巖土工程教研室課件系列之工程地質(zhì)學(xué)

1、巖土工程教研室課件系列之工 程 地 質(zhì) 學(xué)天津城市建設(shè)學(xué)院土木工程系工程地質(zhì)學(xué)目錄1.緒論2.巖石的成因類型及其工程地質(zhì)特征3.地質(zhì)構(gòu)造及其對工程的影響4.土的工程性質(zhì)與分類5.地下水6.不良地質(zhì)現(xiàn)象的工程地質(zhì)問題7.工程地質(zhì)原位測試8.工程地質(zhì)勘察8.工程地質(zhì)勘察1. 目的：獲取建筑場地及其有關(guān)地區(qū)的工程地質(zhì)條件的原始資料和工程地質(zhì)論證。2. 基本原則：堅(jiān)持為工程服務(wù)，有明確的目的性和針對性。3. 要求：按勘察階段的要求，正確反映工程地質(zhì)條件，提出工程地質(zhì)評價(jià)，為設(shè)計(jì)、施工提供依據(jù)。4. 基本方法：工程地質(zhì)測繪、工程地質(zhì)勘探與取樣、工程地質(zhì)現(xiàn)場測試與長期觀測，工程地質(zhì)資料室內(nèi)整理等。8.工程

2、地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察階段8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法建筑工程地質(zhì)勘察也稱為巖土工程勘察可行性研究勘察符合選址或確定場地要求；初 步 勘 察符合初步設(shè)計(jì)或擴(kuò)大初步設(shè)計(jì)要求；詳 細(xì) 勘 察符合施工圖設(shè)計(jì)要求。 各個(gè)階段都有具體任務(wù)、應(yīng)解決的問題、重點(diǎn)工作內(nèi)容、工作方法、工作量等，遵從規(guī)范、手冊。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察階段8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法可行性研究勘察階段 選址階段，應(yīng)對擬建場地的穩(wěn)定性和適宜性做出評價(jià)，應(yīng)避開下列地區(qū)（地段）：1）不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育且對場地穩(wěn)定性有直接危害或潛在威脅；2）地基土性質(zhì)嚴(yán)重不良的；3）對建（構(gòu)）筑物抗震危險(xiǎn)的；4）洪水或地下水對建（構(gòu)）筑物有

3、嚴(yán)重不良影響的；5）地下有未開采的有價(jià)值礦藏或未穩(wěn)定的地下采空區(qū)的。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察階段8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法本階段要求（內(nèi)容）：（1）收集區(qū)域地質(zhì)、地形地貌、地震、礦產(chǎn)和附近地區(qū)的工程地質(zhì)資料及當(dāng)?shù)氐慕ㄖ?jīng)驗(yàn)；（2）在收集和分析已有資料的基礎(chǔ)上，通過踏勘，了解場地的地層、巖性、巖石和土的性質(zhì)、不良地質(zhì)現(xiàn)象及地下水等工程地質(zhì)條件；（3）對工程地質(zhì)條件復(fù)雜，已有資料不能符合要求，但其他條件較好且傾向于選取的場地，應(yīng)根據(jù)具體情況進(jìn)行工程地質(zhì)測繪及必要的勘探工作。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察階段8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法初步勘察階段 場地內(nèi)建筑地段巖土工程穩(wěn)定性評價(jià)（

4、1）收集本項(xiàng)目的可行性研究報(bào)告、場址地形圖、工程地質(zhì)、工程規(guī)模等資料；（2）初步查明地層、構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水埋藏條件、凍結(jié)深度、不良地質(zhì)現(xiàn)象的成因、分布及其對場地穩(wěn)定性的影響和發(fā)展趨勢，進(jìn)行必要的測繪與勘察；（3）對抗震設(shè)防烈度大于等于7地區(qū)，應(yīng)初步判定場地和地基效應(yīng)。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察階段8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法詳細(xì)勘察階段密切結(jié)合技術(shù)設(shè)計(jì)或施工圖設(shè)計(jì)；按不同建構(gòu)筑物或建筑群提供詳細(xì)的工程地質(zhì)資料和設(shè)計(jì)所需要的巖土技術(shù)參數(shù)；對建筑地基作出巖土工程評價(jià)；為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)、地基處理、不良地質(zhì)現(xiàn)象的防治等具體方案作出論證、結(jié)論和建議。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)測繪8.1建筑工程地質(zhì)

5、勘察的內(nèi)容和方法綜合性地質(zhì)測繪 1.任務(wù)：在地形圖上填繪出測區(qū)工程地質(zhì)條件。 工程地質(zhì)勘察 = 測繪 + 勘探 + 試驗(yàn)。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)測繪8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法綜合性地質(zhì)測繪2.內(nèi)容及比例尺 內(nèi)容：包括工程地質(zhì)條件的所有要素：地層、巖性、構(gòu)造、地貌、水文地質(zhì)條件、物理地質(zhì)現(xiàn)象已有建筑物變形破壞、建筑經(jīng)驗(yàn)、天然建筑材料質(zhì)量及分布等； 比例尺：（1）小比例尺：1：5,000-1：50,000，可研階段； （2）中比例尺：1：2,000-1：5,000，初勘階段； （3）大比例尺：1：100-1：1,000，詳勘階段，復(fù) 雜條件，特殊問題。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)測繪8.1建

6、筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法綜合性地質(zhì)測繪3. 測繪方法：1）像片成圖法：航衛(wèi)片調(diào)繪；2）實(shí)地測繪法 （1）路線法； （2）布點(diǎn)法； （3）追索法。8.工程地質(zhì)勘察遙感技術(shù)在工程地質(zhì)測繪中的應(yīng)用8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法電磁輻射理論-探測技術(shù)-接收、傳送、處理-衛(wèi)星照片+航空照片1.應(yīng)用方法： （1）初步解譯 （2）野外踏勘和驗(yàn)證 （3）成果成圖2.遙感影像資料的比例尺 （1）航片比例尺：1：25,000-1：100,000； （2）衛(wèi)星影像不同時(shí)間多波段，1：250,000-1：500,000； （3）熱紅外圖像，不小于1：50,000。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘探8.1建筑工程地質(zhì)勘

7、察的內(nèi)容和方法 工程地質(zhì)勘探工作一般是在測繪工作基本完成后，根據(jù)測區(qū)內(nèi)的綜合條件，有針對性的布置勘探點(diǎn)、勘探深度的。用勘探工作的成果補(bǔ)充、檢驗(yàn)和修改調(diào)查測繪工作的成果。常用的勘探方法有三類：坑探、槽探、鉆探和地球物理勘探。坑探、槽探 最簡易的勘探方法，常用的有剝土、槽探、坑探等，注意回填。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘探8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法2.鉆探 采用鉆探機(jī)具對深部的工程地質(zhì)條件進(jìn)行揭露的一種工作方法。它分為輕便鉆探和鉆探兩種。 輕便鉆探利用洛陽鏟、錐探和小螺紋鉆等進(jìn)行鉆探的方法；鉆探一般是利用大型鉆機(jī)進(jìn)行鉆探的方法，常用的鉆機(jī)是機(jī)械回轉(zhuǎn)鉆機(jī)。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘探8.1建筑

8、工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法2.鉆探鉆探過程包括三個(gè)基本程序： A破碎巖土：采用人力和機(jī)械方法，使小部分巖土脫離整體而成為粉末、巖土塊或巖土芯，破碎一般是借助沖擊力、剪切力、研磨和壓力來實(shí)現(xiàn)的。B采取巖土：用沖洗液（或壓縮空氣）將孔底破碎的碎屑沖到孔外，或者用鉆具（抽筒、勺形鉆頭、螺旋鉆頭、取土器、巖芯管等）靠人力或機(jī)械將孔底的碎屑或樣心取出于地面。C保全孔壁：一般采用套管或泥漿來護(hù)壁。 8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘探8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法2.鉆探鉆進(jìn)方法有以下四種：A沖擊鉆進(jìn)：采用底部圓環(huán)狀的鉆頭，將鉆具提升到一定高度，利用鉆具自重，迅猛放落，鉆具在下落時(shí)產(chǎn)生沖擊動(dòng)能，沖擊孔底巖土層，

9、使巖土達(dá)到破碎。B回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)：采用底部嵌焊有硬質(zhì)合金的圓環(huán)狀鉆頭進(jìn)行鉆進(jìn)，鉆進(jìn)中施加鉆壓，使鉆頭在回轉(zhuǎn)中切入巖土層，達(dá)到加深鉆孔的目的。C振動(dòng)鉆進(jìn)：采用機(jī)械動(dòng)力所產(chǎn)生的振動(dòng)力，通過連接桿和鉆具傳到圓筒形鉆頭周圍土中。D綜合式鉆進(jìn)：綜合沖擊回轉(zhuǎn)兩種鉆進(jìn)方法；在鉆進(jìn)過程中，鉆頭克取巖石時(shí)，施加一定的動(dòng)力，對巖石產(chǎn)生沖擊作用，使巖石的破碎速度加快，同時(shí)由于沖擊力的作用使硬質(zhì)合金刻人巖石深度增加，在回轉(zhuǎn)中將巖石剪切掉。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘探8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法3.地球物理勘探1）電法勘探 電法勘探可分為自然電場法和人工電場法兩種。 工程地質(zhì)勘探中常采用人工電場法的電阻率法，它主要利用

10、儀器測定巖、土體導(dǎo)電性的差異來識(shí)別地質(zhì)情況的一種方法；8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘探8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法3.地球物理勘探2）彈性波法 彈性波法包括地震勘探、聲波及超聲波探測。它是人式激發(fā)振動(dòng)，來研究地質(zhì)體中的傳播規(guī)律，以判定地質(zhì)情況、巖體狀態(tài)及特性。3）地球物理測井 地球物理測井是利用地層之間的物性差異，采用不同的物理方法，了解鉆井中的地質(zhì)和水文地質(zhì)情況的方法。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘探8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法3.地球物理勘探4）地質(zhì)雷達(dá)地質(zhì)雷達(dá)是一種高頻電磁波，利用電磁波在不同介質(zhì)中的傳播規(guī)律，探明地質(zhì)條件的一種方法。8.工程地質(zhì)勘察土試樣的采取8.1建筑工程地質(zhì)勘察

11、的內(nèi)容和方法1.原狀土的概念保留土的原狀結(jié)構(gòu)的試樣。1）土樣擾動(dòng)的原因：（1）外界條件引起的土試樣的擾動(dòng)，如鉆進(jìn)過程、工藝、取土方法等；（2）取樣過程土體的應(yīng)力環(huán)境發(fā)生了變化；（3）采取土樣的取土器。2）土樣擾動(dòng)程度分級：（1）級，不擾動(dòng)，可進(jìn)行所有的試驗(yàn)項(xiàng)目；（2）級，輕微擾動(dòng)，可進(jìn)行土類定名、含水量、密度；（3）級，顯著擾動(dòng)，可進(jìn)行土類定名、含水量；（4）級，完全擾動(dòng)，可進(jìn)行土類定名。8.工程地質(zhì)勘察土試樣的采取8.1建筑工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容和方法2. 減少土試樣擾動(dòng)的注意事項(xiàng)1）合理的鉆進(jìn)方式（1）敏感土層、疏松砂層，采用回轉(zhuǎn)鉆進(jìn)；（2）泥漿護(hù)壁，減少擾動(dòng)；（3）鉆孔孔徑適當(dāng)，保持與取土器

12、間距；（4）取土前一次鉆進(jìn)不宜過深，減少擾動(dòng)；（5）取土深度、進(jìn)土深度在取土前準(zhǔn)確量取。2）操作過程細(xì)致穩(wěn)妥，避免認(rèn)為擾動(dòng)3）及時(shí)臘封，注明上下，貼上標(biāo)簽，做好記錄4）在封存、運(yùn)輸、開土等，注意避免擾動(dòng)，嚴(yán)防振動(dòng)、日曬、雨淋、凍結(jié)。8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察報(bào)告書8.2建筑工程地質(zhì)勘察的報(bào)告書和圖件工程地質(zhì)報(bào)告書是工程地質(zhì)勘察的文字成果。報(bào)告書的任務(wù)在于闡明工作地區(qū)的工程地質(zhì)條件，分析存在的工程地質(zhì)問題，并作出工程地質(zhì)評價(jià)，得出結(jié)論。工程地質(zhì)報(bào)告書的內(nèi)容：（結(jié)構(gòu)上）一般分為緒言、一般部分、專門部分和結(jié)論。工程地質(zhì)報(bào)告書樣本8.工程地質(zhì)勘察工程地質(zhì)勘察圖件8.2建筑工程地質(zhì)勘察的報(bào)告書和圖件 工程地質(zhì)報(bào)告書應(yīng)附有各種工程地質(zhì)因，如分析圖、專門圖、綜合圖等等。這些圖件對說明工程地質(zhì)報(bào)告書是最