉆孔。

通過取出巖心可直觀地確定地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、巖體風化特征等。從鉆孔中取出巖樣、水樣可進行室內(nèi)試驗，利用鉆孔可進行工程地質(zhì)、水文地質(zhì)及灌漿試驗、長期觀測工作以及地應(yīng)力測量等。

與物探相比，鉆探的優(yōu)點是可以在各種環(huán)境下進行，能直接觀察巖心和取樣，勘探精度高。與坑探比，勘探深度大，不受地下水限制，鉆進速度快。76二、鉆探鉆探是利用一定的設(shè)備和工具，在人力或動7724巖心鉆探示意圖78巖心鉆探示意圖25水平及定向鉆孔79水平及定向鉆孔26

三、地球物理勘探（物探）

物探是以專用儀器探測地殼表層各種地質(zhì)體的物理場來進行地層劃分，判明地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)及各種物理地質(zhì)現(xiàn)象的地球物理勘探方法。采用不同的探測方法，如電法、地震法、磁法、重力法以及放射性勘探等方法可以測定不同的物理場，用以了解地質(zhì)體的特征，分析解決地質(zhì)問題。應(yīng)用最廣的是電法和地震法勘探80三、地球物理勘探（物探）物探是以專用儀器探測地1.電法勘探

電法勘探是研究地下地質(zhì)體電阻率差異的地球物理勘探方法，也稱之為電阻率法。

該法通常是通過電測儀測定人工或天然電場中巖土地質(zhì)體的導電性大小及其變化，再經(jīng)過專門量板解釋從而區(qū)分地層、構(gòu)造以及覆蓋層和風化層厚度、含水層分布和深度、古河道、主導充水裂隙方向等。811.電法勘探電法勘探是研究地下地質(zhì)體電阻率差異的電法勘探（電阻率法）示意圖82電法勘探（電阻率法）示意圖29水利水電工程常用的電法勘探方法83水利水電工程常用的電法勘探方法30

(1)電測深法

電測深法是在地表以某一點為中心(此點稱為常測點)，用不同供電極距測量不同深度巖層的視電阻率值，以獲取該點處的地質(zhì)斷面的方法。當測點沿勘探線布置時，可得出地質(zhì)剖面情況。電測深法根據(jù)極距裝置形式可分為對稱四極測深、三極測深、偶極測深和環(huán)形測深四種方法。84(1)電測深法電測深法是在地表以某一電測深法及電剖面法的應(yīng)用85電測深法及電剖面法的應(yīng)用32

(2)電剖面法

中間梯度法是將供電極A、B的間距固定不變，電極M、N在其中部約1／3的地段沿AB線或平行于AB線測量，這樣的電場被認為是均勻的。若測量范圍內(nèi)有高低電阻不均勻地質(zhì)體時，則反映出極大或極小值；一般用來探測陡傾角高阻的帶狀構(gòu)造，測線應(yīng)垂直帶狀構(gòu)造布置。(3)中間梯度法

電剖面法是測量電極和供電電極的裝置不變，而測點沿某一方向移動，來探測某深度內(nèi)巖層視電阻率值的水平變化規(guī)律的方法。

86(2)電剖面法中間梯度法是將供電極A、B的間距固定2.地震勘探方法簡介

地震勘探也是廣泛用于工程地質(zhì)勘探的方法之一。它是利用地質(zhì)介質(zhì)的波動性來探測地質(zhì)現(xiàn)象的一種物探方法。

基本原理是利用爆炸或敲擊方法向巖體內(nèi)激發(fā)地震波，地震波以彈性波動方式在巖體內(nèi)傳播。根據(jù)不同介質(zhì)彈性波傳播速度的差異來判斷地質(zhì)現(xiàn)象。按彈性波的傳播方式，地震勘探又分為直達波法、反射波法和折射波法。地震勘探可以用于了解地下地質(zhì)構(gòu)造，如基巖面、覆蓋層厚度、風化層、斷層等。872.地震勘探方法簡介地震勘探也是廣泛用于工程地質(zhì)

一、工程地質(zhì)試驗

在工程地質(zhì)勘察中，工程地質(zhì)試驗是取得工程設(shè)計所需要的各種計算指標的一種重要手段。它分為室內(nèi)試驗和野外試驗兩大類。

第三節(jié)工程地質(zhì)試驗及長期觀測88一、工程地質(zhì)試驗第三節(jié)工程地質(zhì)試驗及長期觀測35室內(nèi)試驗是將野外采取的試樣送到室內(nèi)進行的。其特點是設(shè)備簡單、比較經(jīng)濟、方法較為成熟，所測物理力學指標已被公認；但試樣較小，代表天然條件下的地質(zhì)情況有一定的限制。野外試驗是在天然條件下進行的，其優(yōu)點是不用取樣，可保持巖體天然狀態(tài)和原有結(jié)構(gòu)。試驗涉及的巖體體積比室內(nèi)試驗樣品大得多，因而更能反映結(jié)構(gòu)面等對巖體性質(zhì)的影響。但這類試驗設(shè)備和試驗技術(shù)較為復(fù)雜，成本高，且試驗周期長。89室內(nèi)試驗是將野外采取的試樣送到室內(nèi)進行的。其特點是設(shè)備簡單、

野外巖體力學性質(zhì)試驗，野外水文地質(zhì)試驗，以及與施工方法有關(guān)的地質(zhì)技術(shù)試驗，如灌漿試驗等。其中，野外水文地質(zhì)試驗主要包括下列項目：抽水試驗、壓水試驗、注水試驗、地下水流向流速試驗、連通試驗等。

以下著重介紹野外巖體力學性質(zhì)試驗。

野外試驗主要包括：90野外巖體力學性質(zhì)試驗，野外水文地質(zhì)試驗，以及與施工方巖體變形試驗可分為承壓板法試驗、水壓洞室試驗、狹縫試驗以及鉆孔變形試驗等。它們的基本原理相同，這里僅介紹常用的承壓板法試驗。承壓板法試驗一般在平洞中進行，通過剛性或柔性承壓板施力于半無限空間巖體表面，量測巖體變形，按彈性理論計算巖體變形參數(shù)。1．巖體變形試驗91巖體變形試驗可分為承壓板法試驗、水壓洞室試驗、狹縫試驗以及鉆承壓板載荷試驗裝置圖92承壓板載荷試驗裝置圖392．巖體抗剪試驗巖體抗剪試驗可分為下列三類：巖體本身的抗剪強度試驗，巖體沿軟弱結(jié)構(gòu)面的抗剪強度試驗和混凝土－巖體膠結(jié)面的抗剪強度試驗。一般在平洞內(nèi)用雙千斤頂平推法進行。932．巖體抗剪試驗巖體抗剪試驗可分為下列三類：巖體抗剪試驗示意圖94巖體抗剪試驗示意圖41

3．巖體應(yīng)力測量巖體應(yīng)力測量常用的方法有應(yīng)力恢復(fù)法、應(yīng)力解除法及水壓致裂法等。（詳見第九章）

4．野外簡易巖體強度試驗(1)點荷載試驗。巖石點荷載試驗是將試件置于上、下一對球端圓錐之間，施加集中荷載直至破壞，據(jù)此求得巖石點荷載強度指數(shù)。該試驗方法簡便，可應(yīng)用不規(guī)則的試樣，無需巖樣加工，有利于降低試驗成本，加快試驗進程，尤其是對于難以取樣和無法進行巖樣加工的軟巖和嚴重風化的巖石，更顯示出其優(yōu)越性。(2)回彈錘擊試驗。用測定混凝土強度的回彈儀(