工程地质堪察

『 8.1.2 ▎ 工程地质堪察的阶段划分
工程地质堪察的目的就是为工程建设规划、设计、施工提供可靠的 地质依据，以充分利用有利的自然地质条件，避开或改造不利的地质因 素，保证建筑物安全和正常使用。其任务有：
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1. 选址堪察阶段
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。
『 8.3.2 ▎ 井探、槽探
当钻探方法难以准确查明地下情况时，可采用探井、探槽进行勘探。 利用井探、槽探可以直接观察地层结构的变化，取得准确的资料和采取 原状土样。 槽探常用来了解地质构造线，断裂破碎带的宽度、地层分界线、岩 脉宽度及其延伸方向和采取原状土样等。 井探主要用来查明覆盖层的厚度和性质、滑动面、断面、地下水位 以及采取原状土样等。
方向移动，来探测某深度岩层r 值的水平变化规律方法（图8-4） 。
(2)电剖面法：测量电极和供电电极的装置不变，而测点沿某一
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图8-4
某石灰岩岩溶区电测剖面图
『 8.4 ▎ 工程地质原位测试
指在岩土层原来所处的位置上，基本保持其天然结构、天然含水 量及天然应力状态下进行测试的技术。
2
式中
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I0 ——刚性承压板的形状系数，圆形承压板取0.785,方形承
压板取0.886;
m——土的泊松比，碎石土取0.27,砂土取0.30，粉土取0.35,
粉质粘土取0.38,粉土取0.42; b——承压板的边长或直径;
3. 工程地质测绘主要内容
地貌条件
工程地质测 绘主要内容
地层岩性 地质构造 水文地质条件 不良地质现象
『 8.2.2 ▎ 工程地质测绘方法
1. 像片成图法
像片成图法是利用地面摄影或航空 （卫星）拍摄的像片，先在室内根据判 释标志，并结合所掌握的区域地质资料， 确定出地层岩性、地质构造、地貌、水 系及不良地质现象等，描绘在单张像片 上。然后在像片上选择需要调查的若干 点和路线，据此去实地进行调查、校对 修正、补充。最后，将结果转绘成工程 地质图。
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志 层、构造、岩性、不良地质作用和地下水等工程地质条件。 3) 当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 绘和必要的堪探工作。
4) 当有两个或两个以上拟选场地时，应进行比较分析。
在选址时，宜避开下列地段： 1) 不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁。
钻探应在2m以内。
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3) 对鉴别地层天然湿度的钻孔，
在地下水位以上应进行干钻。当必须加 入或使用循环液时，应采用双层岩芯管 钻进。
4) 岩芯钻探的岩芯采取率，对完整
和较完整的岩体不应低于80%,对较破碎 和破碎岩石不应低于65%. 勘探浅部地层可采用小口径麻花钻 钻进(图8-1)、小口径勺形钻钻进、洛 阳铲钻进等。
图8-1 小麻花钻钻孔示意图
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钻孔的记录和编录应符合下列要求： 1）野外记录应由经过专业训练的人员承担;记录应真实及时，按 钻进回次逐段填写，严禁事后追记。 2）钻探现场可采用肉眼鉴别和手触方法，有条件可采用微型贯 入仪等定量化、标准化的方法。 3）钻探成果可用于钻孔野外柱状图或分层记录表示；岩土芯样 可根据要求保存一定期限或长期保存，亦可拍摄岩芯、土芯彩照纳入 勘察成果资料。
航空摄影测量示意
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2. 实地测绘法
(1) 路线法
沿着一些选择的路线，穿越测绘场地，将沿线所测绘或调查的地层、 构造、地质现象、水文地质、地质界线和地貌等填绘在地形图上。
(2) 布点法
根据地质条件复杂程度和测绘比例尺的要求，预先在地形图上布置 一定数量的观测路线和观测点。
『 8.2.1 ▎ 工程地质测绘和调查主要内容
1. 工程地质测绘与调查范围
工程地质测绘与调查范围要求包括场地及其附近地段。一般情况下、 测绘范围应大于建筑占地面积，但也不宜过大，以解决实际问题的需要 为前题。
应考虑的因素有(1)建筑类型；(2)工程地质条件复杂程度。
2. 工程地质测绘比例尺 1） 可行性研究勘察、城市规划或工业布局时，可选用1:5000～
表8-2
各类岩土电阻率变化范围表
电阻率W· m
岩土类别 0 岩浆岩
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100
101
102
103
104
105
106
变质岩 粘土
软页岩
沉
积 岩
硬页岩 砂 砂岩 多孔灰岩 致密灰岩
岩层电阻率的测定：设地下岩层为均质且各向同性，则其电阻率 (r)可视为恒定。如图8-2所示，A、B为两个供电电极，M、N为测量电极。 用电位计可测得M、N两点间的电流强度(I)及电位差(DuMN),则可求得该 点的视电阻率rs为：
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『 8.4.1 ▎ 载荷试验
试验设备 有三个部分： 加荷与传压装 置、变形观测 系统、承压板 (图8-5)。
图8-5 堆载-千斤顶静载荷试验示意图 1—堆载 2 —排钢梁 3 —钢梁 4 —千斤顶 5 —百分表 6 —基准梁 7 —基准桩 8 —地锚 9 —支墩
2. 浅层平板载荷试验成果的应用
根据载荷试验结果，可绘制压力(p)与稳定沉降量(s)的关系曲线 (图8-6)。
(1) 确定地基承载力的特征 (2) 确定地基土有变形模量E0
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图8-5
载荷试验的沉降曲线
p E0 I 0 (1 m ) b s
2) 地基土性质严重不良。
3) 对建筑抗震不利。
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4) 洪水或地下水对建筑场地有严重不良影响。 5) 地下有未开采的有价值的矿藏或未稳定的地下采空区。
2. 初步堪察阶段
这一阶段的勘察应符合初步设计或扩大初步设计的要求。其主要任 务是对拟建建筑地段的稳定性作出评价。
对探井、探槽除文字描述记录外，尚应以剖面图、展示图等反映井、 槽壁和底部的岩性、地层分界、构造特征、取样和原位试验位置，并辅 以代表性部位的彩色照片。
『 8.3.3 ▎ 地球物理勘探
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地球物理勘探简称物探。 它是利用仪器在地面、空中、水上测量物 理场的分布情况，通过对测得的数据进行分析判释，并结合有关的地质 资料推断地质性状的勘探方法。 工程地质勘察可在下列方面使用物探：
表8-1
钻探方法适用范围
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注：“+ +”表示适用，“+”表示部分适用，“—”表示不适用
在地基勘察中，对岩土层的钻探有如下具体要求：
1） 钻进深度、岩土分层深度的量测误差范围应为±0.05。 2) 非连续取芯钻进的回次进尺，对螺旋钻探应在1m以内，对岩芯
(3) 追索法
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沿地层走向或某一地质构造线，或某些不良地质现象界线进行布点 追索，主要目的是查明局部的工程地质问题。追索法是一种8.3 ▎ 工程地质勘探
工程地质勘探常用方法有：钻探、井探、槽探、洞探和地球物理勘 探等。
1. 浅层平板载荷试验装置和基本技术要求
在有代表性的地点整平场地开挖试坑，试坑底面宽度不小于承压 板直径或宽度的3倍。
荷载应分级施加，加荷分级不应小于8级，最大加载量不应小于 设计要求的两倍。
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每施加一级荷载待沉降速率达到相对稳定后再加下一级荷载。
1:50000的小比例尺；初步勘察可选用1:2000～1:10000的中比例尺；详 细勘察可选用1:500～1:2000的大比例尺； 2)条件复杂时，比例尺可适当放大; 3) 地质界线和地质观测点的测绘精度，在图上的误差不应超过 3mm。
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『 8.3.1 ▎ 工程地质钻探
钻探是勘探方法中应用最广泛的一种，它采用钻探机具向地下钻 孔，用以鉴别和划分地层、测定地下水位，并采取原状土样和水样以 供室内试验，确定土的物理、力学性质指标和地下水的化学成分。
钻探的钻进方式：回转式、冲击式、振动式、冲洗式四种。每 种方法各有独自特点，分别适用于不同的地层。
3. 详细堪察阶段
详细勘察应按单体建筑物或建筑群提出详细的岩土工程资料和设计、 施工所需的岩土参数；对建筑地基做出岩土工程评价，并对地基类型、 基础形式、地基处理、基坑支护、工程降水和不良地质作用的防治等提 出建议。
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『 8.2 ▎ 工程地质测绘和调查
『第八章 ▎工程地质堪察
8
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『 8.1 ▎ 工程地质堪察任务及堪察阶段划分
『 8.2 ▎ 工程地质测绘和调查
『 8.3 ▎ 工程地质勘探
『 8.4 ▎ 工程地质原位测试
『 8.5 ▎ 现场检验与监测
『 8.6 ▎ 堪察资料的内业整理
『 8.1 ▎ 工程地质堪察任务及堪察阶段划分
1) 作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面或异常点。 2) 作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘察点，为钻
探成果的内插、外推提供依据。
3) 作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、动剪切
模量、卓越周期、电阻率、放射性辐射参数、土对金属的腐蚀等参数。
应用地球物理勘探应具备的条件：
1) 被探测对象与周围介质之间有明显的物理性质差异。 2) 被探测对象具有一定的埋藏深度和规模，且地球物理异常有足
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够的强度。
3) 能抑制干扰，区分有用信号和干扰信号。
4) 在有代表性地段进行方法的有效性试验。
常用的工程物探方法有：电法、电磁法地震波法和声波法、地球物 理测井等。其中采用最多的是电法。 不同岩土具有不同的导电性，因而具有不同的电阻率。各类岩土的 电 阻率见表8-2。
『 8.1.1 ▎ 工程地质堪察的任务
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工程地质堪察的目的就是为工程建设规划、设计、施工提供可靠的 地质依据，以充分利用有利的自然地质条件，避开或改造不利的地质因 素，保证建筑物安全和正常使用。其任务有： 1) 查明与场地的稳定性和适宜性有关的不良地质现象。 2) 查明场地的地层类别、成分、厚度和坡度变化等。 3) 查明场地的水文地质条件。 4) 提供满足设计、施工所需的土的物理性质和力学性质指标等。 5) 在地震设防区划分场地土类型和场地类别，并进行场地与地基 的地震效应评价。 6) 推荐承载力及变形计算参数，提出地基基础设计和施工建议， 尤其是不良地质现象的处理对策。
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DuMN Dumn r s . K 1 1 1 1 I I AM AN BM BN
2
（8-1）
式中
DuMN——M、N两极的电位差， DuMN=uM - uN，其中uM、 uN分别为观测点M、N处产生的电位。
K ——装置系数，与供电和测量电极间距有关。
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图8-2 电法勘探原理示意图 注：虚线表示电流线分布图，实线表示电位线
根据极距的装置可将电阻率法分为 电测深法、电剖面法：
(1)电测深法：在地表以某一点为中
心(此点称为常测点)，用不同供电极距测 图8-3 第四系含水层电测深曲线图 量不同深度岩层的视电阻率值，以获取 ①—粉质砂岩 ② — 粘土③ — 砂 该点处地质断面的方法（图8-3） 。 砾岩④ — 泥灰岩⑤ —灰岩