第六章 工程地质勘察

（2）初步勘察任务
①搜集拟建工程的有关文件、工程地质和岩土工程资料以 及工程场地范围的地形图；
②初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水 埋藏条件；
③查明场地不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势， 并对场地的稳定性做出评价；
④对抗震设防烈度等于或大于6度的场地，应对场地和地 基的地震效应做出初步评价;
⑤对季节性冻土地区，应调查场地土的标准冻结深度； ⑥初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性； ⑦高层建筑初步勘察时，应对可能采取的地基基础类型、
基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析、评价。
（3）详细勘察任务
①搜集附有坐标和地形的建筑总平面图，场区的地面整平标高，建筑 物的性质、规 模、荷载、结构特点、基础形式、埋置深度，地基允 许变形等资料；
分布范围并进行处理； ⑥当施工中出现基壁坍塌、滑动时，须勘测并进行
处理。
6.3 工程地质测绘
工程地质测绘是工程地质勘察的基础工作，一般在
勘察的初期阶段进行。这一方法的本质是运用地质、工程
地质理论，对地面的地质现象进行观察和描述，分析其性
质和规律，并借以推断地下地质情况，为勘探、测试工作
等其他勘察方法提供依据。在地形地貌和地质条件较复杂
（2）二级地基：符合下列条件之一者即为二级地 基：①岩土种类较多，不均匀，性质变化较大。 ②除上述规定之外的特殊性岩土。
（3）三级地基：①岩土种类单一，均匀，性质变 化不大。②无特殊性岩土。
确定勘察等级的因素
勘察等级 工程安全等级 场地等级
甲级
一级 二级
任意 一级 任意
乙级 丙级
二级
三级 二级 三级
构造盆地、向斜相 单斜岩溶化岩层中 的承压水
6.2 勘察任务、阶段划分
6.1.1工程地质勘察目的、任务
目的：按照建筑物或构筑物不同勘察阶段的要求，为工程 的设计、施工以及岩土体病害治理等提供地质资料和必要 的技术参数，对有关的工程地质问题作出论证、评价。
任务：(1)阐述建筑场地的工程地质条件，指出场地内不 良地质现象的发育情况及其对工程建设的影响，对场地稳 定性作出评价。(2)查明工程范围内岩土体的分布、性状 和地下水活动条件，提供设计、施工和整治所需的地质资 料和岩土技术参数。(3)分析、研究有关的工程地质问题， 作出评价结论。(4)根据场地工程地质条件，对建筑总平 面布置及各类工程设计、岩土体加固处理、不良地质现象 整治等具体方案作出相关论证和建议。(5)预测工程施工 和运行过程中对地质环境和周围建筑物的影响，并提出保 护措施的建议。
二级
三级 一级 任意 二级 三级 二级
三级
地基等 级 任意 任意 一级 二级或 三级 二级 任意 一级 二级 三级 三级 二级或 三级
6.1.3工程地质勘察阶段
工程地质勘察 （阶段划分）
可行性研究勘察(选址勘察)、 初步勘察、 详细勘察 施工勘察。
（1）可行性硏究勘察任务
①搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产、当地的工程地 质、岩土工程和建筑经验等资料；
地球内部三个圈层
地壳。地壳是地球表面固体的薄壳，平均厚度为 33km。 地幔。 地幔是位于地壳与地核之间的中间构造层。 划分为三部分：①上地幔；②过渡层；③下地幔。 地核。地球的核心部分。靠近地幔的外核主要由 液态铁组成，含约10%的镍，15%的较轻的硫、硅、 氧、钾、氢等元素；内核由固体铁镍合金组成， 其刚性很高
不良地质现象发 育情况
强烈发育
一般发育
不发育
地质环境破坏程 已经或可能强 已经或可能受
度
烈破坏
到一般破坏 基本未受破坏
地形地貌条件
复杂
较复杂
简单
地下水赋存条件
多层地下水、 岩溶裂隙水、 水文地质条件 复杂
基础位于地下 地下水对工程无影
水以下
响
3）地基复杂程度等级
（1）一级地基：符合下列条件之一者即为一级地 基：①岩土种类多，很不均匀，性质变化大，地 下水对工程影响大，且需特殊处理。②严重湿陷、 膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其他情况 复杂，需作专门处理的岩土。
褶曲：褶皱构造中任何一个单独的弯曲称为褶曲， 褶曲是组成褶皱的基本单元。褶曲有背斜和向斜 两种基本形式。
背斜由核部地质年代较老到翼部较新的岩层组成， 横剖面呈凸起弯曲的形态。
向斜则由核部新岩层和翼部老岩层组成，横剖面 呈向下凹曲的形态。
断裂构造：岩层受构造运动作用，当所受的构造应力超 过岩石强度时，岩石的连续完整性遭Baidu Nhomakorabea破坏，产生断裂， 称为断裂构造。分节理和断层两种类型。
②在充分搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘了解场 地的地层、构造、岩性不良地质作用和地下水等工程地质 条件；
③当场地工程地质条件复杂，已有资料不能满足要求时， 应根据具体情况进行工程地质测绘和必要的勘探工作；
④当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比选分析； ⑤地上、地下有应保护的主要文物、古迹。
⑥查明地下水的埋藏条件，提供地下水位及其变化幅度； ⑦在季节性冻土地区，提供场地土的标准冻结深度； ⑧判定水和土对建筑材料的腐蚀性。
（4）施工勘察任务
①对高层或多层建筑，均需进行施工验槽，发现异 常问题需进行施工勘察；
②对较重要的建筑物复杂地基，需进行施工勘察； ③深基坑的设计和施工，需进行有关检测工作； ④对软弱地基处理时，需进行设计和检验工作； ⑤当地基中岩溶、土洞较为发育时，需进一步查明
2）勘探坑、孔布置原则
（1）地貌单元及其衔接地段，勘探线应垂直地貌单元界限， 每个地貌单元应有控制坑孔，二个地貌单元之间过渡地带应有 钻孔。
（2）断层 ，在上盘布置坑、孔，在地表垂直断层走向布置坑、 孔，坑、孔深度应穿过断层面。
②查明不良地质作用的类型、成因、分布范围、发展趋势和危害程度， 提出整治方 案的建议；
③查明建筑范围内岩土层的类型、深度、分布、工程特性，分析和评 价地基的稳定 性、均匀性和承载力；
④对需进行沉降计算的建筑物，提供地基变形计算参数，预测建筑物 的变形特征；
⑤查明埋藏的河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏 物；
6.4 工程地质勘探
当地表缺乏足够的、良好的露头，不能对 地下一定深度内的地质情况作出有充足根 据的判断时，就需要进行适当的地质勘探 工作。因此，勘探工作必须在详细调查测 绘的基础上进行，用勘探工作成果补充、 检验和修改调查测绘工作的成果。
6.4.1 勘探工作的布置
1）勘探总体布置形式
①勘探线。按特定方向沿线布置勘探点（等间距、 或不等间距），了解沿线工程地质条件，并提供沿 线剖面及定量指标。用于初勘阶段、线形工程勘察、 天然建材初查。
节理：指岩层受力断开后，裂面两侧岩层沿断裂面没有 明显相对位移时的断裂构造。节理的断裂面称为节理面。
断层：指岩层受力断开后，断裂面两侧岩层沿断裂面有 明显相对位移时的断裂构造。
6.1.4 地质作用与地质年代
地质作用：是由自然动力引起地球的物质组成、 内部结构和地表形态发生变化的作用。分为内动 力地质作用和外动力地质作用。
6.1 工程地质基本常识
6.1.1 地球的概况
地球是太阳系中的八大行星之一，它绕太阳 公转，并绕自转轴由西向东旋转。是一个不规则 的扁球体。赤道半径略长，约为6378km，极地半 径略短，约为6356.8 km；平均半径约为6371km。 地球总表面积约为5.1×108 km2，大陆面积约 1.48×108 km2，约占29%；海洋面积约3.6×108 km2。约占71%。地球质量为5.976×1024kg，地球 体积1.083×1021m3，平均密度5.518kg/m3。
地球的内部构造
6.1.2 岩石
经地质作用形成的矿物或岩屑组成的集合体称为 岩石。可分为岩浆岩、沉积岩、变质岩三大类。
岩浆沿着地壳薄弱带向上侵入地壳或喷出地表逐 渐冷凝最后形成的岩石称为岩浆岩。
沉积岩是在地表或接近地表的条件下，由母岩风 化剥蚀的产物经搬运、沉积，而形成的岩石。
原岩（岩浆岩、沉积岩、早期的变质岩）在地壳 中受到高温、高压及化学成分加入的影响，在固 体状态下发生矿物成分及结构、构造变化后形成 的新的岩石称为变质岩。
内动力地质作用：由内能引起的地质作用，主要 包括构造运动、岩浆活动和变质作用。
外动力地质作用：由外能引起的地质作用，主要 有风化作用、风的地质作用、流水地质作用、冰 川地质作用、重力地质作用、湖海地质作用等。
地质年代
根据地层形成顺序、 生物演化阶段、构 造运动、古地理特 征以及同位素年龄 测定，对全球的地 层进行划分和对比， 综合得出的地质年 代表，称为地质年 代。
②勘探网。勘探点选布在相互交叉的勘探线及其交 叉点上，形成网状。（方格状、三角状、弧状等） 用于了解面上的工程地质条件。并提供不同方向的 剖面图或场地地质结构立体投影图及定量指标。适 用于基础工程场地详勘，天然建材详查阶段。
③结合建筑物基础轮廓 ，一般工程建筑物设计要 求勘探工作按建筑物基础类型、型式、轮廓布置， 并提供剖面及定量指标。例如： 桩基：每个 单独基础有一个钻孔； 筏片、箱基：基础角 点、中心点应有钻孔； 拱坝：按拱形最大外 荷载线布置孔
6.1.5 地下水
储藏和运动于岩土的孔隙和裂隙的水叫地下水
1-上层滞水；2-潜水；3-承压水
地下水按埋藏条件和含水层性质分类
含水层性 质埋藏条 件
孔隙水
裂隙水
岩溶水
(疏松岩土孔隙中的水) (坚硬岩石裂隙中的水) (岩溶裂隙空洞中的 水)
包气带中局部隔水层 基岩风化完中各种季 岩溶区垂直渗入带
上层滞水 上的水，土壤水等
6.1.2工程地质勘察分级
工程勘察的等 级，是由工程 安全等级、场 地和地基的复 杂程度三项因 素决定的。
1)工程安全等 级如右图。
安全等级 破坏后果 工程类型
一级
很严重 重要工程
二级
严重
一般工程
三级
不严重 次要工程
2）场地复杂程度等级
等级
一级
二级
三级
建筑抗震稳定性 危险
不利
有利(或地震设防 烈度≤Ⅵ度)
第六章 工程地质勘察
工程地质勘察简称工程勘察（也称岩土工程勘 察）是土木工程建设的基础工作。工程地质勘察必 须符合国家、行业制订的现行有关标准和技术规范 的规定。工程地质勘察的现行标准，除水利、铁道、 公路、核电站工程执行相关的行业标准之外，一律 执行国家《岩土工程勘察规范》（GB500212001）。
的场地，必须进行工程地质测绘；但对地形平坦、地质条
件简单且较狭小的场地，则可采用调查代替工程地质测绘。
工程地质测绘是认识场地工程地质条件最经济、最有效的
方法，高质量的测绘工作能相当准确地推断地下地质情况，
起到有效地指导其他勘察方法的作用。
工程地质调查测绘应包括下列内容：1）地形、地貌：查明地 形、地貌形态的成因和发育特征，以及地形、地貌与岩性、构 造等地质因素的关系，划分地貌单元。2）地层、岩性：查明 地层层序、成因、时代、厚度、接触关系、岩石名称、成分、 胶结物及岩石风化破碎的程度和深度等。3）地质构造：查明 有关断裂和褶曲等的位置、走向、产状等形态特征和力学性质； 查明岩层产状、节理、裂隙等的发育情况；查明新构造活动的 特点。4）水文地质：通过地层、岩性、构造、裂隙，水系和 井、泉地下水露头的调查，判明区域水文地质条件。5）查明 不良地质和特殊地质的性质、范围，及其发生、发展和分布的 规律。6）查明土、石成分及其密实程度、含水情况、物理力 学性质，划分岩土施工工程分级等。7）查明天然建筑材料的 分布范围、储量、工程性质。
6.1.3 地层与地质构造
地层：地史学中，将各 个地质历史时期形成的 岩石，称为该时期的地 层。
地质构造：构造运动引 起地壳岩石变形和变位， 这种变形、变位被保留 下来的形态被称为地质 构造。地质构造有五种 主要类型：水平岩层、 倾斜岩层、直立岩层、 褶皱和断裂。
6.1.3 地层与地质构造
褶皱构造：在构造运动作用下岩层产生的连续弯 曲变形形态，称为褶皱构造。
节注存在的水
中的水
潜水
坡积、拱积、冲积、 湖积、冰渍和冰水沉 积物中的水。沙漠和 滨海砂丘中的水等
基岩上部裂隙中的水 成岩层层间裂隙中的 无压水
裸露岩溶化岩层中 的无压水
承压水 (自流水)
松岩土构成的向斜或 自流盆地中的水，疏 松岩土构成的单斜或 自流斜地中的水
构造盆地、向斜和单 销基岩中的裂隙承压 水，构造断裂带及不 规则裂隙中的深部水