《专题岩土工程勘察》PPT课件.ppt

第三专题 工程地质勘察(investigation),工程地质勘察的目的和任务,查明工程地质条件 分析工程地质问题 作出工程地质评价 选择场地 提出建议 制定措施 预测新问题,工程地质条件,工程地质条件指与工程建筑物有关的地质因素的综合。包括以下几方面 1，地形地貌 2，岩土类型及其工程地质条件 3，地质结构与地应力 4，水文地质条件 5，不良地质作用 6，天然建筑材料,岩土工程问题,指工程建筑与岩土体间相互作用所产生的对建筑物或构筑物本身的顺利施工与正常使用或对周围环境所产生的影响。 由于建筑物类型、结构、规模不同，所产生的岩土工程问题多种多样，应依据不同工程进行具体分析。 如公民建，地基承载力与沉降；高层建筑，基坑开外支护、降水、基坑隆起等；道路，路基稳定性问题、冻害问题、隧道围岩稳定问题，桥墩台稳定性问题等；水利水电工程，库区渗漏、坝基稳定与渗漏、淤积、淹没、地震等。,岩土工程勘察等级,不同结构类型、不同规模的建筑物构筑物对工程地质条件要求不同，所涉及的岩土工程问题具有显著差异，因此，岩土工程勘察应进行分级。 依据：工程重要性等级、场地复杂程度等级、地基复杂程度等级进行分类。分为甲、乙、丙三级。 1、工程重要性等级：甲、乙、丙级； 2、场地复杂程度等级：一级、二级、三级； 3、地基复杂程度等级：一级地基、二级地基、三级 地基； 综合考虑上面因素确定岩土工程勘察等级 甲级：三因素中有一项以上为一级者； 乙级：勘察等级为甲级和丙级以外者； 丙级：三因素均为三级。,工程地质勘察阶段的划分,可行性研究勘察 初步勘察 详细勘察 施工勘察,勘察方法: 搜集资料 踏勘 物探,可行性研究勘察阶段,主要任务是选定建筑场址(或线路方案)。通过勘察对其稳定性和适宜性作出评价，经过技术经济论证选择最优方案。,初步勘察阶段,勘察方法: 钻探 试验 补充测绘和物探,主要任务是确定建筑物的具体位置、选择建筑物地基基础方案、对不良地质现象的防治措施进行论证。需详细查明建筑场地工程地质条件。,详细勘察阶段,勘察方法: 试验 补充勘探,配合技术设计或施工图设计，按不同建筑物提出详细的工程地质资料和设计所需的岩土技术参数。,施工勘察一般不作为一个勘察阶段。对工程地质条件复杂或有特殊要求的重要工程或发现异常地质情况，有时需要进行施工勘察。它包括施工地质编录、地基验槽与监测和施工超前预报，以校核已有的勘察成果资料。,岩土工程勘察方法 1、工程地质测绘和调查 在野外调查与测绘结果，在地形图上填绘测区工程地质条件的主要内容，绘制工程地质图，分析测区工程地质条件的特征及规律，进而推断地下地质情况。该项工作先开展，可有效直到勘探、测试等工作。对于地形地貌复杂场地必须进行工程地质测绘，简单场地可用调查替代测绘。在工程地质调查与测绘的基础上，需联合其它勘察方法。,一、工程地质测绘的研究内容 查明地形、地貌特征及其与地层、构造、不良地质作用的关系，划分地貌单元；岩土的年代，成因、性质、厚度与分布；查明岩体结构类型、各种结构面产状和性质，岩、土接触面和软弱夹层的特性等，新构造活动形迹及其与地震活动的关系；查明地下水的类型、补给来源、排泄条件、井泉位置、埋藏深度、水位变化、污染情况与地表水间的关系；搜集气象、水文、植被、土的标准冻结深度；查明岩溶、土洞、滑坡、崩塌、泥石流、冲沟、地面沉降、地震震害、地裂缝、岸边冲刷等不良地质作用的形成、分布、形态、规模、发育程度及其对工程的影响；调查人类活动对场地稳定性影响，包括人工洞穴、地下采空、大挖大填、抽水排水和水库诱发地震等。,二、工程地质测绘的范围、比例尺和精度 取决于拟建建筑物的类型和规模、设计阶段以及工程地质条件的复杂程度。 一般房屋建筑局限于有限范围内。道路测绘主要采取沿线调查的方法。,比例尺一般规定为： 规划阶段的踏勘及路线测绘采用1:20万1:50万 可行性阶段采用1:50001:50000 初步勘察阶段采用1:20001:10000 详细勘察阶段采用1:5001:2000,三、工程地质测绘的方法,工程地质测绘和调查主要沿一定路线沿途观察和在关键地点（露头点）上进行详细观察描述。中比例尺下，一般穿越岩层走向或横穿地貌、自然地质现象单元来布置观测线，大比例尺下，路线以穿越岩层走向布置为主，但需配合部分追索界限的线路，以圈定重要单元的边界。,像片成图法 利用地面摄影、航空(卫星)摄影等像片，在室内进行判释。并在相片上选择若干地点和线路进行实地校和修正。 路线穿越法：沿一定路线（与岩层走向、构造线地貌单元垂直），穿越场地，将路线填在地形图上，沿途详细记录地层界线、构造线、岩层产状、地下水露头、各种不良地质作用，填图。适用于中小比例尺测绘。,布点法：测绘的基本方法。一般预先在地形图布置一定数量的线路与观测点。适用于中大比例尺测绘。 追索法：沿地层走向、地质构造线的延伸方向、不良地质作用的边界线布点追索，查明某一局部的岩土工程问题。该法为前面两种方法的补充。,工程地质勘探(exploration) 勘探工作的主要任务是： 地质结构：确定基岩与表层沉积界限，划分土层与不同风化程度岩层，给出岩层产状与接触关系，详细研究断层、裂隙，研究地质构造的空间分布规律。 地貌特征与不良地质作用。查明各种地形如阶地、洪积扇、平原、河谷位置、结构与成因。各种不良地质作用如岩溶规模、发育深度，滑坡范围、滑动面位置、性状等。 水文地质条件。查明含水层数目、位置、地下水水位、水头及其动态变化，地下水成分。 测试。给出岩土体物理力学参数。,勘探手段： 分为直接的：探井、探槽、竖井、平 硐 、大口径钻孔 半直接的：各类小口径取样钻孔 间接的：触探与物探,一、物探(geophysical exploration)： 利用地球物理的方法探测地层岩性、地质构造等问题时，通称物探。按地质体不同的物理场，物探可分为：电法勘探、地震勘探、磁法勘探、重力勘探、放射性勘探等。前两种方法应用较多。,1、电法勘探是对地质体形成人工电场，通过测定地质体视电阻率的大小及变化，从而推断地下一定范围地质体的情况。它可以用作划分地层岩性、地质构造、覆盖层或风化层的厚度、含水层的分布和深度、古河道及天然建筑材料分布范围和储量。在寻找地下水时广泛应用。,2、地震勘探是以人工激发的弹性波，在地壳内的传播规律来探测地质结构的方法，是石油勘探中的一种重要方法。工程地质勘察中应用较多方法为折射波法、反射波法、波速测试、面波测试等方法。,三.坑槽探(subsurface excavation) 是用人工或机械掘进的方式来探明地表浅部的工程地质条件，包括：探坑、探槽、斜井、浅井、竖井、平洞等。 坑探工程的编录主要是绘制展示图。,二、钻探(drilling) 钻探是岩土工程勘察中最主要的手段。取得用于鉴定、分类和试验的岩芯和土样；了解地质构造和不良地质作用的分布；在孔内进行原位测试、水文地质试验、测井和现场监测；获得地下水资料。 要求：满足岩芯采取率。一般大于80，断层破碎带不小于65。,(一)钻探方法 回转钻进 冲击钻进 冲击回转钻进 振动钻进 冲洗钻进,工民建勘察常用简易、轻便的SH30钻机回转钻进，对软土用薄壁取土器，对松散的砂卵石层采用冲击钻进或振动钻进；对软弱地层或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。 工程地质钻探的常规口径为：开孔168mm，终孔91mm。有些工程还采用大口径或小口径钻进方法。,(二) 钻孔观测、编录与资料整理 岩心观察、描述和编录 钻孔水文地质观测 钻进动态观测,四、工程地质勘探点（线）布置 1、初勘。勘探线应垂直地貌单元、地质构造和地层界限布置；每个地貌单元均应布置勘探点，在地貌单元绞接部位和地层变化较大地段，应加密；地形平坦可按网格布置；岩质地基勘探点（线）布置，孔深等根据地质构造、岩体性质、风化程度等情况布置，对于土质地基，勘探点（线）、孔深等按地基等级，依据规范确定