《工程地質(zhì)勘探》課件

工程地質(zhì)勘探工程地質(zhì)勘探是工程建設(shè)的重要環(huán)節(jié)。它是為了了解工程建設(shè)場(chǎng)地和區(qū)域的地質(zhì)情況，為工程設(shè)計(jì)、施工提供可靠的地質(zhì)依據(jù)。課程簡(jiǎn)介本課程深入介紹工程地質(zhì)勘探領(lǐng)域。涵蓋地質(zhì)調(diào)查方法、數(shù)據(jù)分析、報(bào)告編寫、常見(jiàn)地質(zhì)問(wèn)題及解決方案等。通過(guò)學(xué)習(xí)，學(xué)生將掌握工程地質(zhì)勘探的理論知識(shí)和實(shí)踐技能，為未來(lái)從事相關(guān)工作打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。工程地質(zhì)勘探的意義和目的安全與穩(wěn)定工程地質(zhì)勘探可以確定地基承載力，避免地基不均勻沉降，保障工程安全與穩(wěn)定。經(jīng)濟(jì)效益勘探可以幫助選擇最佳施工方案，減少工程成本，提高經(jīng)濟(jì)效益?？茖W(xué)決策勘探結(jié)果為工程設(shè)計(jì)和施工提供可靠依據(jù)，減少工程風(fēng)險(xiǎn)，提高決策的科學(xué)性。工程地質(zhì)勘探的分類巖土工程勘探巖土工程勘探是最常見(jiàn)的一類，主要針對(duì)建筑物地基、隧道、橋梁等工程項(xiàng)目。水利工程地質(zhì)勘探水利工程勘探關(guān)注水庫(kù)、大壩、河道等水利工程，重點(diǎn)分析地質(zhì)條件對(duì)工程建設(shè)的影響。礦山地質(zhì)勘探礦山地質(zhì)勘探目標(biāo)是尋找、評(píng)估和開(kāi)發(fā)礦產(chǎn)資源，涉及礦體分布、礦石質(zhì)量等方面的調(diào)查。環(huán)境地質(zhì)勘探環(huán)境地質(zhì)勘探關(guān)注環(huán)境污染、地質(zhì)災(zāi)害等問(wèn)題，為環(huán)境保護(hù)、土地利用提供科學(xué)依據(jù)。工程地質(zhì)勘探的基本原則11.完整性全面了解項(xiàng)目區(qū)域的地質(zhì)條件，確?？碧椒秶w所有可能影響工程的地質(zhì)因素。22.科學(xué)性采用科學(xué)的勘探方法和技術(shù)，確?？碧浇Y(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。33.經(jīng)濟(jì)性在滿足工程需求的前提下，盡量降低勘探成本，提高勘探效率。44.安全性確?？碧竭^(guò)程的安全，避免對(duì)環(huán)境造成破壞。工程地質(zhì)勘探的一般流程1資料收集與文獻(xiàn)調(diào)研收集現(xiàn)有資料，包括地形圖、地質(zhì)圖、水文資料、氣象資料等。查閱相關(guān)文獻(xiàn)，了解該區(qū)域的地質(zhì)情況，為勘探工作提供參考。2現(xiàn)場(chǎng)勘探進(jìn)行地質(zhì)剖面測(cè)量，確定地層巖性、巖層產(chǎn)狀等。進(jìn)行土壤、巖石、地下水等樣品的采集，為實(shí)驗(yàn)室分析提供依據(jù)。3室內(nèi)分析對(duì)采集的樣品進(jìn)行物理、化學(xué)、礦物學(xué)等分析，確定巖土的工程性質(zhì)。根據(jù)分析結(jié)果，繪制工程地質(zhì)剖面圖、工程地質(zhì)圖，編寫工程地質(zhì)報(bào)告。資料收集和文獻(xiàn)調(diào)研收集相關(guān)資料包括已有的工程地質(zhì)勘探報(bào)告、地形圖、地質(zhì)圖、水文地質(zhì)資料等。這些資料可以提供基礎(chǔ)信息，幫助我們更好地理解項(xiàng)目區(qū)域的地質(zhì)環(huán)境。文獻(xiàn)調(diào)研查閱相關(guān)文獻(xiàn)，例如學(xué)術(shù)期刊、書籍、專業(yè)網(wǎng)站等，了解項(xiàng)目區(qū)域的區(qū)域地質(zhì)背景、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)條件等信息。資料整理與分析對(duì)收集的資料進(jìn)行整理和分析，找出關(guān)鍵信息，并繪制簡(jiǎn)要的區(qū)域地質(zhì)圖和地質(zhì)剖面圖。問(wèn)題總結(jié)基于收集的資料和文獻(xiàn)調(diào)研，總結(jié)需要進(jìn)一步勘探和研究的關(guān)鍵問(wèn)題，為后續(xù)的實(shí)地勘探工作提供方向。地形地貌調(diào)查地形類型山地、丘陵、平原、高原等地形的起伏形態(tài)和分布特征。地貌特征河流、湖泊、海灣、海岸線、山峰、谷地、盆地等特征。坡度坡向坡度和坡向會(huì)影響地表徑流、土壤侵蝕和工程建設(shè)。水系分布河流、湖泊、地下水等水體的分布情況。地質(zhì)構(gòu)造調(diào)查斷層斷層是地殼巖石受到構(gòu)造應(yīng)力作用而發(fā)生破裂，并沿破裂面發(fā)生明顯位移的構(gòu)造。斷層是重要的地質(zhì)構(gòu)造，對(duì)工程建設(shè)影響很大。褶皺褶皺是地殼巖石在構(gòu)造應(yīng)力作用下，發(fā)生彎曲變形而形成的波狀彎曲。褶皺是重要的地質(zhì)構(gòu)造，會(huì)影響工程建設(shè)的穩(wěn)定性。巖層巖層是巖石在地殼中按成層排列的連續(xù)體，是地質(zhì)構(gòu)造的基本單元。巖層是重要的地質(zhì)構(gòu)造，影響工程建設(shè)的選址和施工。巖土性質(zhì)調(diào)查土的物理性質(zhì)包括密度、孔隙度、含水量、塑性指數(shù)等，這些參數(shù)影響土的強(qiáng)度、壓縮性和滲透性。土的力學(xué)性質(zhì)包括抗剪強(qiáng)度、壓縮模量、彈性模量等，這些參數(shù)直接影響工程結(jié)構(gòu)的穩(wěn)定性和安全性。巖石的物理性質(zhì)包括密度、孔隙度、抗壓強(qiáng)度、抗拉強(qiáng)度等，這些參數(shù)影響巖石的工程特性和地基的承載力。巖石的力學(xué)性質(zhì)包括彈性模量、泊松比、抗剪強(qiáng)度等，這些參數(shù)用于分析巖石的變形和破壞特征。水文地質(zhì)調(diào)查11.地下水位測(cè)量地下水位深度，了解地下水埋藏條件和變化規(guī)律。22.地下水水質(zhì)分析地下水化學(xué)成分，評(píng)估其對(duì)工程的影響，例如腐蝕性、溶解性。33.地下水動(dòng)態(tài)監(jiān)測(cè)地下水水位變化，了解地下水補(bǔ)給、徑流和排泄規(guī)律。44.地下水資源評(píng)估地下水儲(chǔ)量和可開(kāi)采量，為工程用水提供依據(jù)。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)是工程地質(zhì)勘探的重要組成部分，對(duì)土體、巖石等工程地質(zhì)材料進(jìn)行物理性質(zhì)、力學(xué)性質(zhì)等方面的測(cè)試，為工程設(shè)計(jì)提供可靠的依據(jù)。實(shí)驗(yàn)室試驗(yàn)需嚴(yán)格按照相關(guān)標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行，并進(jìn)行詳細(xì)的記錄和分析，確保試驗(yàn)結(jié)果的準(zhǔn)確性和可靠性。1顆粒分析測(cè)定土粒的大小和成分，了解土的粒度組成。2密度和孔隙率確定土的密實(shí)程度和含水量。3抗剪強(qiáng)度評(píng)估土體抵抗剪切破壞的能力。4壓縮性分析土在荷載作用下的變形特性。地球物理勘探地震勘探利用人工地震波探測(cè)地下地質(zhì)構(gòu)造，獲取地下巖層結(jié)構(gòu)、巖性等信息。地震勘探廣泛應(yīng)用于石油、天然氣勘探、地?zé)豳Y源開(kāi)發(fā)等領(lǐng)域。重力勘探利用地下巖石密度差異產(chǎn)生的重力場(chǎng)變化，探測(cè)地下地質(zhì)構(gòu)造。重力勘探可用于探測(cè)地下鹽丘、地下水、礦產(chǎn)資源等。電法勘探利用地下巖石電性差異產(chǎn)生的電場(chǎng)變化，探測(cè)地下地質(zhì)構(gòu)造。電法勘探可用于探測(cè)地下水、礦產(chǎn)資源、地質(zhì)災(zāi)害等。磁法勘探利用地下巖石磁性差異產(chǎn)生的磁場(chǎng)變化，探測(cè)地下地質(zhì)構(gòu)造。磁法勘探可用于探測(cè)地下礦產(chǎn)資源、地質(zhì)構(gòu)造等。鉆探取樣鉆探設(shè)備鉆探設(shè)備根據(jù)需要，可以采用沖擊鉆、回轉(zhuǎn)鉆、鉆機(jī)等。鉆探設(shè)備的型號(hào)應(yīng)根據(jù)地層條件、鉆孔深度和勘探目的選擇。鉆孔鉆孔的深度、直徑和方位應(yīng)根據(jù)勘探要求確定。鉆孔應(yīng)垂直于地表，并保持直線。取樣在鉆孔過(guò)程中，應(yīng)定期取樣，并將樣品進(jìn)行編號(hào)、記錄和保存。取樣方法可以采用巖芯取樣或巖屑取樣。巖芯巖芯應(yīng)完整、無(wú)污染，并應(yīng)進(jìn)行仔細(xì)的描述和分析。巖芯描述包括巖性、顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造和風(fēng)化程度等。樣品分析樣品分析包括物理性質(zhì)測(cè)試、化學(xué)分析、礦物分析等。這些分析結(jié)果可以用來(lái)確定地層的性質(zhì)和工程性質(zhì)。巖心描述與分析巖心描述巖心是鉆探過(guò)程中從地下取出的巖石樣品。巖心描述是記錄巖心的顏色、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、礦物成分、風(fēng)化程度等特征。巖心分析巖心分析是通過(guò)各種試驗(yàn)和測(cè)試來(lái)研究巖心的物理力學(xué)性質(zhì)。巖心分析可以幫助確定地基土的承載力、抗剪強(qiáng)度、滲透系數(shù)等重要參數(shù)。工程地質(zhì)剖面工程地質(zhì)剖面圖，用以直觀展示地質(zhì)結(jié)構(gòu)、巖層分布、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)信息。剖面圖通常以垂直方向表示深度，水平方向表示距離。剖面圖可用于分析地下水位、巖土體特性、地質(zhì)構(gòu)造等信息，為工程建設(shè)提供重要參考。剖面圖可以反映地層傾向、傾角、斷層走向、傾角等信息。工程地質(zhì)圖工程地質(zhì)圖是將地質(zhì)調(diào)查結(jié)果進(jìn)行綜合分析和整理，并用符號(hào)、顏色等方式在地形圖上表示出來(lái)。它能夠直觀地展示地層、構(gòu)造、巖性、水文地質(zhì)等信息，為工程建設(shè)提供重要的參考依據(jù)。工程地質(zhì)報(bào)告11.概述介紹項(xiàng)目概況、勘探目的、勘探范圍和方法。22.地質(zhì)條件分析區(qū)域地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、水文地質(zhì)等情況。33.工程地質(zhì)問(wèn)題總結(jié)勘探過(guò)程中發(fā)現(xiàn)的工程地質(zhì)問(wèn)題，例如地基穩(wěn)定性、巖溶發(fā)育、水文條件等。44.建議針對(duì)工程地質(zhì)問(wèn)題提出相應(yīng)的解決方案和建議，例如地基處理方案、工程防護(hù)措施等。土體分類土體分類根據(jù)土的成因、礦物成分、顆粒大小、物理性質(zhì)進(jìn)行分類。工程分類重點(diǎn)關(guān)注土的工程性質(zhì)，如承載力、壓縮性、滲透性等。地質(zhì)分類基于土的形成過(guò)程和地質(zhì)環(huán)境，如沉積土、殘積土等。軟弱地基處理地基加固軟弱地基通常承載力不足，需要采取措施提高其強(qiáng)度和穩(wěn)定性。換填墊層將地基中不適宜的土體更換為強(qiáng)度較高、性質(zhì)良好的材料，如碎石、卵石等。樁基礎(chǔ)通過(guò)樁體將荷載傳遞到較深、更堅(jiān)硬的土層，減小地基沉降量。深層攪拌將水泥、石灰等固化劑加入到地基土中，通過(guò)攪拌使土體強(qiáng)度提高。膨脹性土膨脹性土的形成膨脹性土通常是由風(fēng)化或沉積作用形成的粘土，其中含有大量蒙脫石等礦物。膨脹性土的危害膨脹性土在吸水后體積會(huì)膨脹，造成建筑物裂縫、基礎(chǔ)沉降等問(wèn)題。膨脹性土的處理針對(duì)膨脹性土，需要采取相應(yīng)的工程措施，如地基處理、建筑物設(shè)計(jì)等，降低其膨脹風(fēng)險(xiǎn)。巖溶地基巖溶地基的特點(diǎn)巖溶地基主要由可溶性巖石，如石灰?guī)r、白云巖等組成。地表和地下水溶蝕作用形成溶洞、塌陷等地質(zhì)現(xiàn)象，對(duì)工程建設(shè)造成較大影響。巖溶地基的處理需要進(jìn)行詳細(xì)的勘探工作，查明巖溶發(fā)育程度，并進(jìn)行相應(yīng)的處理措施。例如，對(duì)溶洞進(jìn)行回填、加固，或采用樁基等深基礎(chǔ)。凍土地基1低溫環(huán)境凍土地基是指處于低溫環(huán)境下，土壤或巖石中含有冰的土層。2凍脹和融沉凍土地基容易發(fā)生凍脹和融沉現(xiàn)象，導(dǎo)致建筑物變形和破壞。3特殊處理需要采取特殊措施來(lái)處理凍土地基，例如采用樁基、地基防凍措施等。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)價(jià)評(píng)估風(fēng)險(xiǎn)識(shí)別潛在災(zāi)害，如滑坡、泥石流和地震，評(píng)估其發(fā)生的可能性和嚴(yán)重程度。制定措施根據(jù)評(píng)估結(jié)果制定防災(zāi)減災(zāi)措施，例如工程防護(hù)、預(yù)警系統(tǒng)和應(yīng)急預(yù)案。監(jiān)測(cè)預(yù)警建立監(jiān)測(cè)系統(tǒng)，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)地質(zhì)環(huán)境變化，及時(shí)發(fā)布預(yù)警信息，最大程度減少災(zāi)害損失。選址勘探城市規(guī)劃建筑物、道路、橋梁等重要基礎(chǔ)設(shè)施的選址。水利工程水庫(kù)、大壩、水電站等水利工程的選址。能源勘探石油、天然氣等能源資源的勘探開(kāi)發(fā)區(qū)域選址。隧道與巖體工程地質(zhì)勘探巖體結(jié)構(gòu)調(diào)查詳細(xì)調(diào)查巖體結(jié)構(gòu)，包括節(jié)理、裂隙、斷層等水文地質(zhì)調(diào)查評(píng)估巖體中的地下水情況，預(yù)測(cè)滲漏風(fēng)險(xiǎn)穩(wěn)定性分析評(píng)估巖體在隧道施工和運(yùn)營(yíng)期間的穩(wěn)定性公路橋梁地質(zhì)勘探橋梁地基橋梁地基的巖土條件是影響橋梁穩(wěn)定性和安全性的關(guān)鍵因素。包括地基土的物理力學(xué)性質(zhì)、承載力、穩(wěn)定性等。橋墩基礎(chǔ)橋墩基礎(chǔ)通常采用樁基礎(chǔ)、擴(kuò)大基礎(chǔ)或沉井基礎(chǔ)，需要根據(jù)地質(zhì)條件進(jìn)行合理的選型設(shè)計(jì)。橋臺(tái)基礎(chǔ)橋臺(tái)基礎(chǔ)通常采用墻式或斜坡式，需要考慮橋臺(tái)的穩(wěn)定性、抗滑移性、抗震性等。橋梁施工橋梁施工過(guò)程中需要注意地質(zhì)條件的影響，例如巖土開(kāi)挖、樁基施工、地基處理等。城市規(guī)劃地質(zhì)勘探地下水資源規(guī)劃區(qū)域地下水資源分布，評(píng)估水質(zhì)、水量及可利用性。地質(zhì)災(zāi)害評(píng)估識(shí)別滑坡、泥石流等地質(zhì)災(zāi)害隱患，制定防治措施。地質(zhì)勘探工作進(jìn)行鉆探、取樣、分析，為城市規(guī)劃提供基礎(chǔ)地質(zhì)資料。環(huán)境地質(zhì)評(píng)價(jià)評(píng)價(jià)土地利用適宜性，為城市發(fā)展提供科學(xué)依據(jù)。礦產(chǎn)資源地質(zhì)勘探1礦產(chǎn)資源勘探礦產(chǎn)資源勘探旨在尋找和評(píng)估潛在的礦床，為礦山開(kāi)發(fā)提供基礎(chǔ)。2地質(zhì)調(diào)查勘探過(guò)程包括地質(zhì)調(diào)查，以確定礦床的規(guī)模、品位、類型和分布。3鉆探和采樣鉆探和采樣用于收集巖石和礦石樣本，進(jìn)行分析和評(píng)估。4經(jīng)濟(jì)可行性勘探結(jié)果用于評(píng)估礦床的經(jīng)濟(jì)可行性，并制定開(kāi)采計(jì)劃。常見(jiàn)問(wèn)題與解決方案工程地質(zhì)勘探中常遇到一些問(wèn)題，