工程地质学ppt(3)

第九章 工程地质勘察
• 了解勘探等各种勘察等级和阶段划分，
熟悉方法
• 能够对场地的稳定性和适宜性做出评价
一、工程地质勘察的目的、任务及阶段划分
工程地质勘察是运用工程地质理论和各种勘察测试技术手段和方法，为解决 工程建设中地质问题而进行的调查研究工作。
目的
充分利用有利的自然和地质条件 避开或改造不利的地质因素 保证建筑物的安全和正常使用
三、勘探和取样 为了查明地下岩土的性质、分布及地下水等条件，勘察工作 中常需进行勘探并取样进行试验工作。勘探包括地球物理勘探、 钻探和坑探。勘察工作中具体勘探手段的选择应符合勘察目的、 要求及岩土层的特点，力求以合理的工作量达到应有的技术效 果。 地球物理勘探是一种间接勘探方法，它是利用特定仪器探测 具有不同物理性质(如导电性、弹性、放射性和密度等)的地质 体，通过这些物性特征，再结合地质资料，便可以了解地下深 处地质体的状况。在岩土工程勘察中，利用物探可以探查工程 地质条件，测定岩土体的物理和动力特性指标。这种方法轻便、 快速、比较经济，在测绘中用物探配合解决覆盖层厚度、基岩 风化层厚度及基岩起伏变化等，效果特别显著。 物探可为钻探和坑探布置提供有效指导，减少钻探和坑探工 作的盲目性。但物探对物理特性相近似的地质体，其灵敏度较 差，常难以作出单一结论，所以物探应以测绘为指导，并用钻 探和坑探加以验证。
岩土工程勘察等级划分的主要目的，是为了 勘察工作量的布置。 工程规模较大或较重要、场地地质条件以及 岩土体分布和性状较复杂者，所投入的勘察工作量 就应较大。反之则应较小。 岩土工程勘察的等级，是由 1) 工程重要性等级 2) 场地复杂程度 3) 地基的复杂程度 三项因素决定的。 首先应分别对三项因素进行分级，在此基础上 进行综合分析，以确定岩土工程勘察的等级划分。
(四)工程地质测绘内容 工程地质测绘与调查内容，应注重岩土工程实际问题，紧 密结合岩土工程实际，其具体内容如下： (1)查明测绘区内地形、地貌特征及其地层、构造、不良地 质作用的关系，划分地貌单元。 (2)查明岩土的年代、成因、性质、厚度和分布，对岩层应 鉴定其风化程度，对土层应区分新近沉积土、各种特殊土。 (3)查明岩体结构类型，各类结构面的产状和性质，岩、土 接触面和软弱夹层的特性等，新近构造活动的行迹及其与地震 活动的关系。 (4)查明地下水的类型、补给来源、排泄条件、井泉位置， 含水层的岩性特征、埋藏深度、水位变化、污染情况及其与地 表水体的关系。 (5)收集气象、水文、植被、土的标准冻结深度等资料，调 查最高洪水位及其发生时间、淹没范围。
建筑抗震稳定性 不良地质现 象发育情况 地质环境 破坏程度 地形地貌条件 地下水条件
危险
不利
强烈发育
已经或可能 强烈破坏 复杂 复杂
一般发育
已经或可能受到一 般破坏 较复杂 基础位于地下水下
不发育
基本未受破坏 简单 对工程无影响
3、地基复杂程度等级 地基复杂程度也划分为三级：
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，需特殊处理；(2) 严 重湿陷、膨胀、盐渍、污染的特殊性岩土，以及其它情况复杂， 需作专门处理 的岩土； 2）、二级地基: 符合下列条件之一者即为二级地基：宜进行沉 Fra bibliotek观测的 建 筑 物
①一级建筑物； ②不均匀或软弱地基上的重要二级及以上建筑物； ③加层、接建或因地基变形、局部失稳而使结构产 生裂缝的建筑物； ④受邻近深基坑开挖施工影响或受场地地下水等环 境因素变化影响的建筑物； ⑤需要积累建筑经验或要求通过反分析求参数的工程 ①基准基点宜布置在基岩上，或设置在压缩性较低的 土层上 ②水准基点的位置宜靠近观测对象，但必须在建筑物 所产生压力影响范围以外。在一个观测区内，水准 基点不应少于3个 ③观测点的布置应全面反映建筑物的变形并结合地质 情况确定。数量不宜少于6个 ④水准测量宜采用精密水平仪和铟钢尺。对于一个观 测对象宜固定测量工作，固定人员，观测前仪器必 须严格校验。测量精度宜采用Ⅱ级水准测量，视线 长度宜为20～30m，视线高度不宜低于0．3m。水准 测量应采用闭合法 ⑤观测时应随时记录气象资料
任务
对于不利于建筑的岩土层，提出切实可行的处理方法或防治措施
阶段 划分
预可行性勘察 选 址 勘 察 初 步 勘 察 详 细 勘 察 施 工 勘 察
预可行性研究 可行性研究 初步设计 施工图设计 有特殊施工要求的重要建筑物地基
目的：从总体上判定拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设项目
岩土工程勘察分级
(三)工程地质测绘方法 工程地质测绘方法有路线穿越法、界线追索法及布点法三 种： (1)路线穿越法。沿一定的路线穿越测绘场地，详细观测沿 线地区地质情况并填于地形图上，路线方向应大致与岩层走向、 构造线及地貌单元相垂直。 (2)界线追索法。沿地层走向、重要构造线或不良地质现象 边界线详细追索，以查明复杂构造或地质现象。 (3)布点法。在地形图上预先布置一定数量(在图上按2-5 cm 间距布点)的观测点，广泛观测地质现象。 地质观测点宜布置在地质构造线、地层接触线、岩性分界 线、不整合面和不同地貌单元、微地貌单元的分界线和不良地 质作用分布的地段。同时地质观测点应尽量充分利用天然和已 有的人工露头，例如采石场、路堑、井、泉等。当天然露头不 足时，应根据场地的具体情况布置一定数量的勘探工作。条件 适宜时，还可配合进行物探工作，探测地层、岩性、构造、不 良地质作用等问题。
1、工程重要性等级
工程重要性等级，是根据工程的规模和特征， 以及由于工程岩土工程问题造成工程破坏或影响 正常使用的后果，分为三个重要性等级。建筑结 构可靠度设计统一标准(GB50068-2001)将建筑结 构分为三个安全等级，《建筑地基基础设计规范》 将地基基础设计分为三个等级都是从设计角度考 虑的。与勘察工程有所不同。
(五)遥感技术在测绘中的应用 航空航天照片集中反映了大范围地层、岩性、地质构造、 地貌形态和物理地质现象等。应用遥感技术可很快获得总体 认识。遥感影像资料解译方法与原则为： (1)遥感影像资料解译分为三个阶段：在初步阶段，对航空 相片或卫星相片进行系统的立体观测，对地貌和第四纪地质 进行解译，划分松散沉积物与基岩的界限，进行初步构造解 译等；第二阶段是野外踏勘和验证，核实各典型地质体在照 片上的位置，并选择一些地段进行重点研究，做实测地质剖 面和采集必要的标本；最后阶段是成图，将解译资料、野外 验证资料和其他方法取得的资料，集中转绘到地形图上，然 后进行图面结构的分析。如有不合理，要进行修正，重新解 译或到野外复检。 (2)用遥感影像资料解译进行工程地质测绘时，现场检验地 质观测点数宜为工程地质测绘点数的30%-50%。其野外工作 主要包括检查解译标志、检查解译结果、检查外推结果及对 室内解译难以获得的资料进行野外补充。
美国波士顿卫星照片
(二)工程地质测绘范围、比例尺及精度
工程地质测绘与调查范围应包括场地及其附近与研 究内容有关的地段。 工程地质测绘的详细程度由测绘比例尺决定。测绘 所采用比例尺大小与勘察阶段密切相关： 可行性研究勘察, 1:5 000-1:50 000 初步勘察, 1:2 000-1:10 000 详细勘察, 1:500-1:2 000。 工程地质测绘精度由每平方米图上平均观测点数来 决定。地质界限和地质观测点的测绘精度，在图上的 误差不超过3 mm。
工程重要性等级 破坏后果 工程类型
一 级
二 三 级 级
很严重
严 重
重要工程
一般工程 次要工程
不严重
2、场地复杂程度等级
场地复杂程度是由建筑抗震稳定性、不良地质现象发育情况、 地质环境破坏程度和地形地貌条件、水文地质条件五个条件衡 量的，也划分为三个等级 。
等 级
场地条件
一
级
二级
三级 有利（或地震设 防烈度6度）
四、工程地质原位测试
五. 现场监测 现场监测就是对在施工过程中及完工后由于工程施工和使用引起岩土 性状、周围环境条件(包括工程地质、水文地质条件)及相邻结构、设施等 因素发生的变化进行各种观测工作，监视其变化规律和发展趋势，从而了 解施工对各因素的影响程度，以便及时在设计、施工和维护上采取相应的 防治措施。 常见监测 地基沉降和位移观测 地基中应力观测
(6)查明岩溶、土洞、滑坡、崩塌、泥石流、冲 沟、地面沉降、断裂、地震震害、地裂缝、岸边 冲刷等不良地质作用的形式、分布、形态、规模、 发育程度及其对工程建设的影响。 (7)调查人类活动对场地稳定性的影响，包括人 类洞穴、地下采空、大挖大填、抽水排水和水库 诱发地震等。 (8)建筑区变形和工程经验。
为工程建设规划、设计、 施工提供可靠的地质依据
查明建筑场地的工程地质条件，选择地质条件优越合适的建筑场地 查明场区不良物理地质作用和现象，分析和判明它们对建筑场地稳定 性的危害程度，为拟定改善和防治不良地质条件的措施提供地质依据 查明建筑物地基岩土的地层时代、岩性、地质构造、土的成因类型及 其埋藏分布规律 测定地基岩土的物理力学性质 查明地下水类型、水质、埋深及分布变化 根据建筑场地的工程地质条件，分析研究可能发生的工程地质问题， 提出拟建建筑物的结构形式、基础类型及施工方法的建议
建筑物的
沉降观测
建筑物沉 降观测时 应 注 意
水位 地 下 水 孔隙水压力 动态观测 水化学成分 水温
评价地基土承载力 评价水库渗漏和浸没 用于 预测道路翻浆 论证建筑物地基稳定性 研究水库地震
地下水
的监测
① 当地下水的升降影响岩土的稳定时； 应进行地 ② 当地下水上升对构筑物产生浮托力或对地下室 和地下构筑物的防潮、防水产生较大影响时； 下水观测 的 情 况 ③ 当施工排水对工程有较大影响时； ④ 当施工或环境条件改变造成的孔隙水压力、地下 水压的变化对岩土工程有较大影响时。 ① 动态监测不应少于一个水文年，并宜每三天监测一次； 雨天宜每天监测一次。 监测技术 ② 当孔隙水压力在施工期间发生变化影响建筑物的性能时 ，应在施工结束或孔隙水压力降到安全值后方可停止 要 求 监测。 ③ 对受地下水浮托力影响的工程，孔隙水压力的监 测应进行至浮托力清除时为止。