巖土工程勘察第二章-PPT課件

1、工程地質(zhì)測繪的含義及任務(wù)工程地質(zhì)測繪的作用及分類工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度工程地質(zhì)測繪的方法和要求第二章 工程地質(zhì)測繪與調(diào)查工程地質(zhì)測繪 采用搜集資料、調(diào)查訪問、地質(zhì)測量、遙感解譯等方法，查明場地的工程地質(zhì)要素，繪制相應(yīng)工程地質(zhì)圖件的工程活動。工程地質(zhì)測繪任務(wù) 運用工程地質(zhì)理論，通過系統(tǒng)地野外工作，觀察、描述各種地質(zhì)要素的表現(xiàn)，從而查明工程地區(qū)的工程地質(zhì)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(zhì)圖件，為編寫報告書提供準(zhǔn)確依據(jù)。1 工程地質(zhì)測繪含義及任務(wù)工程地質(zhì)圖工程地質(zhì)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(zhì)測繪

2、對工程地質(zhì)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(shè)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(zhì)測繪+勘探+試驗+ 水庫區(qū) 工程地質(zhì)測繪為主要手段 線形工程工程地質(zhì)測繪為主3、地質(zhì)條件的復(fù)雜程度 基巖、構(gòu)造復(fù)雜地區(qū)，工程地質(zhì)測繪作用顯著。2 工程地質(zhì)測繪作用及分類 研究程度較低的地區(qū)，綜合性工程地質(zhì)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(zhì)測繪。2 工程地質(zhì)測繪作用及分類工程地質(zhì)測繪綜合性工程地質(zhì)測繪專門性工程地質(zhì)測繪工程地質(zhì)測繪與普通地質(zhì)測繪的區(qū)別1、工程地質(zhì)測繪密切結(jié)合工程建筑物的要求，結(jié)合工程地質(zhì)問題進行。 2、對與工程有關(guān)的地

3、質(zhì)現(xiàn)象，如軟弱層、風(fēng)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(zhì)界限或現(xiàn)象采用儀器法定位。當(dāng)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(zhì)結(jié)構(gòu)等工程地質(zhì)因素的研究，對基礎(chǔ)地質(zhì)方面，盡量利用已有資料，但對重大問題應(yīng)進一步深化研究。2 工程地質(zhì)測繪作用及分類3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容工程地質(zhì)測繪研究內(nèi)容地層巖性水文地質(zhì)和氣象水文地形地貌地質(zhì)構(gòu)造不良地質(zhì)現(xiàn)象調(diào)查已有建筑物的調(diào)查人類活動對場地穩(wěn)定性的影響場地建筑材料的調(diào)查3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容1、地層巖性 地層巖性是

4、工程地質(zhì)條件最基本的要素和研究各種地質(zhì)現(xiàn)象的基礎(chǔ)，所以是工程地質(zhì)測繪最主要的研究內(nèi)容。 研究的內(nèi)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(guān)系、厚度及其變化規(guī)律； 巖土的工程性質(zhì)等。 巖石和土作為各類建筑物的地基，是最基本的工程地質(zhì)要素，它參與地質(zhì)結(jié)構(gòu)的組成，決定地形地貌和自然地質(zhì)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(zhì)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(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造 決定區(qū)域穩(wěn)定性的首要條件；控制巖體結(jié)構(gòu)及裂隙空間分布的主導(dǎo)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(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象的發(fā)育和分布。 研究的內(nèi)容包括： 巖層產(chǎn)狀及各種構(gòu)造型式分布、形態(tài)和規(guī) 模； 軟弱結(jié)構(gòu)面(帶)的產(chǎn)狀及其性質(zhì)，包括斷層的位置、類型、產(chǎn)狀、斷距、破碎帶寬度及充填膠結(jié)情況； 巖土層各種接觸面及各類構(gòu)造巖的工程特性； 挽近期構(gòu)造活動的形跡 、特點及與地震活動的 關(guān)系等。3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造 1）褶曲構(gòu)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(gòu)造3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造 1）褶曲構(gòu)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(gòu)造 研究內(nèi)容： 形態(tài)、類型、軸線位置、褶曲要素、細部變化。3 工程地

6、質(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造 1）褶曲構(gòu)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(gòu)造 研究內(nèi)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(cè)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(zhuǎn)折端（一）核3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容褶曲的要素（二）翼指褶曲核部兩側(cè)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(zhuǎn)折端（一）核3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)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(fù)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(zhuǎn)折端（一）核褶曲的要素3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)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(zhuǎn)折端（一）核褶曲的要素3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)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(zhuǎn)折端（一）核褶曲的要素3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容（六）轉(zhuǎn)折端 褶曲兩翼會合的部分，即從褶曲的一翼轉(zhuǎn)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(zhuǎn)折端（一）核褶曲的要素3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造 2）斷裂 巖層被斷錯或發(fā)生裂開 研究內(nèi)容： 斷裂性質(zhì)（長度、寬度、構(gòu)造巖斷層巖、糜棱巖、角礫巖、片狀巖、碎塊巖等）、斷裂帶的膠結(jié)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(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造 2）斷裂

9、 巖層被斷錯或發(fā)生裂開 研究內(nèi)容： 斷裂性質(zhì)（長度、寬度、構(gòu)造巖斷層巖、糜棱巖、角礫巖、片狀巖、碎塊巖等）、斷裂帶的膠結(jié)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(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造 3）活動構(gòu)造 第四紀(jì)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(nèi)仍將會發(fā)生活動的各類構(gòu)造 主要研究工程使用期間的活動 研究內(nèi)容： 斷層物質(zhì)的測定（斷層泥礦物分析、斷層泥顯微結(jié)構(gòu)分析）、斷層運動方式的測定（構(gòu)造巖顯微結(jié)構(gòu)分析、方解石脈顯微結(jié)構(gòu)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(xué)、地質(zhì)學(xué)、測量學(xué)）、斷裂活

10、動性監(jiān)測。3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容2、地質(zhì)構(gòu)造4）節(jié)理裂隙 巖時裂開而裂面兩側(cè)無明顯相對位移的裂隙 研究內(nèi)容： 統(tǒng)計節(jié)理裂隙參數(shù)（產(chǎn)狀、長度、寬度、充填物等）、結(jié)構(gòu)面網(wǎng)絡(luò)分析、野外估算RQD3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容3、地形地貌 地形研究：測量、地形圖 地貌研究： 巖性、地質(zhì)構(gòu)造、新構(gòu)造運動的綜合反映和近期外動力地質(zhì)作用的結(jié)果。 利用地貌學(xué)原理，結(jié)合野外觀察、航片解譯可有效地解決工程地質(zhì)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(zhì)結(jié)構(gòu)、水文地質(zhì)條件、動力地質(zhì)作用過程。 工程地質(zhì)分區(qū)常以地貌作為劃分大區(qū)的標(biāo)準(zhǔn)。 地貌研究的程度應(yīng)與測繪比例尺相適應(yīng)。如中、小比例尺工程應(yīng)以大地構(gòu)造

11、、巖性、地質(zhì)結(jié)構(gòu)等方面為研究基礎(chǔ)；大比例尺測繪應(yīng)以各種成因的微地貌調(diào)查為主，包括分水嶺、山脊、山峰等。3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容3、地形地貌 研究內(nèi)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(zhì)構(gòu)造及不良地質(zhì)現(xiàn)象等的關(guān)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(zhì)測繪的研究內(nèi)容4、水文地質(zhì)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(guān)的巖土工程問題和不良地質(zhì)現(xiàn)象提供資料 例如，興建房屋建筑和構(gòu)筑物時，應(yīng)研究巖土的滲透性、地下水 的埋深和腐蝕性，以判明對基礎(chǔ)砌置深度和基坑開挖等的影響。 氣象水文主要研究收集當(dāng)?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(zhì)測繪的研究內(nèi)容5、不良地質(zhì)現(xiàn)象 不良地質(zhì)現(xiàn)象研究的目的，是為了評價建筑場地的穩(wěn)定性，并預(yù)測其對各類巖土工程的不良影響。由于不良地質(zhì)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(zhì)測繪時對測區(qū)內(nèi)影響工程建設(shè)的各種不良地質(zhì)現(xiàn)象必須詳加研究。 研究不良地質(zhì)現(xiàn)象要以地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地貌和水文地質(zhì)條件的研究為基礎(chǔ)，并搜集氣象、水文等自然地理因素資料。 研究內(nèi)容： 各種不良地質(zhì)現(xiàn)象(巖溶、滑坡、崩塌、泥石流、沖溝、河流沖刷、巖石風(fēng)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(yù)測其對工程建設(shè)的影響。 3 工程地質(zhì)測繪的研

13、究內(nèi)容6、已有建筑物的調(diào)查 根據(jù)建筑物變形、開裂情況分析場地工程地質(zhì)條件及驗證已有建筑物的可靠性。地質(zhì)環(huán)境建筑物變形調(diào)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(zhì)評價是否合理；如評價合理，則說明建筑物結(jié)構(gòu)設(shè)計合理，可適應(yīng)不良地質(zhì)條件。有利有是否與建材或施工質(zhì)量有關(guān)；是否存在隱蔽的不良地質(zhì)因素。有利無 如建筑物未采取任何特殊結(jié)構(gòu)，表明該區(qū)地質(zhì)條件確實良好；如建筑物因采取特殊結(jié)構(gòu)而未出現(xiàn)變形，應(yīng)進一步研究是否存在某種不良地質(zhì)因素。3 工程地質(zhì)測繪的研究內(nèi)容7、人類活動對場地穩(wěn)定性的影響 測區(qū)內(nèi)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(diào)查應(yīng)予以重視。 此外，場地內(nèi)如有古文化遺跡和古文物，應(yīng)妥為保護發(fā)掘，并向有關(guān)部門報告。8、場地建筑材料的調(diào)查 結(jié)合工程建筑的要求，就地尋找適宜的天然建材，并作出質(zhì)量和儲量評價。當(dāng)前特別重視建材質(zhì)量的研究，是否具有美學(xué)價值。4工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度1、工程地質(zhì)測繪范圍的確定 工程地質(zhì)測繪不像一般的區(qū)域地質(zhì)或區(qū)域水文地質(zhì)測繪那樣，嚴(yán)格按比例尺大小由地理坐標(biāo)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(guān)的范圍內(nèi)進行。原則上， 測繪范圍應(yīng)

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(zhì)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(shè)計階段以及工程地質(zhì)條件的復(fù)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(zhì)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(zhì)條件急劇改 變，往往引起大范圍自然地理和地質(zhì)條件的變化；這一變化甚至?xí)?dǎo)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(yīng)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(diào)查。 房屋建筑

16、和構(gòu)筑物一 般僅在小范圍內(nèi)與自然地質(zhì)環(huán)境發(fā)生作用，通常不需要進行大面積工程地質(zhì)測繪。4工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度 在工程處于初期設(shè)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(shù)經(jīng)濟論證和方案比較，應(yīng)把這些方案場地包括在同一測繪范圍內(nèi) ，測繪范圍顯然是比較大的。 但當(dāng)建筑場地選定之后，尤其是在設(shè)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(nèi)進行大比例尺的工程地質(zhì)測繪 。 可見，工程地質(zhì)測繪范圍是隨著建筑物設(shè)計階段(即巖土工程勘察階段)的提高而縮小的。 4工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度 一般情況下，工程地質(zhì)條件愈復(fù)雜

17、，研究程度愈差，工程地質(zhì)測繪范圍就愈大。工程地質(zhì)條件復(fù)雜程度包含兩種情況： (1)一種情況是在場地內(nèi)工程地質(zhì)條件非常復(fù)雜。 例如，構(gòu)造變動 強烈，有活動斷裂分布；不良地質(zhì)現(xiàn)象強烈發(fā)育；地質(zhì)環(huán)境遭到嚴(yán)重破壞；地形地貌條件十 分復(fù)雜。 (2)另一種情況是場地內(nèi)工程地質(zhì)條件比較簡單，但場地附近有危及建筑物安全的不 良地質(zhì)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(zhì)條件并不復(fù)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(zhì) 測繪范圍應(yīng)將泥石流形成區(qū)包括在內(nèi)。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(dāng)其突然失穩(wěn)滑落所激起

18、的涌浪可能會導(dǎo)致滅頂之災(zāi)。4工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度4工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度2、工程地質(zhì)測繪比例尺的選擇 工程地質(zhì)測繪的比例尺大小主要取決于設(shè)計階段要求。如建筑物設(shè)計處于初期階段屬選址性質(zhì)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(zhì)條件研究的詳細程度并不高，所以采用的比例尺較小。當(dāng)進入到設(shè)計后期階段時，為了解決與施工、運用有關(guān)的專門地質(zhì)問題，所選用的測繪比例尺可以很大。 在同一設(shè)計階段內(nèi)，比例尺的選擇則取決于場地工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度以及建筑物的類型、規(guī)模及其重要性。工程地質(zhì)條件復(fù)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(zhì)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(yīng)和使用部門的要求提供圖件的比例尺一致或相當(dāng)。（2）與勘測設(shè)計階段有關(guān)。（3）在同一設(shè)計階段內(nèi)，比例尺的選擇取決于工程地質(zhì)條件的復(fù)雜程度、建筑物類型、規(guī)模及重要性。在滿足工程建設(shè)要求的前提下，盡量節(jié)省測繪工作量。4工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度4工程地質(zhì)測繪的范圍、比例尺和精度3、工程地質(zhì)測繪的精度要求 工程地質(zhì)測繪的精度包含兩層意

20、思，即對野外各種地質(zhì)現(xiàn)象觀察描述的詳細程度，以及各種 地質(zhì)現(xiàn)象在工程地質(zhì)圖上表示的詳細程度和準(zhǔn)確程度。為了確保工程地質(zhì)測繪的質(zhì)量，這個 精度要求必須與測繪比例尺相適應(yīng)。 “精度”指野外地質(zhì)現(xiàn)象能夠在圖上表示出來的詳細程度和準(zhǔn)確度。1）詳細程度指對地質(zhì)現(xiàn)象反映的詳細程度，比例尺愈大，反映的地質(zhì)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(zhì)單元體，均應(yīng)按比例尺反映出來。投影寬度2mm的重要地質(zhì)單元，應(yīng)使用超比例符號表示。如軟弱層、標(biāo)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(nèi)，平均有一個觀測點。復(fù)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(dāng)于=100m 1cm相當(dāng)于 =10000m 控制標(biāo)準(zhǔn)為100點/ km不同比例尺反映的地質(zhì)單元體尺寸：比例尺 1: