第五章綜合項目工程地質(zhì)科學(xué)勘察

工程地質(zhì)勘察§5-1緒論一、工程地質(zhì)勘察任務(wù)與目工程地質(zhì)勘察任務(wù)與目是查明建設(shè)地區(qū)工程地質(zhì)條件，預(yù)測和分析工程地質(zhì)問題，為工程建設(shè)規(guī)劃、設(shè)計、施工和運用提供地質(zhì)資料根據(jù)，以便選取優(yōu)良工程場地，使工程建筑與本地地質(zhì)環(huán)境相適應(yīng)，保證工程建筑穩(wěn)定安全、經(jīng)濟合理和正常運用。作為一門實踐性極強學(xué)科，工程地質(zhì)勘察是如何運用地質(zhì)、工程地質(zhì)理論和實踐經(jīng)驗，解決與工程建設(shè)關(guān)于地質(zhì)問題學(xué)科，也是一門探討工程地質(zhì)調(diào)查和勘探辦法學(xué)科。因而，隨著技術(shù)辦法、勘探設(shè)備更新與發(fā)展，工程地質(zhì)勘察理論、辦法及手段等將更加完善。二、工程地質(zhì)勘察重要辦法和手段在工程地質(zhì)勘察過程中，要采用工程地質(zhì)學(xué)所有研究辦法，即：地質(zhì)學(xué)辦法、實驗辦法、工程地質(zhì)類比法、模型實驗法、概率記錄法和理論計算法。以上各種研究辦法在實際工作中是通過各種工程地質(zhì)勘察辦法和手段來實現(xiàn)。對于不同工程規(guī)定，不同工作內(nèi)容，所采用工程地質(zhì)勘察辦法與手段也是不同樣。但總來說，普通涉及如下幾種方面：工程地質(zhì)測繪；如：地面測繪、航測、衛(wèi)測等，是基本，是主線。工程地質(zhì)勘察；涉及物探、化探、鉆控等。工程地質(zhì)室內(nèi)實驗和野外實驗；大型現(xiàn)場實驗、室內(nèi)土工實驗等。工程地質(zhì)長期觀測；對房屋變形、地下水位、地面沉降等進行動態(tài)長期觀測?？辈熨Y料室內(nèi)整頓及計算。三、工程地質(zhì)勘察內(nèi)容和規(guī)定由于咱們工作對象是不同工程對象，因而對工程地質(zhì)勘察內(nèi)容和精度規(guī)定是不同樣。雖然是同一工程，在不同勘察階段對其工作規(guī)定和研究內(nèi)容也不盡相似。按照建設(shè)工程項目管理中對普通工程項目階段劃分，可將其分為：預(yù)可研、可研、初設(shè)、施工圖設(shè)計、施工、工程使用管理等六個重要階段，而工程地質(zhì)勘察工作重要是集中在前四個階段。各階段相應(yīng)工勘階段及內(nèi)容如下：↓預(yù)可研階段→重要是收集整頓已有資料，特別是區(qū)域性地質(zhì)、水文地質(zhì)、工程地質(zhì)等資料（涉及各種圖件、文字報告、影像資料如航衛(wèi)片等）↓↓（項目建議書）→依照預(yù)可研階段成果編制項目建議書，可以依照需要做少量↓〈踏勘〉調(diào)研或?qū)嵉乜疾??！刺た薄怠纯煽彪A段〉↓可研階段→依照批復(fù)項目建議書審查意見，組織安排一次性工勘工作，重要任務(wù)是選址、選線。完畢方案比選所需要工程地質(zhì)資料及工程地質(zhì)條件評價，為項目可研報告編制提供必要根據(jù)。同步對重大工程還要解決工程項目中重要問題研究方向等?！纯煽彪A段〉↓〈初勘階段〉↓初設(shè)階段→依照可研報告批復(fù)意見和可研階段成果，詳細查明所擬定場址、線路等工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件。擬定場址、線路詳細位置，為初步設(shè)計提供必要工程地質(zhì)資料及評價?！闯蹩彪A段〉↓〈詳勘階段〉施工圖設(shè)計階段→依照初設(shè)成果，開展詳細勘察和專項研究，有針對性地對需解決工程地質(zhì)問題提出設(shè)計及辦法，為完畢施工圖設(shè)計工作提供一切必須工程地質(zhì)資料?！丛斂彪A段〉〈補充勘察階段〉↓↓施工階段→解決施工中遇到工程地質(zhì)問題，可做一定限度專項研究。配合施工（可以少量變更設(shè)計圖），開展監(jiān)測工作?！囱a充勘察階段〉↓↓工程使用管理→針對工程交付使用后浮現(xiàn)工程地質(zhì)問題，研究并加以解決，提出原則性意見。需要特別指出是，由于工程對象、內(nèi)容、行業(yè)管理等不同，在工程地質(zhì)勘察工作廣度、深度和精度規(guī)定上也有所差別，因而有時可恰本地合并，但總原則是隨著工程項目階段進一步，工勘工作深度將越來越深，精度也會越來越高，而廣度則也許越來越小。盡管各階段工程地質(zhì)工作內(nèi)容和規(guī)定也許會由于實際狀況有所不同或有所側(cè)重，但各階段工程地質(zhì)工作程序卻基本相似：準(zhǔn)備工作；（收集資料，組織、編制工作、設(shè)計文獻和規(guī)定……）工程地質(zhì)調(diào)查測繪；工程地質(zhì)勘察；測試工作；文獻編制。

§5-2工程地質(zhì)調(diào)查測繪一、工程地質(zhì)測繪目與任務(wù)（作用）查明擬定工程場址、線路等工程地質(zhì)條件；編制工作區(qū)工程地質(zhì)圖件及工勘文字報告，并提交設(shè)計部門及人員使用；可縮小進一步勘察面積，并初步掌握某些規(guī)律和發(fā)現(xiàn)需要進一步研究解決工程地質(zhì)問題，也為開展其她類型工勘工作等奠定良好基本，提供方向上指引。二、工程地質(zhì)調(diào)查測繪內(nèi)容P185地形、地貌條件；地層、巖性條件；地質(zhì)構(gòu)造條件；水文地質(zhì)條件；不良地質(zhì)作用；土石工程性質(zhì)等；工程地質(zhì)現(xiàn)象。對已有所有工作區(qū)內(nèi)建筑物，特別是受損建筑物進行調(diào)查等。建筑物位于不良地質(zhì)環(huán)境內(nèi)并有變形標(biāo)志；應(yīng)注意查明不良地質(zhì)因素在什么條件下有害于那一類建筑物，并調(diào)查各種防護辦法有效性，以便謀求更有效防護辦法。建筑物位于不良地質(zhì)環(huán)境內(nèi)，但無變形標(biāo)志：應(yīng)注意查明與否采用了特殊構(gòu)造，或與否以往對工程地質(zhì)條件評價過低，這對于重新評價該地區(qū)工程地質(zhì)條件及建筑物構(gòu)造設(shè)計有重要意義。建筑物位于有利地質(zhì)環(huán)境內(nèi)，但有變形標(biāo)志：應(yīng)注意查明與否是由于建材質(zhì)量或工程質(zhì)量問題導(dǎo)致，以便證明與分析以往工程地質(zhì)條件評價與否對的。建筑物位于有利地質(zhì)環(huán)境內(nèi)，無變形標(biāo)志：還需注意查明與否采用了特殊構(gòu)造，以致于將某些不利地質(zhì)條件隱蔽起來了。三、工程地質(zhì)調(diào)查測繪辦法測繪范疇工程地質(zhì)測繪范疇重要是根據(jù)工程對象及規(guī)定和區(qū)域地質(zhì)條件復(fù)雜限度及其研究限度決定。建筑物類型不同，規(guī)模大小不同，則它與自然條件互相作用規(guī)模及強度也就不同。在選取范疇時，一方面應(yīng)考慮到這一點。對于鐵路、公路等線狀工程而言，普通工程地質(zhì)測繪是沿線路在帶狀范疇內(nèi)進行；滿足場址、線路方案比選、工程設(shè)計及病害治理為原則。測繪初期可恰當(dāng)擴大范疇，而后期則可集中在相對較小范疇內(nèi)進行；地質(zhì)條件復(fù)雜，研究限度越局限性，測繪范疇就需要愈大。測繪范疇內(nèi)地質(zhì)條件復(fù)雜若僅限于較小范疇內(nèi)將難于查清測繪區(qū)內(nèi)十分復(fù)雜地質(zhì)條件；工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件雖不復(fù)雜，但鄰近地歐存在可以產(chǎn)生威脅建筑物安全自然地質(zhì)作用，如泥石流、強烈地震發(fā)震斷層等。調(diào)查測繪路線布置及測繪寬度線路工程地質(zhì)調(diào)查測繪普通沿線路中線或?qū)Ь€進行，測繪寬度多限定在中線兩側(cè)各200～300m范疇。在測繪線路上應(yīng)依照工程地質(zhì)勘察精度、內(nèi)容、地質(zhì)條件復(fù)雜限度合理地布置若干觀測點。（規(guī)范規(guī)定）觀測點選取及測繪內(nèi)容P186測繪比例尺及精度比例尺擬定不同工程對象、工作內(nèi)容、勘察階段及地質(zhì)條件復(fù)雜限度等對測繪比例尺規(guī)定是不同樣，雖然是不同部門對測繪比例尺規(guī)定也是不同?？傇瓌t是必要滿足工程階段對測繪工作規(guī)定和符合國家關(guān)于規(guī)范與規(guī)定。應(yīng)當(dāng)說對工程規(guī)定越高、測繪內(nèi)容越全、工程階段越進一步、測區(qū)地質(zhì)條件越復(fù)雜等，所規(guī)定比例尺也就越大。這里需要強調(diào)是不同行業(yè)對大、中、小比例尺認定范疇會有所不同，實際工作中要注意相應(yīng)行業(yè)原則。測繪精度與測繪辦法測繪精度是與測繪比例尺大小相適應(yīng)。不同比例尺測繪，對于測繪精度（即觀測點數(shù)量、類型、內(nèi)容等）規(guī)定也不盡相似，同步還須考慮測區(qū)內(nèi)地質(zhì)條件及復(fù)雜限度等。在測繪辦法上，預(yù)可研、可研及初勘階段多采用簡易工具如地質(zhì)羅盤、氣壓計、測斜儀等定向、步測、目測（距離及高程），而在詳勘或?qū)χ卮蠊こ獭⒉涣嫉刭|(zhì)條件發(fā)育地段施工設(shè)計階段，多采用經(jīng)緯儀、水準(zhǔn)儀、鋼尺精準(zhǔn)定向、定點儀器進行測繪。測繪工作地位和作用工程地質(zhì)測繪是工程地質(zhì)工作中最基本，也是最重要基本性工作。它不但可以協(xié)助咱們獲得大量各種第一手地質(zhì)基本資料，同步也是進一步開展工勘其他工作如勘探、實驗等重要基本?；谏鲜鰧y繪工作重要性講述，在實際工作中對測繪原始記錄，需做到精確可靠，層次條理清晰，文圖要符。要力求對觀測點及觀測線路描述全面真實。近十幾年來，各種先進技術(shù)如高清晰度、高辨別率衛(wèi)星影像在工程地質(zhì)測繪中應(yīng)用越來越普及，涉及相應(yīng)地理信息系統(tǒng)也正在建立。可以相信，工程地質(zhì)測繪工作一定會有新發(fā)展和突破。

§5-3工程地質(zhì)勘探工程地質(zhì)勘探工作普通是在測繪工作基本完畢后，依照測區(qū)內(nèi)綜合條件，有針對性布置勘探點、勘探深度。用勘探工作成果補充、檢查和修改調(diào)查測繪工作成果。慣用勘探辦法有三類：物探、鉆探和坑探。一、簡易勘探挖探：是最簡易勘探辦法，慣用有剝土、槽探、坑探等。注意回填。輕便勘探：使用洛陽鏟、錐具及螺紋鉆等進行勘探。二、鉆探當(dāng)勘探深度較大或地層不適當(dāng)采用簡易勘探辦法時，可采用機具鉆探。慣用鉆探辦法有回轉(zhuǎn)、沖擊及震動鉆探。鉆頭類型有硬質(zhì)合金肋骨鉆頭、鋼砂鉆頭、金剛石鉆頭、牙輪鉆頭等。鉆機類型與孔徑、深度對照關(guān)系見P189表8-1。三、物探物探是以觀測地質(zhì)體天然物理場或人工物理場空間或時間分布狀態(tài)，不研究地層物理性質(zhì)和地質(zhì)構(gòu)造辦法。長處與局限性物探辦法效率高、成本低、裝備輕便，能從較大范疇勘察地質(zhì)構(gòu)造和測定地層各種物理參數(shù)等?？梢越?jīng)濟而迅速地探測較大范疇內(nèi)狀況：覆蓋層下基巖面起伏變化；隱伏斷裂構(gòu)造；埋藏或隱伏自然地質(zhì)現(xiàn)象（如巖溶等）等三維資料。因而普通在鉆探布設(shè)前安排物探工作。但是物探是一種非直觀勘探辦法，物探資料往往具備多解性；并且物探辦法與否有效要取決于對象與否具備某些基本條件。探測對象應(yīng)滿足三個基本條件探測對象與圍巖電阻率有明顯差別；探測對象厚度或直徑、寬度與其埋深之比足夠大；用電測深擬定地層界面深度時，界面傾角以及界面間夾角不大于20，界面延續(xù)長度數(shù)倍于埋藏深度。慣用物探辦法P189電法勘探；（高密度電法、瞬變電磁法及可挖源音頻大地電磁測深法）地震勘探；聲波勘探；（聲波CT）磁法勘探；重力法勘探；觸探；測井；地質(zhì)雷達等。

§5-4航空工程地質(zhì)勘察及遙感技術(shù)應(yīng)用一、航空工程地質(zhì)勘察簡稱航空地質(zhì)，是直接或間接運用飛機或其他飛行工具，借助各種儀器對地面做各種地質(zhì)調(diào)查，通過野外核對工作，編制工程地質(zhì)圖一種專門辦法。航空地質(zhì)勘察重要進行兩項工作：航空目測和航攝像片判釋。航空地質(zhì)作用：可將某些野外工作轉(zhuǎn)為室內(nèi)工作；縮短勘察周期，保證勘察質(zhì)量；可以擬定露頭狀況，清晰地辨別小型地貌；能勾畫出不同巖石分界線；擬定觀測點，勘探點大體位置與數(shù)量，擬定調(diào)查測繪路線方向。能對的擬定地表形態(tài)發(fā)育階段；初步擬定建筑材料產(chǎn)地。二、遙感技術(shù)應(yīng)用遙感技術(shù)是指從高空（飛機或衛(wèi)星上）運用各種遙感器接受來自地面物體發(fā)射或反射各種波長電磁波，從而依照收到大量信息進行分析判斷，擬定地面物體存在及變化狀態(tài)一種辦法。遙感技術(shù)重要優(yōu)勢：攝像范疇大；資料獲取以便，不受地形限制；影像所包括信息種類多，數(shù)量大，成圖迅速，一次成像就可完畢；可分時段重復(fù)對某一地區(qū)進行掃描，因而可對某一需監(jiān)測目的實行動態(tài)監(jiān)測；成圖迅速，可通過數(shù)字化圖像解決技術(shù)進行信息分離，制作關(guān)于專業(yè)圖件，因而成本相對低廉。遙感技術(shù)在國內(nèi)外已被廣泛地應(yīng)用于政治、軍事、工業(yè)、農(nóng)業(yè)、都市供水、礦產(chǎn)資源調(diào)查、環(huán)境與災(zāi)害監(jiān)測等各種領(lǐng)域。遙感技術(shù)在道路工程地質(zhì)工作中應(yīng)用研究重要集中在兩個方面：一是為地形、地質(zhì)復(fù)雜地區(qū)線路位置及重點工程位置選取提供根據(jù)；二是為不良地質(zhì)現(xiàn)象如泥石流、滑坡等分布范疇和動態(tài)，以及危害工程建筑物地質(zhì)構(gòu)造如大斷層等，提供預(yù)測預(yù)報，作為設(shè)計和施工重要參照資料。但遙感技術(shù)作為一種還處在不斷完善與發(fā)展新技術(shù)，遙感技術(shù)還只是重要用于指引地區(qū)測繪或作為其他工勘一種補充。固然遙感技術(shù)也具備局限性，不也許完全代替老式工勘工作，但可以在地面測繪中大大減少老式工勘數(shù)量，縮短工期，對測繪工作質(zhì)量也可得到提高。隨著遙感技術(shù)應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大，裝備不斷更新，解譯技術(shù)日趨完善。可以相信，老式工勘手段與辦法在工勘工作中比重將會逐漸減少。

§5-5測試及長期觀測一、測試分類按測試完畢場合分為室內(nèi)實驗和現(xiàn)場測試兩大類；按指標(biāo)類型分為物理力學(xué)和化學(xué)成分實驗（化驗）；按物質(zhì)性態(tài)分為巖土、水。固然，分類辦法還諸多。程序室內(nèi)程序選取取樣地點。要依照測試目，規(guī)定和場地條件，合理地選取具備代表性測試樣品。使用對的取樣辦法、運送辦法、包裝保存辦法等取樣、裝樣、送樣和保管。按關(guān)于測試辦法國標(biāo)或行規(guī)等進行測試。編制測試報告?，F(xiàn)場土工實驗程序選取現(xiàn)場測試地點。普通先在該處取樣做室內(nèi)測試。按測試規(guī)定平整實驗場地。安裝測試設(shè)備。按規(guī)定（規(guī)范、原則、規(guī)定）進行測試。編制測試報告。水文地質(zhì)實驗水質(zhì)分析（簡分析、全分析、特殊成分分析）抽水實驗（注水、滲水實驗）水位聯(lián)測普通是在同一時刻某地區(qū)內(nèi)全境地下水位統(tǒng)測。P192～193。二、長期觀測由于某些工程地質(zhì)條件具備隨時間變化特性，如地下水位及地下水化學(xué)成分，巖土中孔隙水壓力，季節(jié)性凍結(jié)層和近年凍結(jié)層溫度、物理狀態(tài)等。僅依托短時間實驗與觀測成果顯然是無法得出全面而精確結(jié)論。因而在某些狀況下，恰當(dāng)安排對這些隨時間變化工程地質(zhì)條件或要素進行長期觀測是十分必要。對于工程地質(zhì)條