第06章 工程地质测绘与调查

第六章工程地质测绘与调查

工程地质测绘与调查是岩土工程勘察中一项重要的和基本的勘察方法。它是运用地质、工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象进行详细的观察和描述，以查明拟建场地内工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系，并按照精度要求将它们如实地反映在一定比例尺的地形底图上，作为岩土工程勘察的重要成果提供给建筑物规划、设计和施工部门使用。

第一节工程地质条件和工程地质问题

一、工程地质条件

工程地质条件一词在岩土工程勘察中经常地广泛地应有着。在讨论工程地质测绘与调查的研究内容之前首先论述工程地质条件概念。

工程地质条件可以理解为与工程建设有关的地质要素之综合，包括地形地貌、岩土类型及其工程地质性质、地质结构、水文地质、物理地质现象以及天然建筑材料等六个要素。工程地质条件是一个综合概念，在我们提到工程地质条件一词时，实际上是指上述六个要素的总体，而不是指任何单一要素。单独一两个要素不能称之为工程地质条件，而只能按本身应有的术语称之。

构成工程地质条件要素都属于地质X畴，至于水文、气象、植被等自然因素，虽然对工程地质条件有影响，但是它们本身都并不成为工程地质条件的组成部分。

工程地质条件是客观自然存在的，是自然地质历史塑造而成的，而不是人为造成的。一个地区的工程地质条件反映了该地区地质发展过程及其后生变化，即内外动力地质作用的性质和强度的反映。工程地质条件的形成受大地构造、地形地势、气候、水文、植被等自然因素的控制。例如某地的地形地貌条件是由该地的大地构造演化历史和现状构成骨架，又由近代外动力地质作用雕塑而成。岩石的风化、成壤作用、冻土形成等都是在这些自然因素控制下演变进行的。由于各种要素组合的不同，不同地点的工程地质条件随之不同，表现在工程地质条件各

要素性质的差异、主次关系配合的不同。工程地质条件所包含的几个要素之间又是相互联系、相互制约的，可以组合成不同的模式。不同的模式对建筑的适宜性差异甚大，存在的工程地质问题也不一致。

人类的工程——经济活动会引起工程地质条件变化，但这毕竟是次要的、局部的，而且与原有工程地质条件融合为一个整体，对后来的建筑成为新的因素。例如水库蓄水，会引起周围地下水位升高，新的建筑就应按变化后的水位予以考虑设计。

下面对工程地质条件的六个要素逐一加以阐述，以期了解它包含的具体内容和实际意义。

(一)岩土类型及其工程地质性质

这是工程地质条件最基本的要素，任何建筑物都是脱离不开土体或岩体的。岩土类型不同，其性质差异很大，工程意义大不一样。岩土类型的划分是一项重要工作。土的分类比较统一，在土工试验规程中都有明确的指标体系和命名规则。岩石的工程地质分类尚不完善，仅用岩石学的命名规则，不能满足工程建筑的实际需要，特别是厚层岩体中的薄夹层存在会对建筑物构成重大威胁。因此，岩石的工程地质分类在理论与实践上都需进一步研究。岩土体分类的粗细与勘察阶段还需相适应，如在可行性研究或初勘阶段一般可按成因类型划分即可，而在详勘阶段则须按物理力学性质划分。一般对软土、软岩、破碎岩、软弱夹层等不利于地基稳定性、边坡易失稳、洞室易塌落等应特别加重研究；对黄土的湿陷性、膨胀土的胀缩性等特殊土的研究也应视为重点。在岩土工程勘察中必须进行仔细地测绘、勘探、试验，以查清分布情况、厚度变化，取得较准确的物理力学性质指标。

(二)地形地貌

地形地貌条件对建筑场地的选择，特别是对线性建筑如铁路、公路、运河渠道等的线路方案选择意义重大。如能合理利用地形地貌条件，不但能够大量节约投资，而且对建筑群中各种建筑物的布局和建筑物型式、规模、风格以及施工条件等都有直接影响。地形地貌条件也能反映出地区的地质结构和水文地质结构特征。

具体研究的内容是：地形形态等级；地貌单元的划分；地形起伏变化；地面

割切情况。例如沟谷的发育阶段、形态、延展方向、割切密度、深度及宽度等；山坡形状、高度、坡度；山脊山顶的形态、宽度、平整程度等；河谷的宽度、深度、坡度；阶地的发育状态、阶地级数、高程、阶面宽度、成因类型、平整和完整程度等。不同地貌单元的特征及其相互关系等。

地貌是岩性、地质构造和新构造运动的综合反映，也是近期内外动力地质作用的结果。所以研究地貌就有可能判明岩性、地质构造、新构造运动的性质和规模、表层沉积物的成因和结构，据此还可以了解各种外动力地质作用(如滑坡、岩溶等)的发育历史，河流发育史等。相同的地貌单元不仅地形特征相似，其表层地质结构也往往相同，所以非基岩出露地区进行工程地质测绘时要着重研究地貌，并以地貌作为工程地质分区的依据。

在中小比例尺工程地质测绘中研究地貌时，应以大地构造、岩性和地质结构等方面的研究为基础，并与水文地质条件和物理地质现象的研究联系起来，着重查明地貌单元的成因类型和形态特征，各成因类型的分布、物质组成和覆盖层厚度等情况。

在大比例尺工程地质测绘中，则应侧重与工程建筑物的布置、基础类型、上部结构型式等有直接关系的微地貌形态研究。以使建筑物布局与自然地形起伏有机配合，浑然一体，错落有趣。

(三)地质结构

地质结构除了包含地质构造之意外，它还包括岩土单元的组合关系及各类结构面的性质和空间分布。土体和岩体的地质结构有所不同。

土体结构主要是指土层的组合关系，即由层面所分隔的各层土的类型、厚度及其空间变化，特别要注意到地基中强度高、低，透水性大、小的土层上、下关系及其相对厚度。这对确定地基承载力和建筑物的沉降变形起着决定性作用。

岩体结构主要指岩层的构造变化及其组合关系，同时还包括各种结构面的组合。层面、不整合面和假整合面等，其特征是连续性强、延伸远，这类结构面所分隔开来的不同部分，在物质成分和结构构造上一般是互不相同的，差异十分明显，属于物质分异面。构造结构面有的延续性也很强，如断层带、层间挤压破碎带等，有的连续性差，如节理面、劈理面等，但是数量多、有时密集，对岩体的连续性影响很大。次生结构面的存在对建筑物的安全稳定也有重要影响。对结构