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文檔簡介
1、巖士工程勘察巖 土 工 程勘 察緒論巖土工程的含義和研究對象勘察的任務和特點我國巖土工程勘察的現(xiàn)狀工程地質學的研究對象和任務工程地質學的研究內(nèi)容、分科 及其與其他學科的關系工程地質學的發(fā)展歷史本課程內(nèi)容與學習方法一、巖土工程的含義和研究對象巖土工程是歐美國家于20世紀60年代在土木工程 實踐中建立起來的一種新的技術體制。它的英文為 Geotechnical Engineering, 直譯之可謂“地質技術工 程”。巖土工程是以求解巖體與土體工程問題,包括地 基與基礎、邊坡和地下工程等問題,作為自己的研究對 象。它涉及到巖體與土體的利用、整治和改造,包括巖 土工程的勘察、設計、施工和監(jiān)測四個方面。
2、這一為工程建設全過程服務的技術體制,在房屋、 道路、航運、能源、礦山和國防等建設工程中占有重要 的地位,在保證工程質量、降低工程造價、縮短工程周 期以及提高工程經(jīng)濟效益、環(huán)境效益和社會效益方面起 到了重要作用。巖土工程巖土工程以工程地質學、土力學、巖體力學和基 礎工程學為理論基礎,以解決在建設過程中出現(xiàn)的 與巖體和土體有關的工程技術問題,是一門地質與 工程緊密結合的學科??梢哉J為,它是由土木工程、 地質、力學和材料科學等多學科相互滲透、融合而 形成的邊緣學科。就學科的內(nèi)涵和屬性來說,巖土 工程是一門服務于工程建設的綜合性和應用性都很 強的技術學科,屬土木工程范疇。工程建筑與巖土體之間處于相互依
3、存,又相互制約的矛盾 中。研究兩者之間的關系,促使矛盾的轉化和解決,是巖土工 程的基本任務。在土木工程中,各種建筑物以巖土體作為建筑材料、工程 結構或建筑環(huán)境,巖土工程的地位相當重要。而且,隨著工程 規(guī)模愈來愈大,巖土工程問題愈益突出和復雜,給巖土工程師 提出了各種新的、前所未有的研究課題。就房屋建筑和構筑物 而言,目前世界上高層建筑物有120層、高達400多米,更有 560余米高的電視塔;我國也已建成了81層、高380多米的高層 建 筑物。顯然,一般天然土體材料是難以滿足其荷載要求的, 為此需采用樁基礎或對地基土進行處理,這就要研究樁身的尺 寸、材料強度以及樁基持力層的選擇和承載力等問題。此
4、外, 施工時深基坑開挖支護和降水問題也很重要。巖土工程在此類 工程的總造價和總工期中占1/ 3左右。當今世界上邊坡工程規(guī)模也很大,土質邊坡最高的有 120m,而巖質露天礦坑邊坡則高達1000余米。在邊坡工程 中,巖土體既是建筑材料,又是工程結構。高邊坡工程的穩(wěn) 定性問題十分突出,尤其是巖質邊坡,分析它的穩(wěn)定性時必 須要弄清楚巖體結構,并采用工程地質和巖體力學理論分析 其變形、破壞的機制,對穩(wěn)定性的現(xiàn)狀和演化趨勢作出科學 的評價 。對地下工程而言,巖土體既是建筑材料,又是工程結 構和建筑環(huán)境。它的巖土工程問題更為復雜和多樣,諸如圍 巖穩(wěn)定、施工開挖、涌水、瓦斯爆炸等,尤其是在復雜地質 條件下的大
5、埋深、大跨度、高邊墻的地下工程,上述問題更 具特殊性。工程巖土體是地質體的一部分,其工程性質的形成和演 化以及對建筑的適應性,與它的物質組成、結構和賦存環(huán)境 息息相關。因此,巖土工程師在著手解決任何一項巖土工程 問題時、首先要查明巖土體的地質特征和場地工程地質條件, 尤其是地質條件比較復雜的重大巖體工 程,場地工程地質條 件的研究更顯得重要,甚至會成為影響工程效益、投資抑或 成敗的關鍵 。可見,巖土工程師必須具備地質和工程地質的 基本理論知識,要有較好的地質素養(yǎng)??梢哉J為,工程地質 學是巖土工程的重要基礎和支柱。二、巖土工程勘察的任務和特點基本任務:按照建筑物或構筑物不同勘察階 段的要求,為工
6、程的設計、施工以及巖土體 治理加固、開挖支護和降水等工程提供地質 資料和必要的技術參數(shù),對有關的巖土工程 問題作出論證、評價。具體任務:(1)闡述建筑場地的工程地質條件,指出場地內(nèi)不 良地質現(xiàn)象的發(fā)育情況及其對工程建設的影響,對 場地穩(wěn)定性作出評價。(2)查明工程范圍內(nèi)巖土體的分布、性狀和地下水 活動條件,提供設計、施工和整治所需的地質資料 和巖土技術參數(shù)。(3)分析、研究有關的巖土工程問題,并作出評價 結論。(4)對場地內(nèi)建筑總平面布置、各類巖土工程設計、 巖土體加固處理、不良地質現(xiàn)象整治等具體方案作出論證和建議。(5)預測工程施工和運行過程中對地質環(huán)境和周圍 建筑物的影響,并提出保護措施的
7、建議。三、我國巖土工程勘察的現(xiàn)狀新中國建立后,由于國民經(jīng)濟建設的需要,在地質、城 建、水利、電力、冶金、機械、鐵道 、國防等部門,按原 蘇聯(lián)的模式,相繼設立勘察、設計機構,開展了大規(guī)模的工 程地質勘察研究工作,為工程規(guī)劃、設計和施工提供了大量 的地質資料,使得一大批重要工程得以順利施工和正常運行。 但是,由于工程地質勘察體制的局限,其明顯的弊病和缺陷, 一是側重于定性分析,定量評價不夠;二是側重于“宏觀” 研究,結合工程具體較差,在建筑結構、基礎方案和地基處 理措施等方面,往往缺乏權威性意見和建議。這反映了勘察 與設計、施工 在一定程度上是脫節(jié)的,影響了勘察工作社 會地位和經(jīng)濟效益的提高;它尤
8、其不能適應社會主義市場經(jīng) 濟的需要。針對工程地質勘察的缺陷,中國城建、冶金部門的一些工程 勘察單位自80年代初期,引進了巖土工程體制。這一技術體制是 為工程建設全過程服務的,因此很快就顯示了它突出的優(yōu)越 性。 之后,各部門相繼推廣。此時,由于國內(nèi)地質找礦市場逐漸萎縮, 不少原從事找礦地質勘查的地質隊也紛紛轉產(chǎn),從事巖土工程勘 察。因而形成了一支龐大的巖土工程勘察隊伍, 它們遍布全國 各大、中城市,主要從事工業(yè)與民用建筑和市政設施的勘察。由 于高層建筑, 尤其是超高層建筑的涌現(xiàn),對天然地基穩(wěn)定性計 算和評價、樁基計算與評價、基坑開挖與支 護、巖土加固與改 良等方面,都提出了新的研究課題,要求對勘
9、探、取樣、原位測 試和監(jiān)測的儀器設備、操作技術和工藝流程等不斷創(chuàng)新。由于勘 察工作與設計、施工、監(jiān)測結合緊密 ,勘察真正成為工程咨詢 性的工作,為保證工程安全和提高經(jīng)濟效益作出了很大的貢獻, 并積累了許多勘察經(jīng)驗和資料。可以認為:勘察與設計、施工、 監(jiān)測的緊密結合,是巖土工程技術體制的最大優(yōu)越性。為了在社會主義市場經(jīng)濟體制下,使巖土工程勘察能 貫徹執(zhí)行國家有關的技術經(jīng)濟政策,做到技術先進、經(jīng)濟 合理、確保工程質量和提高經(jīng)濟效益,由國家建設部會同 有關部門,共同 制訂了中華人民共和國國家標準巖土工 程勘察規(guī)范GB50021-94,作為強制性國 家 標準于1995 年3月1日正式頒布施行。該規(guī)范是
10、對原工業(yè)與民用建筑 工程地質勘察規(guī)范TJ 21-77的修訂,它既總結了中國40 多年來工程實踐的經(jīng)驗和科研成果,又注意盡量與國際標 準接軌。從目前國內(nèi)大量的實踐可看出,巖土工程勘察側重 于解決土體工程的場地評價和地基穩(wěn)定性問題,而對地 質條件較復雜的巖體工程,尤其是重大工程(如水電站、 核電站、鐵路干線等 )的區(qū)域地殼穩(wěn)定性,邊坡和地下 洞室圍巖穩(wěn)定性的分析、評價,僅由巖土工程師是無法勝 任的,必須有工程地質人員的參與才能解決。這就要 求巖土工程與工程地質在發(fā)揮各自學科專業(yè)優(yōu)勢的前提 下,互相滲透、交叉,二者互為補充而相得益彰。四、工程地質學的研究對象和任務地 質 學工程與技術學科相互滲透、交
11、叉形成的邊緣科學人類工程活動地質環(huán)境地質環(huán)境的概念:指自然環(huán)境的一個重要組成部分,與人類生存和發(fā)展 有緊密聯(lián)系的巖石圈的一部分,這部分積極地與水、 氣和生物圈相互作用著。上限為巖石圈表面,下限為 人類技術經(jīng)濟活動引起的物理場、化學場因素變 遷消失的深度。地質環(huán)境是多因子系統(tǒng):大氣、水、生物、巖石四個圈環(huán)境自然環(huán)境人類環(huán)境大氣、水、 生物、巖石社會環(huán)境人為環(huán)境地質環(huán)境人類能到達的地下深度:5000m,鉆探深度10000m。地球上現(xiàn)有工程建筑都建于地殼表層一定的地 質環(huán)境中,地質環(huán)境以一定的作用方式影響建 筑物。人類工程活動對地質環(huán)境有一定作用,使其變 化,又影響著工程建筑的穩(wěn)定和正常使用。人類工
12、程活動與地質環(huán)境之間,處于相互聯(lián)系 又相互制約的矛盾之中。工程地質學的基本任務:研究地質環(huán)境與人類工程活動之 間的關系,使二者矛盾轉化和解決。地質環(huán)境對工程建筑的影響地震影響區(qū)域工程建筑軟土地基需進行專門地基處理巖溶水庫滲漏崩滑泥石流工程改線人類工程活動對地質環(huán)境的影響抽汲地下水地面沉降海水入侵 地下水質惡化大型水庫修建庫岸再造庫區(qū)淤積庫周浸沒 誘發(fā)地震工程地質勘察的目的:為工程建筑對象選擇適宜的地質環(huán)境,從而為該工程 在技術上的可能性和經(jīng)濟上的合理性提供保證。并不 致對地質環(huán)境產(chǎn)生不應有的破壞,以致影響工程本身 和人類的生活環(huán)境。技術可能性:指在地質環(huán)境中興建某建筑物的安全保障如何。換言之,
13、 建筑物地基對基礎的適應性如何,當二者不相適應時, 能否通過改變基礎結構或改良地基性質使其達到相互適 應。經(jīng)濟合理性:指通過對建筑地區(qū)地質條件的深入研究后,在保證工程 穩(wěn)定性的前提下,選出經(jīng)濟成本最低的建設方案,以達 到經(jīng)濟上合理,即可行性研究。五、工程地質學研究內(nèi)容、分科及其與其 他學科的關系(一)研究內(nèi)容1.巖土工程地質性質研究建造于地殼表層的任何建筑物,都離不開巖土體,巖土 體作為建筑物地基或環(huán)境。巖土體成因類型和性質對建筑物的意義重大。研究地質環(huán)境首先研究巖土體分布規(guī)律成因類型工程性質 不良性質的改良形成分支學科工程巖土學參數(shù)測試2.工程動力地質作用研究地球內(nèi)外動力作用地質現(xiàn)象人類工程
14、經(jīng)濟活動產(chǎn)生的各種作用這些作用制約著建筑物的穩(wěn)定造價和正常使用研究工程動力地質作用地質現(xiàn)象分布規(guī)模形成機制 產(chǎn)生的工程地質問題工程地質問題的分析評價防治對策 措施發(fā)展演化規(guī)律形成分支學科工程動力地質學3.工程地質勘察理論和技術方法研究工程地質學服務于工程建筑,具體實現(xiàn)就是工程地質勘 察。工程地質勘察的目的就是查明工程地質條件,分析存在 的工程地質問題對工程建筑區(qū)作出工程地質論證和評價,提出建筑設計 所遵循的最佳方案和可能采取的工程措施,這涉及到廣 泛的理論?;A地質專業(yè)基礎工程建筑地基基礎 等工程地質條件:工程地質條件是指客觀存在的地質環(huán)境中與工程建筑有 關的地質要素之綜合。它包括地形地貌、巖
15、土類型及其 工程地質性質、地質結構、水文地質條件、物理地質現(xiàn) 象(動力地質作用)、天然建筑材料。綜合概念,一、二種因素不稱為工程地質條件。針對工程建筑對象而言。在自然地質歷史過程中形成的客觀條件,不是人為的。工程地質問題:工程地質問題是指工程建筑物與地質環(huán)境(場地工程 地質條件)之間,存在著某些不適應性所引起的影響 建筑物施工、正常運行和周圍環(huán)境的地質問題。它反 映了工程要求與場地地質條件之間的矛盾。問題的產(chǎn)生是由于工程技術經(jīng)濟要求與場地地質背景之間 的矛盾或差異引起。巖土工程問題:指的是工程建筑物與巖土體之間所存在的矛盾或 問題。在巖土工程施工以及工程建筑物建成使用過 程中,工程部位的巖土體
16、和地下水與建筑物發(fā)生作 用,導致巖土工程問題的出現(xiàn)。工程地質勘察的核心問題如何運用有效的勘察方法和手段,取得反映確切的工程地質因素,資料分析理論,以及 表現(xiàn)形式。為保證勘察的精度和質量,需不斷改進技術方法、勘探機 械和測試儀器。為使工程地質評價和預測定量化,需不斷完善地質數(shù) 學模型和發(fā)展數(shù)學分析方法,應用計算機技術。制訂適用于不同類型建筑的勘察規(guī)范或手冊。形成分支學科專門工程地質學4.區(qū)域工程地質的研究工程地質條件工程地質問題具有明顯的區(qū)域性分布規(guī)律和特點為國土資源開發(fā)利用和建設布局優(yōu)化,需要研究不同區(qū)域地質條件 的形成和分布規(guī)律不同區(qū)域地質構造應力不同,區(qū)域穩(wěn)定性不同形成分支學科區(qū)域工程地質
17、學5.環(huán)境工程地質的研究隨著經(jīng)濟的發(fā)展,人類工程經(jīng)濟活動對地質環(huán)境的反饋作用 日益廣泛而深刻地質環(huán)境惡化地質災害頻發(fā)為了合理利用保護地質環(huán)境,科學地預測人類活動對環(huán)境的負影 響工程地質學環(huán)境科學交叉滲透形成分支學科環(huán)境工程地質學(二)與其他學科的關系工程地質學涉及知識范圍廣,多學科的交叉工程巖土學 巖土力學 工程動力地質學 專門工程地質學數(shù) 理 化 力 環(huán)境- 工程地質學 -鉆探 物探 計算機地質學工程建筑學出現(xiàn)新的生長點城市地質巖土工程海洋工程地質高層建筑工程地質巖土工程 是以工程地質學、土力學、巖石力學及地基基礎工程 學為理論基礎,以解決和處理在建筑過程中出現(xiàn)的所有與巖土體有關的工程技術問
18、題,是一門地質與工程 建筑全方位結合的專業(yè)學科,屬土木工程范疇。地質工程六、工程地質學的發(fā)展歷史人類開始建筑就設法利用優(yōu)良地質條件。在20世紀30年代前蘇聯(lián)大規(guī)模建設,促使工程地質的 萌生。 歐美日的工程地質工作更多地由土力學、巖石力學承擔。1968年第23屆國際地質大會上成立了工程地質學會。1975年土力學、巖石力學、工程地質學 定期討論。我國是在20世紀50年代初,開始設置和培養(yǎng)工程地質 專門人才。1979年成立中國地質學會工程地質專業(yè)委員會。1989年成立全國地質災害研究會。當前我國工程地質界在能源和礦產(chǎn)資源開發(fā),沿海經(jīng) 濟開發(fā)區(qū)和城市環(huán)境工程地質,地質災害預測預報, 工程地質圖集的編制
19、,測試技術理論和方法等方面, 開展廣泛深入研究,取得豐碩成果。七、本課程內(nèi)容與學習方法內(nèi)容1、勘察基本技術要求2、工程地質測繪3、勘探與取樣4、巖體原位測試5、現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測6、勘察成果整理7、各類建筑巖土工程勘察學習方法第一章巖土工程勘察基本技術要求第一節(jié) 巖土工程勘察的分級巖土工程勘察等級劃分的主要目的,是為了勘察工 作量的布置。顯然,工程規(guī)模較大或較重 要、場地地質 條件以及巖土體分布和性狀較復雜者,所投入的勘察工作 量就較大。反之則 較小。巖土工程勘察的等 級,是由工程安全等級、場地和 地基的復雜程度三項因素決定的。首先應分別對三項因素 進行分級,在此基礎上進行綜合分析,以確定巖土工程
20、勘 察的等級劃分。下面先分別論述三項 因素等級劃分的依 據(jù)及具體規(guī)定,隨后綜合劃分巖土工程勘察的等級。一、工程安全等級工程的安全等級,是根據(jù)由于工程巖土體或結構失穩(wěn) 破壞,導致建筑物破壞而造成生命財產(chǎn) 損失、社會影響 及修復可能性等后果的嚴重性來劃分的。 根據(jù)國家標準建筑結構設計統(tǒng)一標準GBJ68-84的規(guī)定,將工程結構劃分為三個安全等級,規(guī)范與之相應,也將工程安 全等級劃分為三級。安全等級破壞后果很嚴重 嚴 重 不嚴重工程類型 重要工程 一般工程 次要工程一級二級三級對于不同類型的工程來說,應根據(jù)工程的規(guī)模和重要性 具體劃分。目前房屋建筑與構筑 物的安全等級,已在國家標 準建筑地基基礎設計規(guī)
21、范GBJ7-89中明確規(guī)定。此外, 各產(chǎn)業(yè)部門和地方根據(jù)本部門(地方)建筑物的特殊要求和經(jīng)驗, 在頒布的 有關技術規(guī)范中也劃分了適用于本部門(地方)的工 程安全等級,一般均劃分為三級。房屋建筑與構筑物安全等級 安全等級:一級 破壞后果:很嚴重建筑類型:重要的工業(yè)與民用建筑物;20層以上的高層 建筑;體型復雜的14層以 上的高層建筑;對地基變形有 特殊要求的建筑物;單樁承受的荷載在4 000kN以上的建 筑物安全等級 二級 三級破壞后果 嚴重 不嚴重建筑類型 一般的工業(yè)與民用建筑 次要的建筑物目前,地下洞室、深基坑開挖、大面積巖土處理等尚無工 程安全等級的具體規(guī)定,可根據(jù)實際情況劃分。大型沉井和
22、沉箱、超長樁基和墩基、有特殊要求的精密設 備和超高壓設備 、有特殊要求的深基坑開挖和支護工程、大 型豎井和平洞、大型基礎托換和補強工程,以及 其他難度大、 破壞后果嚴重的工程,以列為一級安全等級為宜。二、場地復雜程度等級場地復雜程度是由建筑抗震穩(wěn)定性、不良地質現(xiàn)象發(fā)育情況、地 質環(huán)境破壞程度和地形地貌 條件四個條件衡量的,也劃分為三 個等級 。等級場地條件一級二級三級建筑抗震穩(wěn)定性危險不利有利(或地震設 防烈度6度)不良地質現(xiàn) 象發(fā)育情況強烈發(fā)育一般發(fā)育不發(fā)育地質環(huán)境 破壞程度已經(jīng)或可能 強烈破壞已經(jīng)或可能受到 一般破壞基本未受破壞地形地貌條件復雜較復雜簡單(一)建筑抗震穩(wěn)定性按國家標準建筑抗
23、震設計規(guī)范GBJ11-89規(guī)定,選 擇建筑場地時,對建筑抗震穩(wěn) 定性地段的劃分規(guī)定為:(1)危險地段:地震時可能發(fā)生滑坡、崩塌、地陷、地裂、 泥石流及發(fā)震斷裂帶上可能發(fā)生 地表位錯的部位。(2)不利地段:軟弱土和液化土,條狀突出的山嘴,高聳孤 立的山丘,非巖質的陡坡、河岸 和斜坡邊緣,平面分布上 成因、巖性和性狀明顯不均勻的土層(如古河道、斷層破碎 帶、暗埋的塘浜溝谷及半填半挖地基)等。(3)有利地段:巖石和堅硬土或開闊平坦、密實均勻的中硬 土等。(二)不良地質現(xiàn)象發(fā)育情況不良地質現(xiàn)象泛指由地球外動力作用引起的,對工程建 設不利的各種地質現(xiàn)象。它們分布于場地內(nèi)及其附近地段, 主要影響場地穩(wěn)定性
24、,也對地基基礎、邊坡和地下洞室等具 體的巖土工程有不利影響。“強烈發(fā)育”是指由于不良地質現(xiàn)象發(fā)育招致建筑場地 極不穩(wěn)定,直接威脅工程設施的安全 。例如,山區(qū)崩塌、滑 坡和泥石流的發(fā)生,會釀成地質災害,破壞甚至整個摧毀工 程建筑物 。巖溶地區(qū)溶洞和土洞的存在,所造成的地面變形 甚至塌陷,對工程設施的安全也會構成直接威脅?!耙话惆l(fā)育”是指雖有不良地質現(xiàn)象分布,但并不十分 強烈,對工程設施安全的影響不嚴重;或者說對工程安全可 能有潛在的威脅。(三)地質環(huán)境破壞程度由于人類工程經(jīng)濟活動導致地質環(huán)境的干擾破壞, 是多種多樣的。例如,采掘固體礦產(chǎn) 資源引起的地下采空; 抽汲地下液體(地下水、石油)引起的地
25、面沉降、地面塌陷和 地裂縫; 修建水庫引起的邊岸再造、浸沒、土壤沼澤化;排 除廢液引起巖土的化學污染;等等。地質環(huán)境破壞對巖土工程實踐的負影響是不容忽視的, 往往對場地穩(wěn)定性構成威脅。地質環(huán)境的“強烈破壞”,是指由于地質環(huán)境的破壞, 已對工程安全構成直接威脅; 如礦山淺層采空導致明顯的地 面變形、橫跨地裂縫等?!耙话闫茐摹笔侵敢延谢驅⒂械刭|環(huán) 境的干擾破壞,但 并不強烈,對工程安全的影響不嚴重。(四)地形地貌條件主要指的是地形起伏和地貌單元(尤其是微地貌單元)的變 化情況。一般地說,山區(qū)和丘陵區(qū) 場地地形起伏大,工程布 局較困難,挖填土石方量較大,土層分布較薄且下伏基巖面高 低不 平。地貌單元
26、分布較復雜,一個建筑場地可能跨越多個 地貌單元,因此地形地貌條件復雜或 較復雜。平原場地地形 平坦,地貌單元均一,土層厚度大且結構簡單,因此地形地貌 條件簡 單。三、地基復雜程度等級地基復雜程度也劃分為三級:1、 一級地基: 符合下列條件之一者即為一級地基:(1)巖土種類多,性質變化大,地下水對工程影響大,且需 特殊處理;(2)多年凍土及濕陷、膨脹、鹽漬、污染嚴重的特殊性巖土, 對工程影響大,需作專門處理 的;變化復雜,同一場地上存在 多種的或強烈程度不同的特殊性巖土也屬之。2、二級地基: 符合下列條件之一者即為二級地基:(1)巖土種類較多,性質變化較大,地下水對工程有不利影響; (2)除上述
27、規(guī)定之外的特殊性巖土。3、三級地基(1)巖土種類單一,性質變化不大,地下水對工程無影響; (2)無特殊性巖土。四、巖土工程勘察等級勘察等級確 定 勘 察 等 級 的 因 素工程安全等級場地等級地基等級一 級一級任意任意二 級一級任意任 意一 級二 級二 級二級二級或三級三 級二 級三 級一級任意任 意一 級二 級二 級三級二 級三級三級三 級二級三級三 級二級或三級第二節(jié)巖土工程勘察階段一、工程地質勘察階段為保證工程建筑物自規(guī)劃設計到施工和使用全過程達到安全、經(jīng)濟、合 用的標準,使建筑物場地、結構、規(guī)模、類型與地質環(huán)境、場地工程地 質條件相互適應。任何工程的規(guī)劃設計過程必須遵照循序漸進的原則,
28、 即科學地劃分為若干階段進行。工程地質勘測過程是對客觀工程地質條件和地質環(huán)境的認識過程?!罢J識論”由區(qū)域到場地,由地表到底下,由一般調查到專門性問 題的研究,由定性到定量評價的原則進行。二、勘察階段劃分我國實行四階段體制,與國際通用體制相同。 規(guī)劃階段初步設計技術設計 不同部門的名稱:施工設計與施工城建部門: 總體規(guī)劃、詳細規(guī)劃 規(guī)劃階段的任務:初步設計技術設計施工設計與施工。區(qū)域開發(fā)技術經(jīng)濟論證,比較選擇第一期工程開發(fā)地段。定性概略評價。 初步設計的任務:場地方案比較,選場址。定性、定量評價。 技術設計的任務:選定建筑物位置、類型、尺寸。定量評價。 施工設計與施工:施工詳圖。補充驗證已有資料
29、。鐵道部門:草測初測詳測定測;水電部門:規(guī)劃可行性研究初步設計技施設計運行;三、巖土工程勘察1、可行性研究勘察(選址勘察) 搜集、分析已有資料,進行現(xiàn)場踏勘,工程地質測繪,少量勘探工作,對場址穩(wěn)定性和適宜性作出巖土工程評價,進行技術經(jīng)濟論證和方案比較。2、初步勘察建筑地段穩(wěn)定性的巖土工程評價,為確定建筑物總平面布置、主要建 筑物地基基礎方案、對不良地質現(xiàn)象的防治工程方案 進行論證。3、詳細勘察對地基基礎設計、地基處理與加固、不良地質現(xiàn)象的防治工程進行巖 土工程計算與評價,滿足施工圖設計的要求。施工勘察不作為一個固定階段,視工程的實際需要而定,對條件復雜或有 特殊施工要求的重大工程地基,需進行施
30、工勘察。施工勘察包括:施工階 段的勘察和施工后一些必要 的勘察工作,檢驗地基加固效果。第三節(jié) 巖土工程勘察方法巖土工程勘察方法或技術手段,主要以下幾種:(1)工程地質測繪(2)勘探與取樣(3)原位測試與室內(nèi)實驗(4)現(xiàn)場檢驗與監(jiān)測工程地質測繪是巖土工程勘察的基礎工作,一般在勘察的初期階段 進行。這一方法的本質是 運用地質、工程地質理論,對地面的地質現(xiàn)象 進行觀察和描述,分析其性質和規(guī)律,并藉以 推斷地下地質情況,為勘 探、測試工作等其他勘察方法提供依據(jù)。在地形地貌和地質條件較 復雜 的場地,必須進行工程地質測繪;但對地形平坦、地質條件簡單且較狹小 的場地,則可 采用調查代替工程地質測繪。工程地
31、質測繪是認識場地工 程地質條件最經(jīng)濟、最有效的方法 ,高質量的測繪工作能相當準確地推 斷地下地質情況,起到有效地指導其他勘察方法的作用 ??碧焦ぷ靼ㄎ锾健@探和坑探等各種方法。它是被用來調查地下地質情況的;并且可利用 勘探工程取樣進行原位測試 和監(jiān)測。應根據(jù)勘察目的及巖土的特性選用上述各種勘探方法 。物探是一種間接的勘探手段,它的優(yōu)點是較之鉆探和坑探 輕便、經(jīng)濟而迅速,能夠及時解 決工程地質測繪中難于推斷而 又急待了解的地下地質情況,所以常常與測繪工作配合使用。 它又可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段。但是,物探成果判釋往往具多解性,方法的使用又受地形 條件等的限制,其成果需用勘探工程來驗證。
32、鉆探和坑探也稱勘探工程,均是直接勘探手段,能可靠 地了解地下地質情況,在巖土工程勘察中是必不可少的。其中鉆探工作使用最為廣泛,可根據(jù)地層類別和勘察要 求選用不同的鉆探方法。當鉆探方法難以查明地下地質情況時, 可采用坑探方法??犹焦こ痰念愋洼^多,應根據(jù)勘察要求選用。 勘探工程一般都需要動用機械和動力設備,耗費人力、物力較多,有些勘探工程施工周期又較長,而且受 到許多條件的限制。因此使用這種方法時應具有經(jīng)濟觀點,布置勘探工 程需要以工程地質測 繪和物探成果為依據(jù),切避盲目性和隨 意性。原位測試與室內(nèi)試驗的主要目的,是為巖土工程問題分 析評價提供所需的技術參數(shù),包括巖 土的物性指標、強度參 數(shù)、固結
33、變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系 的參數(shù)等 。原位測試一般都藉助于勘探工程進行,是詳細勘察階段 主要的一種勘察方法。原位測試與室內(nèi)試驗相比,各有優(yōu)缺點 。 原位測試的優(yōu)點是:試樣不脫離原來的環(huán)境,基本上在原位應力條件下進行試驗;所測定的巖土體尺寸大,能反映宏觀 結構對巖土性質的影響,代表性好;試驗周期較短,效率高; 尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質。缺點是:試驗時的應力路徑難以控制; 邊界條件也較復雜; 有些試驗耗費人力、物力較多,不可能大量進行。室內(nèi)實驗歷史較久 ,其優(yōu)點是:試驗條件比較容易控制(邊界條件明確,應力應變條件可以控制等);可以大量取樣。缺點是:試樣尺
34、寸小,不能反映宏觀結構和非均質性對巖 土性質的影響,代表 性差;試樣不可能真正保持原狀,而且有 些巖土也很難取得原狀試樣?,F(xiàn)場檢驗與監(jiān)測是構成巖土工程系統(tǒng)的一個重要環(huán)節(jié),大 量工作在施工和運營期間進行;但是這項工作一般需在高級勘 察階段開始實施,所以又被列為一種勘察方法。它的主要目的 在于保證工程質量和安全,提高工程效益?,F(xiàn)場檢驗的涵義,包括施工階段對先前巖土工程勘 察成果 的驗證核查以及巖土工程施工監(jiān)理和質量控制。現(xiàn)場監(jiān)測則主要包含施工作用和各類 荷載對巖土反應性狀 的監(jiān)測、施工和運營中的結構物監(jiān)測和對環(huán)境影響的監(jiān)測等方 面。檢驗與監(jiān)測所獲取的資料,可以反求出某些工程技術參數(shù), 并以此為依據(jù)
35、及時修正設計,使之在技術和經(jīng)濟方面優(yōu)化。此 項工作主要是在施工期間內(nèi)進行,但對有特殊要求的工程以及 一些對工程有重要影響的不良地質現(xiàn)象,應在建筑物竣工運營 期間繼續(xù)進行。隨著科學技術的飛速發(fā)展,在巖土工程 勘察領域中不斷引進高新技術。例 如,工程地質 綜合分析、工程地質測繪制圖和不良地質現(xiàn)象監(jiān) 測中遙感(RS)、地理信息系統(tǒng) (GIS)和全球衛(wèi)星 定位系統(tǒng)(GPS)即“3S”技術的引進;勘探工作 中地質雷達和地球物理層析 成像技術(CT)的應用 等。第二章工程地質測繪第一節(jié)工程地質測繪的意義和特點工程地質測繪是運用地質、工程地質理論,對 與工程建設有關的各種地質現(xiàn)象進行觀察和描 述, 初步查明
36、擬建場地或各建筑地段的工程地質條件。 將工程地質條件諸要素采用不同的顏 色、符號,按 照精度要求標繪在一定比例尺的地形圖上,并結合 勘探、測試和其他勘察工作 的資料,編制成工程地 質圖。這一重要的勘察成果可對場地或各建筑地段 的穩(wěn)定性和適宜性 作出評價。工程地質圖的測制(野外填圖)一、概述工程地質測繪是工程地質勘察過程中的基礎工作,是勘察中 最先進行的項目。工程地質測繪的目的是為編制工程地質圖系統(tǒng)地獲取原始資 料。工程地質測繪的任務是運用工程地質理論,通過系統(tǒng)地野外 工作,觀察、描述各種地質要素的表現(xiàn),從而查明工程地區(qū)的 工程地質條件,并將所獲取的資料反映在地形底圖上,并編制 工程地質圖件,為
37、編寫報告書提供準確依據(jù)。工程地質測繪是由掌握一定理論的人員來進行的,野外的第 一手資料和對現(xiàn)象的認識,比用其他間接方法所得結論要直接 和切合實際。它是一種可在短期內(nèi)用少量投資的情況下,取得 對工作區(qū)地表工程地質條件的認識的重要手段。二、工程地質測繪的作用工程地質測繪最發(fā)揮作用的地區(qū)是那些基巖裸露或出露條件較好 的地區(qū)。工程地質測繪的作用隨下列因素而變化1、勘察階段在規(guī)劃、可行性研究等初期階段,通過工程地質測繪對工程地質條件作全面了解,其重要性是明顯的,在后期階段則其作用退居次要地位。2、地區(qū)的研究程度研究程度較低的地區(qū),綜合性工程地質測繪占重要地位研究程度較高的地區(qū),只需做專門性工程地質測繪。
38、3、設計建筑物的類型不同建筑物,測繪作用不同。水利樞紐工程地質測繪+勘探+試驗+ 水庫區(qū)工程地質測繪為主要手段 線形工程工程地質測繪為主4、地質條件的復雜程度基巖、構造復雜地區(qū),工程地質測繪作用顯著。三、工程地質測繪與普通地質測繪的區(qū)別1、工程地質測繪密切結合工程建筑物的要求,結合工程地質問題進行。2、對與工程有關的地質現(xiàn)象,如軟弱層、風化帶、斷裂帶的劃分,節(jié)理裂 隙、滑坡、崩塌等,要求精度高,涉及范圍較廣,研究程度深。3、常使用較大比例尺(1:100001:20001:500),對重要地質界限或現(xiàn)象 采用儀器法定位。當然在區(qū)域性研究中也使用中、小比例尺。4、突出巖土類型、成因、巖土地質結構等
39、工程地質因素的研究,對基礎地 質方面,盡量利用已有資料,但對重大問題應進一步深化研究。第二節(jié)工程地質測繪的范圍、比例尺、和精度一、工程地質測繪范圍的確定區(qū)域測繪按圖幅范圍進行,專門工程地質測繪按有關工程地 質問題的研究需要圈定范圍。工程地質測繪范圍的確定原則:1、擬建建筑物的類型、規(guī)模、設計階段。2、區(qū)域地質條件的復雜程度和研究程度。工程地質測繪不像一般的區(qū)域地質或區(qū)域水文地質測繪 那樣,嚴格按比例尺大小由地理坐標確定測繪范圍,而是根 據(jù)擬建建筑物的需要在與該項工程活動有關的范圍內(nèi)進行。 原則上, 測繪范圍應包括場地及其鄰近的地段。適宜的測繪范圍,既能較好地查明場地的工程地質條件, 又不致于浪
40、費勘察工作量。根據(jù)實踐經(jīng)驗,由以下三方面確 定測繪范圍,即擬建建筑物的類型和規(guī)模、設計階段以及工 程地質條件的復雜程度和研究程度。建筑物的類型、規(guī)模不同,與自然地質環(huán)境相互作用的 廣度和強度也就不同,確定測繪范圍時首先應考慮到這一點。例如,大型水利樞紐工程的興建,由于水文和水文地質條件急劇改 變,往往引起大范圍自然地理和地質條件的變化;這一變化甚至會導致 生態(tài)環(huán)境的破壞和影 響水利工程本身的效益及穩(wěn)定性。此類建筑物的測 繪范圍必然很大,應包括水庫上、下游的一定范圍,甚至上游的分水嶺 地段和下游的河口地段都需要進行調查。房屋建筑和構筑物一 般僅在小范圍內(nèi)與自然地質環(huán)境發(fā)生作用, 通常不需要進行大
41、面積工程地質測繪。在工程處于初期設計階段時,為了選擇建筑場地一般 都有若干個比較方案,它們相互之間有一定的距離。為了 進行技術經(jīng)濟論證和方案比較,應把這些方案場地包括在 同一測繪范圍內(nèi) ,測繪范圍顯然是比較大的。但當建筑場地選定之后,尤其是在設計的后期階段, 各建筑物 的具體位置和尺寸均已確定,就只需在建筑地段 的較小范圍內(nèi)進行大比例尺的工程地質測繪 。可見,工程地質測繪范圍是隨著建筑物設計階段(即巖 土工程勘察階段)的提高而縮小的。一般的情況是:工程地質條件愈復雜,研究程度愈差,工 程地質測繪范圍就愈大。工程地質條件復雜程度包含兩種情況:(1)一種情況是在場地內(nèi)工程地質條件非常復雜。例如,構
42、造變動 強烈,有活動斷裂分布;不良地質現(xiàn)象強烈發(fā)育;地 質環(huán)境遭到嚴重破壞;地形地貌條件十 分復雜。(2)另一種情況是場地內(nèi)工程地質條件比較簡單,但場地附近有 危及建筑物安全的不 良地質現(xiàn)象存在。如山區(qū)的城鎮(zhèn)和廠礦企業(yè)往往興建于地形比較平坦開闊的洪積扇上, 對場 地本身來說工程地質條件并不復雜,但一旦泥石流暴發(fā)則有可能摧毀 建筑物。此時工程地質 測繪范圍應將泥石流形成區(qū)包括在內(nèi)。又 如位于河流、湖泊、水庫岸邊的房屋建筑,場地附 近若有大型滑坡存在, 當其突然失穩(wěn)滑落所激起的涌浪可能會導致滅頂之災。二、工程地質測繪比例尺的選擇工程地質測繪的比例尺大小主要取決于設計要求。建筑物 設計的初期階段屬選
43、址性質的,一 般往往有若干個比較場地, 測繪范圍較大,而對工程地質條件研究的詳細程度并不高,所 以采用的比例尺較小。但是,隨著設計工作的進展,建筑場地的選定,建筑物位 置和尺寸愈來愈具體明確,范圍愈益縮小,而對工程地質條件 研究的詳細程度愈益提高,所以采用的測繪比例尺就需逐漸加 大。當進入到設計后期階段時,為了解決與施工、運用有關的 專門地質問題,所選用的測繪比例尺可以很大。在同一設計階段內(nèi),比例尺的選擇則取決于場地工程地質 條件的復雜程度以及建筑物的類型、規(guī)模及其重要性。工程地 質條件復雜、建筑物規(guī)模巨大而又重要者,就需采用較大的測 繪比例尺??傊?,各設計階段所采用的測繪比例尺都限定于一 定
44、的范圍之內(nèi)。1、比例尺選定原則:(1)應和使用部門的要求提供圖件的比例尺一致或相當。(2)與勘測設計階段有關。(3)在同一設計階段內(nèi),比例尺的選擇取決于工程地質條件的復 雜程度、建筑物類型、規(guī)模及重要性。在滿足工程建設要求的前提 下,盡量節(jié)省測繪工作量。2、根據(jù)國際慣例和我國各勘察部門的經(jīng)驗,工程地質測繪比例尺 一般規(guī)定為:(1)可行性研究勘察階段150 00015 000,屬小、中比例尺測繪;(2)初步勘察階段110 00012 000,屬中、大比例尺測繪;(3)詳細勘察階段12 0001200或更大,屬大比例尺測繪。三、工程地質測繪的精度要求工程地質測繪的精度包含兩層意思,即對野外各種地質
45、現(xiàn)象觀 察描述的詳細程度,以及各種 地質現(xiàn)象在工程地質圖上表示的詳 細程度和準確程度。為了確保工程地質測繪的質量,這個 精度要 求必須與測繪比例尺相適應?!熬取敝敢巴獾刭|現(xiàn)象能夠在圖上表示出來的詳細程度和準 確度。1、詳細程度指對地質現(xiàn)象反映的詳細程度,比例尺愈大,反映的地質現(xiàn)象的 尺寸界限愈小。一般規(guī)定,按同比例尺的原則,圖上投影寬度2mm的地層或地 質單元體,均應按比例尺反映出來。投影寬度2mm的重要地質 單元,應使用超比例符號表示。如軟弱層、標志層、斷層、泉等。觀測點的要求,與測繪比例尺相同的地形底圖上每1cm 方格 內(nèi),平均有一個觀測點。復雜地段多布,簡單地段少布,計算 總點數(shù)/ K
46、m。例如:測繪比例尺1:1萬地形圖1:1萬1cm相當于=100m1cm相當于 =10000m為100點/ Km控制標準不同比例尺反映的地質單元體尺寸:比例尺1:10萬尺寸200m1:5萬100m1:1萬1:100020m2m1:5001m2、準確度指圖上各種界限的準確程度,即與實際位置的允許誤差。界限誤差0.5mm比例尺1:10萬 誤差 50m1:5萬25m1:1萬5m1:10000.5m一般對地質界限要求嚴格,大比例尺測繪采用儀器定點。要求將地質觀測點布置在地質構造線、地層接觸線、巖 性分界線、不同地貌單元及微地貌單元的分界線、地下水露頭 以及各種不良地質現(xiàn)象分布的 地段。觀測點的密度應根據(jù)
47、測 繪區(qū)的地質和地貌條件、成圖比例尺及工程特點等確定。為了更好地闡明測繪區(qū)工程地質條件和解決巖土工程實際 問題,對工程有重要影響的地質單元體,如滑坡、軟弱夾層、 溶洞、泉、井等,必要時在圖上可采用擴大比例尺表示。第三節(jié)工程地質測繪的研究內(nèi)容在工程地質測繪過程中,應自始至終以查明場地及其附 近地段的工程地質條件和預測建筑物 與地質環(huán)境間的相互作 用為目的。因此,工程地質測繪研究的主要內(nèi)容是工程地質 條件的諸 要素;此外,還應搜集調查自然地理和已建建筑物 的有關資料。下面將分別論述各項研究內(nèi)容的研究意義、要 求和方法。一、地層巖性地層巖性是工程地質條件最基本的要素和研究各種地質 現(xiàn)象的基礎,所以是
48、工程地質測繪最主要的研究內(nèi)容。工程地質測繪對地層巖性研究的內(nèi)容包括:確定地層 的時代和填圖單位;各類巖土層的分布、巖性、巖相及成 因類型;巖土層的正常層序、接觸關系、厚度及其變化規(guī) 律; 巖土的工程性質等。巖土是各類建筑物的地基,也可作為天然建筑材料。 巖石和土是最基本的工程地質要素,一切地質體的組成物質。它參與地質結構的組合,決定地形地貌和自然地質作用的發(fā)育特 征,控制地下水的分布和礦產(chǎn)分布。工程地質測繪中,必須以巖土分類為重點,并力求在圖上反 映出來,不能僅作為一般的地層劃分,以提供具有工程地質意義 的獨特信息。1、基巖的研究(1)運用地質歷史成因觀點和方法,作為基本思路,正確劃分 巖石建
49、造,確定巖性特征,為工程地質意義上的巖石分類奠定基 礎。(2)重視巖相的研究,巖相反映巖石的生成環(huán)境和地質歷史,利 用巖相標志,幫助判明不同性質的巖類的空間分布,進行巖組劃 分,并區(qū)分其力學性質,是一種可行的手段。(3)特別注意對工程建筑物的穩(wěn)定性和安全有重要意義的地層 劃分,它不同于普通地質測繪中分層原則(界、系、統(tǒng)、組), 注意軟弱層、軟質巖類、巖溶隔水層等標志層的劃分,對沉積 巖來說,同一層中應按巖性分組或段。(4)野外工作中,利用便攜式測試儀器取得巖石物理力學性質。2、第四紀地層(土)的研究(1)沉積年代的測定數(shù)值法: 年度法(歷史記錄、年輪、紋泥)、放射性測量(C14、鈾素系列、 鉀
50、-氬法、裂變軌跡)、其他輻射性測量(鈾趨勢、熱釋光、電子旋轉共振、 10Be、36Cl、26Al等)。相對測年法:氨基酸外縮旋體、黑曜巖水化、火山碎屑水化、地衣(苔蘚), 土壤發(fā)育、巖石礦物風化、累進地形改造、沉積速率、地貌部位和下切速率、 變形率。對比法:地層學、火山灰年代學、古地磁、化石、古生物、穩(wěn)定 同位素、 玻隕石和微觀玻隕石。(2)成因類型和巖相的研究解決地質結構、地層相變關系等問題,正確作出地層剖面。(3)劃分工程地質單元體同一單元體具有相似的計算指標。作為取樣和試驗的基本單位。二、地質結構的研究1、工程地質條件中,結構構造因素是控制性因素,地質結構的研 究具有重要意義。決定區(qū)域穩(wěn)
51、定性的首要因素,特別是活動構造控制巖體結構及裂隙空間分布的主導因素,結構面(節(jié)理、片理、 劈理等)是各種性質不同的結構面產(chǎn)生的基礎,限定其空間分布規(guī) 律,破壞了巖體的均一性和完整性,也是產(chǎn)生軟弱結構面的基本因 素。是評價工程場地巖體穩(wěn)定性的重要因素(壩基抗滑穩(wěn)定性、邊坡 穩(wěn)定性等)??刂茀^(qū)域地貌、水文地質條件、物理地質現(xiàn)象的發(fā)育和分布。工程地質測繪對地質構造研究的內(nèi)容包括:巖層的產(chǎn)狀及各種構造型式的分布、形態(tài)和規(guī) 模;軟弱結構面(帶)的產(chǎn)狀及其性質,包括斷層的位置、類型、產(chǎn)狀、 斷距、破碎帶寬度及充填膠結情況;巖土層各種接觸面及各類構造巖的工程特性;挽近期構造活動的形跡 、特點及與地震活動的關
52、系等。2、研究內(nèi)容褶曲構造的研究 :形態(tài)、類型、軸線位置、褶曲要素、細部變化。 斷裂的研究 :斷裂性質(長度、寬度、構造巖斷層巖、糜 棱巖、角礫巖、片狀巖、碎塊巖等)、斷裂帶 的膠結成巖化程度、斷裂交匯點、錯動次數(shù)、 現(xiàn)代活動性?;顒訕嬙斓难芯?:工程使用期間的活動、活動年齡。斷層物質的測定(斷層泥礦物分析、斷層泥顯微結構分析)、 斷層運動方式的測定(構造巖顯微結構分析、方解石脈顯微結構分 析)、斷層活動年齡的測定、斷層現(xiàn)今活動性測定(As、Hg、Sb、 B等元素測定)、活動速率的確定(地貌學、地質學、測量學)、 斷裂活動性監(jiān)測。節(jié)理裂隙的研究:大量統(tǒng)計節(jié)理裂隙參數(shù)(產(chǎn)狀、長度、寬度、充填物等
53、)、結 構面網(wǎng)絡分析、野外估算RQD。RQD=115-3.3Jv三、地形地貌的研究地形研究 : 地貌研究 :由測量、地形圖進行研究地貌是巖性、地質構造、新構造運動的綜合反 映和近期 外動力地質作用的結果。利用地貌學原理,結合野外觀察、航片解譯可有效地解 決工程地質測繪中的宏觀判斷。同一地貌單元,常具有相似的地形特征、地質結構、水 文地質條件、動力地質作用過程。在工程地質分區(qū)中,常以地貌作為劃分大區(qū)的標準。 地貌研究的程度應與測繪比例尺相適應。工程地質測繪中地貌研究的內(nèi)容有:地貌形態(tài)特征、分布和成因;劃分地貌單元,地貌 單元形成與巖性、地質構造及不良地質現(xiàn) 象等的關系;各種地貌形態(tài)和地貌單元的發(fā)
54、展演化歷史。在山前地段和山間盆地邊緣廣泛分布的洪積物,地貌上多形 成為洪積扇。一個大型洪積扇,面積可達幾十甚至上百平方公里, 自山邊至平原明顯劃分為上部、中部和下部三個區(qū)段,每一區(qū)段 的地質結構和水文地質條件不同,因此建筑適宜性和可能產(chǎn)生的 巖土工程問題也各異 。洪積扇的上部由碎石土(礫石、卵石和漂石)組成,強度高而 壓縮性小,是房屋建筑和構筑物的良好地基;但由于滲透性強, 若建水工建筑物則會產(chǎn)生嚴重滲漏。中部以砂土為主,且夾有粉土和粘性土的透鏡體,開挖基坑時需注意細砂土的滲透變形問題;該部與下部過渡地段由于 巖性變細,地下水埋深淺,往往有溢出泉和沼澤分布,形成泥 炭層, 強度低而壓縮性大,作
55、為一般房屋地基的條件較差。下部主要分布粘性土和粉土,且有河流 相的砂土透鏡體, 地形平緩,地下水埋深較淺。若土體形成時代較早,是房屋建 筑較理想的地基。平原地區(qū)的沖積地貌,應區(qū)分出河床、河漫灘、牛軛湖和 階地等各種地貌形態(tài)。不同地貌形 態(tài)的沖積物分布和工程性質 不同,其建筑適宜性也各異。河床相沉積物主要為砂礫土,將其 作為房屋地基是良好的, 但作為水工建筑物地基時將會產(chǎn)生滲漏和滲透變形問題。河漫灘相一般為粘性土,有時有粉土和粉、細砂夾層,土層厚度較大,也較穩(wěn)定,一般適宜作各種建 筑物的地基;需注 意粉土和粉、細砂層的滲透變形問題。牛軛湖相是由含有大量有機質的粘 性土和粉、細砂組成的, 并常有泥
56、炭層分布,土層的工程性質較差,也較復雜。對階地 的研究,應劃分出階地的級數(shù),各級階地的高程、相對高差、 形態(tài)特征以及土層的物質組成、厚度和性狀等;并進一步研究 其建筑適宜性和可能產(chǎn)生的巖土工程問題。四、水文地質條件的研究在工程地質測繪中研究水文地質的主要目的,是 為研究與地下水活動有關的巖土工程問題和不良地質現(xiàn)象提供資料。例如,興建房屋建筑和構筑物時,應研究巖土的滲透性、地下 水 的埋深和腐蝕性,以判明對基礎砌置深度和基坑開挖等的影響。進行尾礦壩與貯灰壩勘察時 ,應研究壩基、庫區(qū)和尾礦(灰碴) 堆積體的滲透性和地下水浸潤曲線,以判明壩體的滲透穩(wěn)定性、壩 基與庫區(qū)的滲漏及其對環(huán)境的影響。在滑坡地
57、段研究地下水的埋藏條件、出露情況 、水位、形成 條件以及動態(tài)變化,以判定其與滑坡形成的關系。因此水文地質條 件也是一項重要的研究內(nèi)容。在工程地質測繪過程中對水文地質條件的研究,應從地層巖性、地質構造、 地貌特征和地下水露頭的分布、類型、水量、水質等入手,并結合必要的勘探、 測試工作,查明測區(qū)內(nèi)地下水的類型、分布情況和埋藏條件;含水層、透水層和 隔水層(相對隔水層)的分布,各含水層 的富水性和它們之間的水力聯(lián)系;地下水 的補給、徑流、排泄條件及動態(tài)變化;地下水與地表水之間的補、排關系;地下 水的物理性質和化學成分等。在此基礎上分析水文地質條件對巖土工程實踐的影 響。五、動力地質作用與現(xiàn)象(不良地
58、質現(xiàn)象)的研究不良地質現(xiàn)象研究的目的,是為了評價建筑場地的穩(wěn)定性, 并預測其對各類巖土工程的不良影響。由于不良地質現(xiàn)象直接影響 建筑物的安全、經(jīng)濟和正常使用,所以工程地質測繪時對測區(qū)內(nèi)影 響工程建設的各種不良地質現(xiàn)象必須詳加研究。研究不良地質現(xiàn)象要以地層巖性、地質構造、地貌和水文地質 條件的研究為基礎,并搜集氣象、水文等自然地理因素資料。研究內(nèi)容包括:各種不良地質現(xiàn)象(巖溶、滑坡、崩塌、泥石 流、沖溝、河流沖刷、巖石風化等)的分布、形態(tài)、規(guī)模、類型和 發(fā)育程度,分析它們的形成機制和發(fā)展演化趨勢,并預測其對工程 建設的影響。1、自然動力地質作用與現(xiàn)象(物理地質現(xiàn)象)研究工程開發(fā)區(qū),由于自然地質作
59、用對工程建筑物的不利 影響,可能引起的地質災害。研究各種現(xiàn)象的分布規(guī)律和特征, 判定其形成時期、成因機制、發(fā)育史并預測其演變趨勢,論證 其對工程建筑物和地質環(huán)境的影響。研究和預測自然地質作用和現(xiàn)象在人類工程活動條件下, 繼續(xù)發(fā)展,以致形成災害的可能性。2、工程地質作用的研究利用在某一地質環(huán)境中,已興建的建筑物,對環(huán)境的適應 性作為檢驗工程地質條件的依據(jù)和研究工程地質作用發(fā)展規(guī)律 的直感資料,判明已有工程地質評價的正確性。六、已有建筑物的調查研究對已有建筑物的觀察實際上相當于一次1:1的原型試驗。根據(jù)建筑物變形、開裂情況分析場地工程地質條件及驗證已有 評價的可靠性。地質環(huán)境建筑物變形調查分析研究
60、重點不良有a、分析變形原因、控制因素; b、已有防治措施的有效性。不 良無a、工程地質評價是否合理; b、如評價合理,則說明建筑物結構設計合理,可適應不良地質條件。區(qū)地質條件確實良好;b、如建筑物因采取特殊結構而未出現(xiàn)變形, 應進一步研究是否存在某種不良地質因 素。有利有a、是否與建材或施工質量有關;b、是否存在隱蔽的不良地質因素。有利無a、如建筑物未采取任何特殊結構,表明該七、天然建筑材料的調查研究結合工程建筑的要求,就地尋找適宜的天然建材,并作出質量 和儲量評價。當前特別重視建材質量的研究,是否具有美學價值。八、人類活動對場地穩(wěn)定性的影響測區(qū)內(nèi)或測區(qū)附近人類的某些工程經(jīng)濟活動,往往影響建
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