工程地质勘察方法

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1.2
工程地质勘察阶段的划分
人们对地质现象和规律的认识是由面到线、由线 到点、由表及里、由粗到细、由宏观到微观，逐步深 入的。各项工程建设在设计和施工之前，必须按基本 建设程序进行工程地质勘察工作，勘察工作应按建设 各阶段的要求进行。目前，勘察工作一般分为可行性 研究勘察、初步勘察、详细勘察三个阶段。
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洞
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广梧高速公路K72 附近的老虎岩
老虎岩洞内情况
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石钟乳、石笋
在岩溶地区， 地下水中多含 有碳酸盐，在 溶洞顶部和底 部饱和沉淀而 形成石钟乳、 石笋和石柱。 其形成过程如 右图。
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桂林银子岩美丽的石钟乳
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分析区域性的地质灾害发生条件，进行初步的地 质灾害评估，配合路线方案设计，进行必要的现场踏 勘和重点路段的调查，反复对比，优选出工程地质条 件最好、地质灾害最少、工程建设对地质环境的不利 影响最小的路线走廊带，真正贯彻地质选线的原则。
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2、初步勘察-突出重大地质病害对路线方案的制约 基本确定路线方案后，及时委托有资质的单位进 行建设用地地质灾害危险性评估工作，并进行大比例 尺（1：1万）的地质遥感解译及地质灾害调查和工程 地质调绘工作，编制1：1万工程地质图和路线区域地 质病害现状图。图件的重点是地质灾害和重要工点的 工程地质条件，要有针对性，要突出重点。 对各路线方案进行勘察，通过对路线方案的分析 论证，推荐路线方案。
图为广河高速公路 广州段大尖山隧道进口 的石英脉。
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广梧二期AK45附近震旦系变质砂岩逆冲于石炭系灰岩之上
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广梧高速公路云浮硫铁 矿厂附近的断层角砾岩
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飞来峰和构造窗
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滑坡实例
3.1 电法勘探
在自然界中，由于岩土的种类、成分、结构、湿 度等因素的不同，而具有不同的电学性质。电法勘探 是以这种电性差异为基础，利用仪器观测岩土体电性 差异，来解决某些地质问题。根据电场性质的不同可 分为直流电法、电阻率法等。
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高密度电法成果图
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利用地球物理的方法来探测地层、岩性、构造等 地质问题，称为地球物理勘探，简称物探。
物探方法有很多种，主要可分为如下几类：电法 勘探、磁法勘探、地震法勘察、放射性勘探、测井等， 每种方法又可细分为多种方法，如地震法勘探分为反 射波法、折射波法、瑞雷面波法等。下面简单介绍几 种常用的物探方法。
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观测点分类编号,在实地用红漆标志,在野外用图 上标出点号,在现场用专门记录本记录.
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岩层产状的测量方法
将罗盘仪竖放在层面上，使其长边与走向 线垂直，待测角水泡居中，倾角指示器所 指的度数即为岩层的倾角
将罗盘仪的短边 紧靠岩层层面， 调整罗盘位置使 水准气泡居中， 待磁针静止，读 指北针所指的方 位角度数为所测 之倾向方位。
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2.2
测绘的比例尺
可行性研究勘察可选用1:5000～1:50000；
初步勘察可选用1:2000～1:10000；
详细勘察可选用l:500～1:2000。
2.3
测绘的内容
工程地质测绘主要研究工程地质条件，实际工作 中，应根据勘察阶段的要求和测绘比例尺大小，分别 对工程地质条件的各个要素进行调查研究。
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1.3
工程地质勘察内容和方法
公路工程地质勘察通常包括路线、路基、桥梁、 隧道、天然筑路材料、不良地质和特殊性岩土等几个 方面内容。其中不良地质和特殊性岩土是勘察的重点 和难点。
公路工程地质勘察的方法主要有工程地质调绘、 物探、工程地质勘探、室内试验、现场原位试验等。
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落水洞
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乐广高速公路茶山隧道附近的落水洞
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地下暗河
岩溶地区地下沿溶洞流动的河流称为地下暗河， 其规模大小不一。
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湖北清江源暗河出口 二广高速公路K52附近暗 河入口
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3.物探
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顺变电磁仪发射器
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广梧高速公路茶林顶隧道物探成果剖面图
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图为云南水麻高速公路××隧道成果图。 左右部分为玄武岩；中间为砂岩；红线为断层构造带。
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3.3 地震勘探
由于岩土层的弹性性质不同，弹性波在其中的传 播速度也有差异，地震勘探是通过人工激发的弹性波 在岩土层中传播的特点，来判定地层岩性、地质构造 等，从而解决某一地质问题的方法。根据弹性波的传 播方式，可将地震勘探分为折射波法、反射波法和瑞 雷面波法等。
公路工程地质勘察方法
张修杰
2010.5
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主要内容
1、概 述 2、工程地质测绘
3、物探
4、勘探与取样 5、室内试验 6、现场原位测试 7、几点体会
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1.
概
述
公路工程地质勘察就是运用工程地质理论和各种 技术手段，实地调查、研究工程场地的工程地质条件。 工程建设的程序是勘察、设计、施工、监理。可见， 工程地质勘察是整个建设工程工作的重要组成部分之 一，也是一项基础性的工作。只有进行详细的工程地 质勘察才能为工程项目选择合适的基础形式，并确保 工程的安全。
广梧二期茶陵顶隧道附近的滑坡
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广梧二期K46附近煤系地层的滑坡
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炎汝高速公路K122附近滑坡照片
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在滑坡体上,常有集水洼地,地面裂缝,“醉汉林”，“马刀树”等现象。 图为韶赣高速公路K77附近的滑坡。
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4.勘探
工程地质勘探方法主要有钻探、井探、槽探、 洞探和地球物理勘探等。当需查明岩土的性质和分布， 采取岩土试样或进行原位测试时，可采用上述勘探方 法。勘探方法的选取应符合勘察目的和岩土的特性。
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1.1
工程地质勘察分级
工程地质勘察等级的划分是根据工程重要性、场 地复杂程度和地基复杂程度三个方面确定的。首先来 看一下这三个方面的等级划分。
1、工程重要性等级的划分
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2、场地等级划分
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3、地基复杂程度划分
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4、岩土工程勘察等级划分
桂林银子岩美丽的石钟乳
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桂林银子岩美丽的石钟乳
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肇庆七星岩的石钟乳
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桂林银子岩 一柱擎天
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溶蚀漏斗、落水洞
岩石溶蚀破碎及竖 直溶隙扩大，岩层 顶部塌落形成近于 圆形坑，向下逐渐 缩小，形似漏斗， 称之为溶蚀漏斗。 如竖直溶隙连通大 溶洞或地下河，称 之为落水洞。
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3、详细勘察――详查工点地质条件
通过初步设计阶段的各种地质工作，已经基本查 明路沿线的地质条件，但是工作深度和广度还不够。 本阶段应详查工点地质（桥位、隧道、深路堑、高填 路堤、陡坡路堤、支挡构造物），进行重要工点1： 2000地质测绘。采用调查、测绘、槽探、坑探、钻探、 物探等综合勘察手段。查明场地岩土体组成、性质、 分布以及风化层、不良地质、特殊性岩土等工程地质 条件在路线纵横方向的变化。
水系的线形分布，该图是江肇高速公路卫片局部的断层。
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广河高速公路断层面上发育擦痕
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梅大高速公路断层面上发育阶步
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惠河高速公路某边坡处的两套明显不同的地层接触带
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大断层尤其是切割 很深的断层常常是岩浆 和热液运移的通道和储 集场所。如果岩体、矿 化带或硅化等热液蚀变 带呈线状断续分布，常 常指示有断层或断裂带 存在。
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沟槽间的突起 称石芽，其底 部往往被土及 碎石充填。在 质纯层厚的石 灰岩区，可形 成巨大的貌似 林立的石芽， 称为石林。如 云南石林。
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二广高速公路K52附 近石笋
桂林巨型石芽地貌
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溶
地下水沿岩 石裂隙溶蚀 扩大形成的 各种洞穴称 为溶洞。其 形态多变， 断面不规则。
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1、可行性研究勘察阶段――贯彻地质选线的原则
可行性研究勘察阶段，也是选址阶段，该阶段应 对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。本阶段应尽 可能详细地收集区域地质资料，利用遥感资料（卫片 和航片），编制中比例尺（1：5万或1：10万）工程 地质图和地质灾害（不良地质现象）分布图，图上标 注大的地质构造(主要是断层)、重大的地质病害体。
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3.4 重力法和放射性勘探
重力法勘探是根据地下地质体的密度的差异，将 产生局部重力场的变化，利用仪器测量研究重力场的 差异，从而解决某一地质问题的方法。
放射性勘探是根据岩石的天然放射性，利用仪器 观测无线电波谱中不同波段的辐射场，从而解决某一 地质问题的方法。
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观察、标示
测量产状
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2.4 测绘前期工作 1、确定测绘范围；
2、地形图准备；
3、确定测绘精度和填图单位；
4、测制代表性地层剖面，建立典型的地层岩性柱 状图和标志层。
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2.5. 地质测绘的技术方法 穿越法和追索法相结合，对于地质界线，软弱夹 层和断裂构造等，采用界限追索法。 观测点布置应明确，密度应合理，以达到最佳调 查测绘效果为准。对于主要的地质现象，如断裂、、 不良地质现象(崩塌、滑坡等)的边界，应有足够观察 点控制。
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跨孔波速测试
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钻孔套管及PVC管
电缆及雷管
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通过PVC管放下雷管
电火花震源
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广清高速公路大燕河大桥岩溶CT成果图
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瑞雷面波仪
接受信号操作
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瑞雷面波解译成果图
广梧高速公路11标滑坡
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2009年5月广梧高速公 路11标发生滑坡
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崩塌现象
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滑坡
崩塌
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滑坡与崩塌的区别
组成滑坡体的岩土体在移动时，与下伏岩层或土 体保持接触；滑坡体物质保持其原有的空间顺序，具 有一定的层序。
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广梧二期五指山隧道进口和出口段地质图
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断层实例
断层崖 由于断层两盘相对升降而形成的陡崖。但 陡崖不一定都是断层崖。
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山岭和平原的突变：横切山岭走向的平原与山岭的接触带 往往是一条较大的断层。该图是江肇高速公路卫片局部的断层
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2.
2.1 概述
工程地质测绘
工程地质测绘的目的是为了研究建筑场地内的地 层、岩性、构造、地貌、不良地质现象及水文地质条 件,对场地的工程地质条件作出初步评价，并为勘察工 作量的布置提供依据。工程地质测绘是最基本、最重 要、最经济的地表勘察手段，其成果可用于指导其他 勘探工作和布置，应首先开展。
3.2 电磁法勘探
电磁法勘探是以地下岩土体的导电性和导磁性差 异为基础，观测和研究由于电磁感应而形成的电磁场 的时空分布规律，从而解决有关工程地质问题的一种 物探方法。磁法勘探种类很多，有频率电磁测深法、 瞬变电磁法、可控源音频大地电磁测深法、探地雷达 法等。
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二广高速公路采空区勘察使用的顺变电磁仪
崩塌是陡峭斜坡上的岩土体在重力或地震影响下， 突然向坡下倾倒、坠落、翻滚、跳跃，并使岩土体发 生碎裂、散架，最后快速堆积于坡下的现象。
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岩溶现象
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美丽的桂林山水
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(1)石林、石芽
水沿可溶蚀岩 石的节理、裂 隙进行溶蚀和 冲蚀所形成的 沟槽间突起与 沟槽形态，浅 者为溶沟，深 者为溶槽。