工程地质学课件.ppt

第八章第八章 工程地质勘察工程地质勘察第一节第一节 工程地质概述及测绘工程地质概述及测绘第二节第二节 工程地质勘探及勘察报告的编写工程地质勘探及勘察报告的编写 重重点点：掌掌握握工工程程地地质质测测绘绘的的主主要要内内容容、方方法法，工程地质物探及工程地质勘察报告的主要内容。工程地质物探及工程地质勘察报告的主要内容。难难点点：掌掌握握工工程程地地质质物物探探方方法法及及勘勘察察报报告告的的内容。内容。一、工程地质勘察的概念、目的、任务及方法一、工程地质勘察的概念、目的、任务及方法 1、工程地质勘察概念及原则、工程地质勘察概念及原则 工工程程地地质质勘勘察察：运运用用工工程程地地质质理理论论和和各各种种勘勘察察测测试试技技术术手手段段和和方方法法，获获取取建建筑筑场场地地及及其其有有关关地地区区工工程程地质的原始资料，并进行论证的过程。地质的原始资料，并进行论证的过程。基基本本原原则则：结结合合具具体体建建筑筑物物类类型型、要要求求、特特点点、自自然然环环境境等等，分分阶阶段段进进行行，按按照照阶阶段段要要求求，准准确确反反映映工程地质条件，提出工程地质评价。工程地质条件，提出工程地质评价。第一节第一节 工程地质概述及测绘工程地质概述及测绘 2 2、工程地质勘察的目的、工程地质勘察的目的 是工程建设的先行工作，其成果资料是工程是工程建设的先行工作，其成果资料是工程项目决策、设计和施工的重要依据。项目决策、设计和施工的重要依据。3、工程地质勘察的任务、工程地质勘察的任务（1 1）查明建筑场地的工程地质条件；）查明建筑场地的工程地质条件；（2 2）查明场区内崩塌、滑坡等地质作用和现象，）查明场区内崩塌、滑坡等地质作用和现象，分析并判明其对建筑物的危害程度；分析并判明其对建筑物的危害程度；（3 3）查明地基岩土的地层时代、岩性、地质构造、）查明地基岩土的地层时代、岩性、地质构造、土的成因类型及其埋藏规律等；土的成因类型及其埋藏规律等；（4 4）查明地下水类型、水质、埋深及其分布变）查明地下水类型、水质、埋深及其分布变 化；化；选择场地查明条件分析问题提出建议制定措施预测新问题（5 5）根据建筑场地的工程地质条件，分析研究可能）根据建筑场地的工程地质条件，分析研究可能 发生的工程地质问题，提出拟建建筑物的结构发生的工程地质问题，提出拟建建筑物的结构 形式、基础类型及施工方法等建议；形式、基础类型及施工方法等建议；（6 6）对于不利的条件，提出切实可行的处理方法或）对于不利的条件，提出切实可行的处理方法或 防治措施。防治措施。4、工程地质勘察的方法、工程地质勘察的方法二、工程地质勘察阶段的划分二、工程地质勘察阶段的划分可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段 初步勘察阶段初步勘察阶段 详细勘察阶段详细勘察阶段1 1、可行性研究勘察阶段、可行性研究勘察阶段主主要要任任务务：选选定定建建筑筑场场址址(或或线线路路方方案案)。通通过过勘勘察察对对其其稳稳定定性性和和适适宜宜性性作作出出评评价价，经经过过技技术术经济论证选择最优方案。经济论证选择最优方案。建筑物应避开：建筑物应避开：不良地质现象不良地质现象不良地基不良地基不利抗震的不利抗震的地下水或地表水害区地下水或地表水害区矿区矿区要求：要求：收集区域地质：地形、地收集区域地质：地形、地貌、矿产和其他资料；貌、矿产和其他资料；踏勘：了解地层、构造、踏勘：了解地层、构造、岩土性质、不良地质现岩土性质、不良地质现象；象；勘探：选择性的测绘和物勘探：选择性的测绘和物探等。探等。勘察方法勘察方法:搜集资料搜集资料踏勘踏勘勘探勘探2 2、初步勘察阶段、初步勘察阶段 勘察方法：勘察方法：钻探钻探试验试验补充测绘和物探补充测绘和物探长期观测长期观测 主主要要任任务务是是确确定定建建筑筑物物的的具具体体位位置置、选选择择建建筑筑物物地地基基基基础础方方案案、对对不不良良地地质质现现象象的的防防治治措措施施进进行行论论证证。需需详详细细查查明明建建筑筑场场地工程地质条件。地工程地质条件。要求：要求：收集本项目可行性报告，地形图、工程地收集本项目可行性报告，地形图、工程地质、规模的资料；质、规模的资料；初步查明地层、构造、岩土性质、地下水、初步查明地层、构造、岩土性质、地下水、冻土、不良地质现象成因、分布；冻土、不良地质现象成因、分布；初步判定抗震效果。初步判定抗震效果。3 3、详细勘察阶段、详细勘察阶段勘察方法勘察方法:试验试验补充勘探补充勘探配合技术设计或施工图设计配合技术设计或施工图设计,按不同建筑按不同建筑物提出详细的工程地质资料和设计所需物提出详细的工程地质资料和设计所需的岩土技术参数。的岩土技术参数。三、工程地质测绘三、工程地质测绘 通通过过对对地地质质现现象象的的详详细细观观察察和和描描述述，并并将将其其反反映映到到一一定定比比例例尺尺的的地地形形图图上上。据据测测绘绘成成果果可可以以分分析析各各种种地地质质现现象象的的成成因因、分分布布、发发展展变变化化规规律律以以及及对对工工程程建建筑筑的的影影响响，还还可可为为勘勘探探、试验等其他工作的布置奠定基础。试验等其他工作的布置奠定基础。工工程程地地质质测测绘绘可可分分为为综综合合性性测测绘绘和和专专门门性性测测绘。绘。1 1、工程地质测绘的研究内容、工程地质测绘的研究内容 包包括括工工程程地地质质条条件件的的全全部部要要素素，其其次次也也要要注注意对已有建筑区和采掘区的调查。意对已有建筑区和采掘区的调查。（1 1）岩土体的研究岩土体的研究 查查明明测测绘绘区区内内地地层层岩岩性性、岩岩土土分分布布特特征征及及成成因类型、岩性变化特点等。因类型、岩性变化特点等。（2 2）地质构造的研究）地质构造的研究 场场地地岩岩土土体体均均一一性性及及完完整整性性、各各种种软软弱弱带带的的分分布布位位置置、水水文文地地质质条条件件等等都都受受构构造造控控制制。因因此此，研研究究褶褶皱皱的的形形态态、产产状状、分分布布等等；断断裂裂的的性性质质、规模、产状、分布等。规模、产状、分布等。（3 3）地形地貌研究地形地貌研究 地地形形的的几几何何特特征征，包包括括地地形形切切割割密密度度及及深深度度，沟谷发育形态及方向等。沟谷发育形态及方向等。（4 4）水文地质条件研究）水文地质条件研究 通通过过地地质质构构造造和和地地层层岩岩性性分分析析，结结合合地地下下水水的的天天然然或或人人工工露露头头及及地地表表水水研研究究，查查明明含含水水层层和和隔水层、岩层透水性、地下水类型及分布等。隔水层、岩层透水性、地下水类型及分布等。（5 5）调查研究各种物理地质现象）调查研究各种物理地质现象 弄弄清清滑滑坡坡、崩崩塌塌等等地地质质现现象象存存在在的的情情况况，分分析发育发展规律及形成条件等。析发育发展规律及形成条件等。（6 6）天然建筑材料研究）天然建筑材料研究 2 2、工程地质测绘的范围和比例尺、工程地质测绘的范围和比例尺 （1 1）范围）范围 取取决决于于拟拟建建建建筑筑物物的的类类型型和和规规模模、工工艺艺要要求求、设计阶段以及工程地质条件的复杂程度。设计阶段以及工程地质条件的复杂程度。一一般般房房屋屋建建筑筑局局限限于于有有限限范范围围内内。道道路路测测绘绘主要采取沿线调查的方法。主要采取沿线调查的方法。（2）比例尺）比例尺 规划阶段的踏勘及路线测绘采用规划阶段的踏勘及路线测绘采用1:20万万1:50万。万。可行性阶段采用：可行性阶段采用：1:50001:50000；初步勘察阶段采用：初步勘察阶段采用：1:20001:5000；详细勘察阶段采用：详细勘察阶段采用：1:1001:1000。3 3、工程地质测绘的方法、工程地质测绘的方法 （1 1）像片成图法）像片成图法 利用地面摄影、航空利用地面摄影、航空(卫星卫星)摄影等像片，摄影等像片，在室内进行判释。在室内进行判释。（2 2）实地测绘法）实地测绘法 路线法路线法 布点法布点法 追索法追索法 一、工程地质勘探一、工程地质勘探 1 1、勘探工作的主要任务、勘探工作的主要任务（1 1）查明建筑场地的岩性及地质构造；）查明建筑场地的岩性及地质构造；（2 2）探明水文地质条件；）探明水文地质条件；（3 3）提取岩土样及水样，供室内试验分析之用；）提取岩土样及水样，供室内试验分析之用；（4 4）利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期）利用勘探坑孔进行现场原位试验和布设长期 观测点。观测点。第二节第二节 工程地质勘探及勘察报告的编写工程地质勘探及勘察报告的编写 2 2、工程地质物探、工程地质物探 以以专专门门仪仪器器探探测测地地质质体体的的物物理理场场来来进进行行地地层层划划分分，判判定定地地质质构构造造、水水文文地地质质条条件件及及各各种种物理地质现象的勘探方法。物理地质现象的勘探方法。物物探探分分为为：电电法法、磁磁法法、震震法法、重重力力法法及及放射性勘探，但应用最广泛的是放射性勘探，但应用最广泛的是电法电法和和震法震法。（1 1）电法勘探）电法勘探 是是对对地地质质体体以以人人工工形形成成电电场场，通通过过电电测测仪仪测测定定地地质质体体视视电电阻阻率率的的大大小小及及变变化化，从从而而推推断断地地下下一一定定范范围围地地质质体体的的情情况况。它它可可以以用用作作划划分分地地层层岩岩性性、地地质质构构造造、覆覆盖盖层层或或风风化化层层的的厚厚度度、含含水水层层的的分分布布和和深度、古河道及天然建筑材料分布范围和储量。深度、古河道及天然建筑材料分布范围和储量。电测深法、电剖面法及中间梯度法。电测深法、电剖面法及中间梯度法。（2）震法勘探）震法勘探 是是以以人人工工激激发发的的弹弹性性波波，在在地地壳壳内内的的传传播播规规律律来来探探测测地地质质结结构构的的方方法法，是是石石油油勘勘探探中的一种重要方法。中的一种重要方法。工工程程地地质质勘勘察察中中应应用用最最多多的的是是高高频频（200250Hz）地震波浅层折射法。）地震波浅层折射法。（3）坑探）坑探 是是用用人人工工或或机机械械掘掘进进的的方方式式来来探探明明地地表表浅浅部部的的工工程程地地质质条条件件，包包括括：探探坑坑、探探槽槽、斜斜井井、浅浅井井、竖井、平洞等。竖井、平洞等。坑探工程的编录主要是绘制展示图。坑探工程的编录主要是绘制展示图。（4 4）钻探）钻探 利利用用钻钻探探机机械械和和工工具具在在岩岩土土层层中中钻钻孔孔的的勘勘探探方方法法。可可直直接接探探明明地地层层岩岩性性、地地质质构构造造、地地下下水水埋埋深深、含含水水层层类类型型和和厚厚度度、滑滑坡坡位位置置及及岩岩溶溶情情况况，还还可可取取岩岩心心，在钻孔中试验。在钻孔中试验。钻钻探探方方法法：冲冲击击钻钻探探、回回转转钻钻探探、振振动动钻钻探及冲洗钻探。探及冲洗钻探。钻钻探探设设备备：SH-30型型、CH-50型型、DDP-100型型汽汽车车钻钻、XU-100型型、M-68型型、ZK-50型型（综合勘探全液压钻机）、（综合勘探全液压钻机）、XU-300-2型。型。工工民民建建勘勘察察常常用用简简易易、轻轻便便的的SH30钻钻机机回回转转钻钻进进，对对软软土土用用薄薄壁壁取取土土器器，对对松松散散的的砂砂卵卵石石层层采采用用冲冲击击钻钻进进或或振振动动钻钻进进；对对软软弱弱地地层层或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。钻孔观测、编录与资料整理：钻孔观测、编录与资料整理：岩心观察、描述和编录；岩心观察、描述和编录；钻孔水文地质观测；钻孔水文地质观测；钻进动态观测。钻进动态观测。3 3、工程地质勘探的布置、工程地质勘探的布置 （1 1）勘探布置的一般原则）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。大的部位多种勘探方法相互配合。（2 2）勘探孔深度确定）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（压缩层之下（23倍基底宽度）或可能的桩基深倍基底宽度）或可能的桩基深度之下。度之下。二、工程地质勘察报告的主要内容二、工程地质勘察报告的主要内容 工程地质勘察报告是工程地质勘察的正式工程地质勘察报告是工程地质勘察的正式成果。它将现场勘察得到的工程地质资料进行成果。它将现场勘察得到的工程地质资料进行统计、归纳和分析，编制成图件、表格并对场统计、归纳和分析，编制成图件、表格并对场地工程地质条件和问题做出系统的分析和评地工程地质条件和问题做出系统的分析和评价，以正确全面地反映场地的工程地质条件和价，以正确全面地反映场地的工程地质条件和提供地基上物理力学设计指标，供建设单位、提供地基上物理力学设计指标，供建设单位、设计单位和施工单位使用，并作为存档文件长设计单位和施工单位使用，并作为存档文件长期保存。期保存。1 1、工程地质图的编绘、工程地质图的编绘（1 1）工程地质图的类型）工程地质图的类型 工程地质勘察实际材料图工程地质勘察实际材料图:反映该工程扬地勘反映该工程扬地勘察的实际工作，包括地质点察的实际工作，包括地质点,钻孔点，勘探坑洞，钻孔点，勘探坑洞，试验点及长期观测点等。试验点及长期观测点等。工程地质编录图工程地质编录图:包括钻孔柱状图，基坑编录包括钻孔柱状图，基坑编录图，平洞展示图及其地质勘探和测绘点的编录。图，平洞展示图及其地质勘探和测绘点的编录。工程地质分析图工程地质分析图:突出反映一种或两种工程地突出反映一种或两种工程地质因素或岩土某一性质的指标的变化情况。质因素或岩土某一性质的指标的变化情况。专门工程地质图：专门工程地质图：为勘察某一专门工程地质为勘察某一专门工程地质问题而编制的图件。突出反映与该工程地质问题问题而编制的图件。突出反映与该工程地质问题有关的地质特征、空洞分布和其相互组合关系等。有关的地质特征、空洞分布和其相互组合关系等。综合性工程地质图：综合性工程地质图：针对建筑类型把与之有针对建筑类型把与之有关的地质条件和勘探试验成果综合地反映在图关的地质条件和勘探试验成果综合地反映在图上，并对建筑场区的工程地质条件提出总的评价。上，并对建筑场区的工程地质条件提出总的评价。（2 2）工程地质图的内容及编制原则）工程地质图的内容及编制原则 地形地貌：地形地貌：包括地势和主要地貌单元。地形地包括地势和主要地貌单元。地形地貌条件对建筑场地或线路的选择、对建筑物的布局貌条件对建筑场地或线路的选择、对建筑物的布局和结构形式以及施工条件都有直接影响。合理利用和结构形式以及施工条件都有直接影响。合理利用地形地貌条件常能在工程建设中取得良好的经济效地形地貌条件常能在工程建设中取得良好的经济效益。益。岩土类型及其工程性质：岩土类型及其工程性质：包括地层年代、地基包括地层年代、地基士成因类型、变化、分布规律以及物理力学指标的士成因类型、变化、分布规律以及物理力学指标的变化范围和代表值。变化范围和代表值。地质构造：地质构造：在工程地质图上尤其对基岩地区或有在工程地质图上尤其对基岩地区或有地震背景的松软土层分布地区要注意反映地下地质构地震背景的松软土层分布地区要注意反映地下地质构造特征。对于某些工程，如边坡、洞室工程等，岩石造特征。对于某些工程，如边坡、洞室工程等，岩石的裂隙性具有很大的意义。的裂隙性具有很大的意义。水文地质条件：水文地质条件：一般有地下水位，包括潜水水位一般有地下水位，包括潜水水位及对工程有影响的承压水测压水位及其变化幅度，地及对工程有影响的承压水测压水位及其变化幅度，地下水的化学成分及侵蚀性。下水的化学成分及侵蚀性。物理地质现象：物理地质现象：包括各类物理地质现象的形态、包括各类物理地质现象的形态、发育强度的等级及其活动强度。各种物理地质现象的发育强度的等级及其活动强度。各种物理地质现象的形态类型一般用符号在其主要发育地段笼统表示，例形态类型一般用符号在其主要发育地段笼统表示，例如岩溶、滑坡等。如岩溶、滑坡等。（3 3）工程地质囹的编制方法）工程地质囹的编制方法 编制工程地质图需要一套相应比例尺的有关图编制工程地质图需要一套相应比例尺的有关图件，这些基本图件为：件，这些基本图件为：地质图或第四纪地质图；地质图或第四纪地质图；地貌及物理地质现象图；地貌及物理地质现象图；水文地质图；水文地质图；各种工程地质剖面图、钻孔柱状图；各种工程地质剖面图、钻孔柱状图；各种原位测试及室内试验成果图表等。各种原位测试及室内试验成果图表等。根根据据编编图图目目的的，对对相相关关资资料料加加以以选选择择，选选取取那那些些对对反反映映工工程程地地质质条条件件、分分析析工工程程地地质质问问题题最最有有用用的的资资料料，突突出出主主要要特特征征。画画出出许许多多界界线线，主主要要有有不不同同年年代代、不不同同成成因因类类型型和和土土性性的的土土层层界界线线，地地貌貌分分区区界界线线，物物理理地地质质现现象象分分布布界界线线及及各各级级工工程程地地质质分分区界线等等。区界线等等。2 2、工程地质勘察报告的编写、工程地质勘察报告的编写 （1 1）任务要求及勘察工程概况；）任务要求及勘察工程概况；（2 2）拟建工程概况；）拟建工程概况；（3 3）勘察方法和勘察工作布置；）勘察方法和勘察工作布置；（4 4）场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性）场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质、地下水、不良地质现象的描述与评价；质、地下水、不良地质现象的描述与评价；（5 5）场地稳定性与适宜性的评价；）场地稳定性与适宜性的评价；（6 6）岩上参数的分析与选用；）岩上参数的分析与选用；（7 7）提出地基基础方案的建议，工程施工和使用）提出地基基础方案的建议，工程施工和使用期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、预防措施期间可能发生的岩土工程问题的预测及监控、预防措施的建议；的建议；（8 8）勘察成果表及所附图件。）勘察成果表及所附图件。常用的图表有：常用的图表有：勘察点平面布置图；勘察点平面布置图；工程地质柱状图；工程地质柱状图；工程地质剖面图；工程地质剖面图；原位测试成果表；原位测试成果表；室内试验成果表等。室内试验成果表等。综合地层柱状图：综合地层柱状图：表示所勘察的地层的层表示所勘察的地层的层序及其主要特征和性质，比例尺序及其主要特征和性质，比例尺1:501:501 1：200200。图上注明层厚、地质年代，并对岩石或土的特图上注明层厚、地质年代，并对岩石或土的特征和性质进行概括性的描述。征和性质进行概括性的描述。谢谢 谢！谢！