工程地质勘察08z

1、1东南大学远程教育工工 程程 地地 质质第第 八八 章章主讲教师：主讲教师： 童小东童小东2第第8章章 工程地质勘察工程地质勘察第第1节节 概述概述 第第2节节 工程地质测绘工程地质测绘 第第3节节 工程地质勘探工程地质勘探 第第4节节 原位测试技术原位测试技术 第第5节节 工程地质监测工程地质监测第第6节节 工程地质勘察报告工程地质勘察报告 3第第1节节 概述概述 一、工程地质勘察的目的和任务一、工程地质勘察的目的和任务 目的：目的：为工程建设的规划、设计、施工为工程建设的规划、设计、施工和运营和运营提供地质资料和依据提供地质资料和依据，以便选择优，以便选择优良的工程场地，使工程建筑与场地地

2、质环良的工程场地，使工程建筑与场地地质环境相适应，保证工程建筑的境相适应，保证工程建筑的稳定安全、经稳定安全、经济合理济合理和和正常运用。正常运用。4 任务：任务：应用地质学、工程地质学应用地质学、工程地质学的原理及实践经验，探讨工程地质的原理及实践经验，探讨工程地质调查的技术与方法，调查的技术与方法，查明工程地质条件，对查明工程地质条件，对不良工程地质条件进行分析、评价并选择优不良工程地质条件进行分析、评价并选择优越的建筑场地，分析和预测工程地质问题。越的建筑场地，分析和预测工程地质问题。 工程地质勘察的具体任务可归纳如下：工程地质勘察的具体任务可归纳如下： 1.查明建筑场地的工程地质条件，

3、指出查明建筑场地的工程地质条件，指出场地内不良地质现象的发育程度及其对工程场地内不良地质现象的发育程度及其对工程建设的影响，建设的影响，对场地稳定性作出评价对场地稳定性作出评价。 5 2.查明工程场地范围内岩土体查明工程场地范围内岩土体的类型、分布、性状和地下水的活的类型、分布、性状和地下水的活动条件，提供设计、施工和防治所需的动条件，提供设计、施工和防治所需的地质地质资料资料和和岩土技术参数岩土技术参数。 3.对建筑地基作出对建筑地基作出评价评价，对基础方案、，对基础方案、岩土体加固与改良方案、不良地质现象整治岩土体加固与改良方案、不良地质现象整治或其它人工地基或其它人工地基设计方案设计方案

4、、施工方法施工方法提出提出建建议议。 6 4.预测由于场地及邻近地区地预测由于场地及邻近地区地质环境的变化对建筑物可能造成的质环境的变化对建筑物可能造成的影响，以及工程本身对场地环境可能产生的影响，以及工程本身对场地环境可能产生的变化（如是否会产生污染等）和这种变化对变化（如是否会产生污染等）和这种变化对工程的影响。工程的影响。 工程地质勘察的工程地质勘察的中心任务中心任务是是如何获得工如何获得工程地质资料和如何分析、运用工程地质资料。程地质资料和如何分析、运用工程地质资料。7二、工程地质勘察的一般要求二、工程地质勘察的一般要求 建设工程项目设计一般分为建设工程项目设计一般分为可可行性研究、初

5、步设计行性研究、初步设计和和施工图设计施工图设计3个阶段。个阶段。为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，为了提供各设计阶段所需的工程地质资料，勘察工作也相应地划分为勘察工作也相应地划分为选址勘察（选址勘察（可行性可行性研究勘察研究勘察）、初步勘察、详细勘察）、初步勘察、详细勘察3个阶段。个阶段。对于工程地质条件复杂或有特殊施工要求的对于工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要建筑物地基，尚应进行预可行性及施工重要建筑物地基，尚应进行预可行性及施工勘察。勘察。8 1.选址勘察阶段选址勘察阶段 选址勘察工作对于大型工程是选址勘察工作对于大型工程是非常重要的环节，其目的在于从总体上判定非常重要的环节，

6、其目的在于从总体上判定拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设拟建场地的工程地质条件能否适宜工程建设项目。一般通过取得几个候选场址的工程地项目。一般通过取得几个候选场址的工程地质资料进行对比分析，对拟选场址的稳定性质资料进行对比分析，对拟选场址的稳定性和适宜性作出工程地质评价。和适宜性作出工程地质评价。9 2.初步勘察阶段初步勘察阶段 初步勘察是在选定的建设场址初步勘察是在选定的建设场址上进行的。根据选址报告书了解建设项目的上进行的。根据选址报告书了解建设项目的类型、规模、建设物高度、基础的型式及埋类型、规模、建设物高度、基础的型式及埋置深度和主要设备等情况。初步勘察的目的置深度和主要设备等情况

7、。初步勘察的目的是：对场地内建筑地段的稳定性作出评价；是：对场地内建筑地段的稳定性作出评价；为确定建筑物总平面布置、主要建筑物地基为确定建筑物总平面布置、主要建筑物地基基础设计方案以及不良地质现象的防治工程基础设计方案以及不良地质现象的防治工程方案作出工程地质论证。方案作出工程地质论证。10 3.详细勘察阶段详细勘察阶段 在初步设计完成后进行详细勘在初步设计完成后进行详细勘察，它是为施工图设计提供资料的。此时场察，它是为施工图设计提供资料的。此时场地的工程地质条件已基本查明。所以详细勘地的工程地质条件已基本查明。所以详细勘察的目的是提出设计所需的工程地质条件的察的目的是提出设计所需的工程地质条

8、件的各项技术参数，对建筑地基作出岩土工程评各项技术参数，对建筑地基作出岩土工程评价，为基础设计、地基处理、不良地质现象价，为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治工程等具体方案提出建议。的防治工程等具体方案提出建议。11三、工程地质勘察方法三、工程地质勘察方法 在工程地质勘察过程中，要采在工程地质勘察过程中，要采用工程地质学所有的研究方法：用工程地质学所有的研究方法：地质学方法、地质学方法、试验方法、工程地质类比法、模型实验法、试验方法、工程地质类比法、模型实验法、概率统计法概率统计法和和理论计算法。理论计算法。 以上各种研究方法通过以下以上各种研究方法通过以下工程地质勘工程地质勘察方法和技术

9、手段来实现：察方法和技术手段来实现： 1.工程地质测绘工程地质测绘 ； 2.工程地质勘探；工程地质勘探； 3.原位测试与室内试验；原位测试与室内试验；12 4.工程地质长期观测；工程地质长期观测； 5.勘察资料的室内整理与计算。勘察资料的室内整理与计算。 工程地质测绘工程地质测绘是工程地质勘察中是工程地质勘察中最重要、最重要、最根本最根本的方法。它的实质是运用地质学、工的方法。它的实质是运用地质学、工程地质学理论，对地面地质体和地质现象进程地质学理论，对地面地质体和地质现象进行观察和描述，并将直接观察和测量的各种行观察和描述，并将直接观察和测量的各种地质要素、地层界线、地质现象等标记在地地质要

10、素、地层界线、地质现象等标记在地形图上，以便研究其成因、特征及内在的变形图上，以便研究其成因、特征及内在的变化规律，并籍以推断地下的地质情况，为勘化规律，并籍以推断地下的地质情况，为勘探、测试工作等其它勘察方法提供依据。探、测试工作等其它勘察方法提供依据。13 工程地质测绘是认识场地工程工程地质测绘是认识场地工程地质条件地质条件最经济、最基本最经济、最基本的方法，的方法，是所有勘察工作的基础。高质量的测绘工作是所有勘察工作的基础。高质量的测绘工作能起到有效地指导其他勘察方法的作用。能起到有效地指导其他勘察方法的作用。 但是单靠测绘，无论在认识的深度和定但是单靠测绘，无论在认识的深度和定量评价上

11、都是不够的，还必须结合其他勘察量评价上都是不够的，还必须结合其他勘察方法，特别是方法，特别是勘探工作勘探工作加以验证和使认识深加以验证和使认识深化。化。 14 工程地质勘探工程地质勘探包括包括物探物探、坑探坑探和和钻探钻探等各种方法，是用于调查地下等各种方法，是用于调查地下深部地质情况的，还可为试验取样及原位测深部地质情况的，还可为试验取样及原位测试创造条件。试创造条件。 a.物探方法物探方法 物探方法是一种间接的勘探方法，根据物探方法是一种间接的勘探方法，根据被测定地质体的导电率、密度、弹性波波速被测定地质体的导电率、密度、弹性波波速等物理性质以及岩层的含水量、裂隙性等物等物理性质以及岩层的

12、含水量、裂隙性等物理状态，利用专门的仪器取得测定的数据。理状态，利用专门的仪器取得测定的数据。15 物探可以用于探查工程地质条物探可以用于探查工程地质条件，也可用于测定岩土体的物理和件，也可用于测定岩土体的物理和动力特性指标。动力特性指标。 物探方法具有比钻探工作轻便、迅速、物探方法具有比钻探工作轻便、迅速、经济等特点，它能指出测绘工作中难以判断经济等特点，它能指出测绘工作中难以判断而又急需解决的问题。可利用物探成果指导而又急需解决的问题。可利用物探成果指导钻探工作的布置，减少钻探等勘探工程的盲钻探工作的布置，减少钻探等勘探工程的盲目性。目性。 但物探方法有时往往存在多解性、条件但物探方法有时

13、往往存在多解性、条件性，成果比较粗糙，在使用上受地形条件、性，成果比较粗糙，在使用上受地形条件、地质体物性差异程度等一些客观条件制约。地质体物性差异程度等一些客观条件制约。 16 b.坑探和钻探坑探和钻探 坑探和钻探是了解深部地质条坑探和钻探是了解深部地质条件，查明工程地质问题的直接手段和可靠方件，查明工程地质问题的直接手段和可靠方法，通过其能取得准确、可靠的第一手地质法，通过其能取得准确、可靠的第一手地质资料。资料。 钻探、坑探工作都需要动用机械和动力钻探、坑探工作都需要动用机械和动力设备，耗费人力、物力较多以及需要较长的设备，耗费人力、物力较多以及需要较长的施工周期。施工周期。 因此勘探工

14、作的布置要合理，目的要明因此勘探工作的布置要合理，目的要明确，要用最少的工作量获取较多的成果，避确，要用最少的工作量获取较多的成果，避免盲目性和随意性。免盲目性和随意性。17 原位测试和室内试验原位测试和室内试验是为岩土工是为岩土工程问题分析评价提供所需的岩土技程问题分析评价提供所需的岩土技术参数。术参数。 a.原位测试原位测试 原位测试不脱离原来的环境，基本上在原位测试不脱离原来的环境，基本上在试样的原位应力条件下进行试验；所测定的试样的原位应力条件下进行试验；所测定的岩土体尺寸较大，能反映岩土体的实际状态，岩土体尺寸较大，能反映岩土体的实际状态，所得参数较准确。所得参数较准确。 但原位测试

15、所需的试验设备较复杂，而但原位测试所需的试验设备较复杂，而且不具备室内试验多、快的优点，试验费用且不具备室内试验多、快的优点，试验费用较高，不宜大量进行。较高，不宜大量进行。18 b.室内试验室内试验 室内试验的试验条件容易建立，室内试验的试验条件容易建立，设备较简单，成本低，提交的成果快。设备较简单，成本低，提交的成果快。 但由于采用的试样小，不能反映宏观构但由于采用的试样小，不能反映宏观构造和非均匀性对岩土性质的影响，而且必然造和非均匀性对岩土性质的影响，而且必然对试样产生较大的扰动，难以保持试样的自对试样产生较大的扰动，难以保持试样的自然状态。然状态。 可见原位测试与室内试验互有优缺点，

16、可见原位测试与室内试验互有优缺点，应配合使用，以便经济有效地取得所需的技应配合使用，以便经济有效地取得所需的技术参数。术参数。19 工程地质长期观测工作工程地质长期观测工作对掌握建对掌握建筑区物理地质作用的发育规律和监筑区物理地质作用的发育规律和监测地基岩土体在建筑荷重作用下的表现，对测地基岩土体在建筑荷重作用下的表现，对于地质现象的机理分析、了解发展趋势等规于地质现象的机理分析、了解发展趋势等规律具有十分重要的意义。工程地质测绘、勘律具有十分重要的意义。工程地质测绘、勘探、试验等工作成果是否正确，可通过长期探、试验等工作成果是否正确，可通过长期观测工作予以校核；也可作为地质灾害或工观测工作予

17、以校核；也可作为地质灾害或工程事故的预警措施。程事故的预警措施。 20 勘察资料的室内整理与计算工作勘察资料的室内整理与计算工作包括：土和岩石物理力学性质指标包括：土和岩石物理力学性质指标的整理和数理统计；工程地质图件的编制；的整理和数理统计；工程地质图件的编制；稳定性分析和评价以及工程地质勘察报告的稳定性分析和评价以及工程地质勘察报告的编写等，这一工作是整个工程地质勘察工作编写等，这一工作是整个工程地质勘察工作的总结。通过勘察资料的整理，对原始数据的总结。通过勘察资料的整理，对原始数据系统归类，总结出规律性，并据此提出工程系统归类，总结出规律性，并据此提出工程地质的地质的最终评价和结论最终评

18、价和结论。 21第第2节节 工程地质测绘工程地质测绘 一、工程地质测绘的作用和特点一、工程地质测绘的作用和特点 工程地质测绘是运用地质学、工程地工程地质测绘是运用地质学、工程地质学的理论，对与工程建设有关的各种地质学的理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，质现象进行观察和描述，初步查明初步查明拟建场拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。地或各建筑地段的工程地质条件。22 将工程地质条件各要素采用不将工程地质条件各要素采用不同的颜色、符号，按照精度要求描同的颜色、符号，按照精度要求描绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、测试和其它勘察工作的资料，

19、编制工程地质测试和其它勘察工作的资料，编制工程地质图，对场地或拟建地段的稳定性做出工程地图，对场地或拟建地段的稳定性做出工程地质评价。工程地质测绘是工程地质勘察的基质评价。工程地质测绘是工程地质勘察的基础工作，必须先行，对测绘的质量要给以足础工作，必须先行，对测绘的质量要给以足够的重视。够的重视。 23 工程地质测绘是工程地质勘察工程地质测绘是工程地质勘察中研究地质体结构的极其重要的基中研究地质体结构的极其重要的基本工作，贯穿于整个勘察工作的始终。工程本工作，贯穿于整个勘察工作的始终。工程地质测绘对地质现象的研究，应围绕建筑物地质测绘对地质现象的研究，应围绕建筑物的要求而进行，随勘察设计阶段、

20、建筑物类的要求而进行，随勘察设计阶段、建筑物类型不同，测绘的范围、比例尺、研究的内容、型不同，测绘的范围、比例尺、研究的内容、精度要求也不同。精度要求也不同。二、二、 工程地质测绘的准备工作、范围、比例工程地质测绘的准备工作、范围、比例尺和精度尺和精度24 1.工程地质测绘的准备工作工程地质测绘的准备工作 a.收集、研究前人在勘察区的收集、研究前人在勘察区的工作成果工作成果 根据勘察区的地质特征、前人研究的深根据勘察区的地质特征、前人研究的深度及有争论的问题，提出可利用程度、存在度及有争论的问题，提出可利用程度、存在和需要进一步研究的问题，并编制有关图表和需要进一步研究的问题，并编制有关图表等

21、。对一些关键性问题，需要到野外校核、等。对一些关键性问题，需要到野外校核、补充。补充。 b.踏勘分层，测制地层柱状图踏勘分层，测制地层柱状图25 工程地质测绘前，选择地层出工程地质测绘前，选择地层出露全、构造简单地段的良好露头测露全、构造简单地段的良好露头测制地层柱状图。柱状图的比例尺一般大于测制地层柱状图。柱状图的比例尺一般大于测绘比例尺的绘比例尺的510倍。倍。 2.工程地质测绘的范围工程地质测绘的范围 测绘范围的确定应考虑以下方面：测绘范围的确定应考虑以下方面： a.建筑物的类型和规模建筑物的类型和规模 建筑物的类型、规模不同，它与地质环建筑物的类型、规模不同，它与地质环境的相互作用的强

22、度、范围也不同。境的相互作用的强度、范围也不同。 26 大型的水利水电枢纽工程的建大型的水利水电枢纽工程的建设，将引起大范围的水文地质工程设，将引起大范围的水文地质工程地质条件的变化，而这种变化又反过来作用地质条件的变化，而这种变化又反过来作用于建筑物，要查清这种作用的范围和程度，于建筑物，要查清这种作用的范围和程度，测绘范围就要大。测绘范围就要大。 房屋建筑及构筑物仅在小范围内与地质房屋建筑及构筑物仅在小范围内与地质环境作用，一般不进行大面积的工程地质测环境作用，一般不进行大面积的工程地质测绘。绘。 27 b.设计阶段设计阶段 建筑物规划和设计的初始阶段，建筑物规划和设计的初始阶段，涉及较大

23、范围、多个场地的方案比较，测绘涉及较大范围、多个场地的方案比较，测绘范围应包括比选方案的有关范围。随建筑物范围应包括比选方案的有关范围。随建筑物设计阶段的提高，工程地质测绘范围愈来愈设计阶段的提高，工程地质测绘范围愈来愈小。小。 c.工程地质条件的复杂程度和研究程度工程地质条件的复杂程度和研究程度 工程地质条件复杂，研究程度较低的地工程地质条件复杂，研究程度较低的地区，测绘范围应适当扩大，以能充分查明工区，测绘范围应适当扩大，以能充分查明工程地质条件、解决工程地质问题为原则。程地质条件、解决工程地质问题为原则。 28 3.工程地质测绘的比例尺工程地质测绘的比例尺 工程地质测绘比例尺的选择主工程

24、地质测绘比例尺的选择主要取决于设计阶段、工程地质条件复杂程度要取决于设计阶段、工程地质条件复杂程度以及建筑物规模和类型。以及建筑物规模和类型。 工程地质测绘比例尺一般可分为三种：工程地质测绘比例尺一般可分为三种：1:50001:50000，属，属小比例尺小比例尺，适用于可行，适用于可行性研究勘察阶段；性研究勘察阶段；1:20001:10000，属，属中比中比例尺例尺，适用于初步勘察阶段；，适用于初步勘察阶段；1:5001:2000，属属大比例尺大比例尺，适用详细勘察阶段或地质条件，适用详细勘察阶段或地质条件复杂和重要建筑物地段。复杂和重要建筑物地段。 29 4.工程地质测绘精度工程地质测绘精度

25、 工程地质测绘精度，系指野外工程地质测绘精度，系指野外地质现象观察、描述及表示在工程地质图地质现象观察、描述及表示在工程地质图（平面、剖面）上的精确程度和详细程度。（平面、剖面）上的精确程度和详细程度。 野外地质现象观察描述的详细程度取决野外地质现象观察描述的详细程度取决于观察点的布置和数量，观察点数量以能控于观察点的布置和数量，观察点数量以能控制重要的地质界线并能说明工程地质条件为制重要的地质界线并能说明工程地质条件为原则，要求观察点布置在地质构造线、地层原则，要求观察点布置在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、不同地貌单元的分界接触线、岩性分界线、不同地貌单元的分界线、地下水露头以及各种不

26、良地质现象分布线、地下水露头以及各种不良地质现象分布地段。地段。30三、工程地质测绘的主要内容三、工程地质测绘的主要内容 1.地层岩性地层岩性 对岩石和土的研究应首先着眼于它们的对岩石和土的研究应首先着眼于它们的时代、成因、产状、岩性的变化，及其在平时代、成因、产状、岩性的变化，及其在平面上的分布规律、物理力学性质及其在人类面上的分布规律、物理力学性质及其在人类工程和经济活动影响下的变化。工程和经济活动影响下的变化。 2.地质构造地质构造 31 地质构造研究的重要性在于：地质构造研究的重要性在于：地质构造是决定区域地壳稳定性和地质构造是决定区域地壳稳定性和场地稳定性的首要因素，尤其是现代构造和

27、场地稳定性的首要因素，尤其是现代构造和活断层；各种岩体的空间分布，岩体的均一活断层；各种岩体的空间分布，岩体的均一性、完整性、各种软弱带的分布等均由地质性、完整性、各种软弱带的分布等均由地质构造控制；评价建筑岩土体的稳定，必须首构造控制；评价建筑岩土体的稳定，必须首先查明层理、节理、裂隙、劈理、片理等的先查明层理、节理、裂隙、劈理、片理等的发育程度及其相互关系。发育程度及其相互关系。32 3.地形地貌地形地貌 地形地貌是岩性、构造、新构地形地貌是岩性、构造、新构造运动和各种外动力地质作用的结果。根据造运动和各种外动力地质作用的结果。根据地形地貌特征可以判断新构造运动的性质与地形地貌特征可以判断

28、新构造运动的性质与规模、表层沉积物的成因和结构以及河流的规模、表层沉积物的成因和结构以及河流的发展历史等。发展历史等。 4.水文地质条件水文地质条件 水文地质调查是为了研究与地下水活动水文地质调查是为了研究与地下水活动有关的岩土工程问题和不良地质现象提供资有关的岩土工程问题和不良地质现象提供资料。料。33 调查地下水的天然与人工露头，调查地下水的天然与人工露头，了解地下水类型、分布情况和埋藏了解地下水类型、分布情况和埋藏条件；含水层、透水层和隔水层的分布，各条件；含水层、透水层和隔水层的分布，各含水层的富水性和它们之间的水力联系；地含水层的富水性和它们之间的水力联系；地下水的补给、径流、排泄条

29、件及动态变化；下水的补给、径流、排泄条件及动态变化；地下水与地表水之间的补给、排泄关系；地地下水与地表水之间的补给、排泄关系；地下水的物理性质与化学成分等。特别是应对下水的物理性质与化学成分等。特别是应对地下水危害工程建设及人类各项经济活动的地下水危害工程建设及人类各项经济活动的程度做出分析。程度做出分析。 34 5.不良物理地质现象不良物理地质现象 调查研究各种不良地质现象，调查研究各种不良地质现象，要以地层岩性、地质构造、地貌和水文地质要以地层岩性、地质构造、地貌和水文地质条件的研究为基础，并搜集气象、水文等自条件的研究为基础，并搜集气象、水文等自然地理因素资料。调查各种不良地质现象的然地

30、理因素资料。调查各种不良地质现象的分布、规模、类型和发育程度，分析其形成分布、规模、类型和发育程度，分析其形成机制和发展演化趋势，并预测其对工程建设机制和发展演化趋势，并预测其对工程建设的影响。的影响。 35 6.已有建筑物的调查已有建筑物的调查 调查勘察区内已有建筑物与地调查勘察区内已有建筑物与地质环境的相互作用关系，往往可以获取很多质环境的相互作用关系，往往可以获取很多在理论和实践两方面很有价值的资料。选择在理论和实践两方面很有价值的资料。选择不同地质环境中不同类型、结构的建筑物，不同地质环境中不同类型、结构的建筑物，调查其有无变形、破坏的标志，并分析其原调查其有无变形、破坏的标志，并分析

31、其原因，判明建筑物对地质环境的适应性，对拟因，判明建筑物对地质环境的适应性，对拟建建筑物可能变形、破坏情况做出预测。在建建筑物可能变形、破坏情况做出预测。在不良地质环境或特殊性岩土的建筑场地，应不良地质环境或特殊性岩土的建筑场地，应充分调查、了解当地的建筑经验。充分调查、了解当地的建筑经验。36 7.天然建筑材料普查天然建筑材料普查 天然建筑材料的质量、储量和天然建筑材料的质量、储量和开采运输条件，都直接关系到工程造价和建开采运输条件，都直接关系到工程造价和建筑结构型式的选择。工程地质测绘中应注意筑结构型式的选择。工程地质测绘中应注意寻找天然建筑材料场地，对其质量和数量做寻找天然建筑材料场地，

32、对其质量和数量做出初步评价，为天然建筑材料勘探提供依据。出初步评价，为天然建筑材料勘探提供依据。37四、遥感技术在工程地质测绘中四、遥感技术在工程地质测绘中的应用的应用 随着遥感技术的发展，航空摄影和卫星随着遥感技术的发展，航空摄影和卫星照片的判释成图在小比例尺的工程地质测绘照片的判释成图在小比例尺的工程地质测绘中得到广泛的应用，尤其是大断层的分布及中得到广泛的应用，尤其是大断层的分布及其活动性，在图上显示比较清楚，并能发现其活动性，在图上显示比较清楚，并能发现一些隐伏断层为论证区域地壳的稳定性提供一些隐伏断层为论证区域地壳的稳定性提供可靠的依据。可靠的依据。38 对各种地质体和地质现象主要对

33、各种地质体和地质现象主要依靠依靠解译标志解译标志进行目视解译。所谓进行目视解译。所谓解译标志，是指具有地质意义的光谱信息和解译标志，是指具有地质意义的光谱信息和几何信息，如目标物的色调、色彩、形状、几何信息，如目标物的色调、色彩、形状、大小、结构、阴影等图像特征。大小、结构、阴影等图像特征。 不同的遥感图像资料其解译依据也不相不同的遥感图像资料其解译依据也不相同，航片的比例尺一般较大，主要依据目标同，航片的比例尺一般较大，主要依据目标物的几何特征进行解译；卫片则很难分辨出物的几何特征进行解译；卫片则很难分辨出目标物的几何特征，主要依据光谱信息解译。目标物的几何特征，主要依据光谱信息解译。 39

34、 利用遥感影像资料解译进行工利用遥感影像资料解译进行工程地质测绘时，现场检验地质观测程地质测绘时，现场检验地质观测点数宜为工程地质测绘点数的点数宜为工程地质测绘点数的30%50%。 野外工作应包括下列内容：野外工作应包括下列内容： 1.检查解译标志；检查解译标志； 2.检查解译结果；检查解译结果； 3.检查外推结果；检查外推结果； 4.对室内解译难以获得的资料进行野外对室内解译难以获得的资料进行野外补充。补充。40第第3节节 工程地质勘探工程地质勘探 一、工程地质勘探的任务和手段一、工程地质勘探的任务和手段 1.工程地质勘探的任务工程地质勘探的任务 a.研究各地层的岩性特征、厚度及其研究各地层

35、的岩性特征、厚度及其横向变化，按岩性详细划分地层，尤其注横向变化，按岩性详细划分地层，尤其注意软弱岩层的岩性及其空间分布情况；地意软弱岩层的岩性及其空间分布情况；地质构造破碎带及裂隙的发育程度及随深度质构造破碎带及裂隙的发育程度及随深度的变化。的变化。 41 b.查明含水层、透水层和隔水查明含水层、透水层和隔水层的分布、厚度、性质及变化，地层的分布、厚度、性质及变化，地下水类型及补给、径流、排泄条件以及地下下水类型及补给、径流、排泄条件以及地下水动态变化。水动态变化。 c.查明各种地貌形态，研究各种不良地查明各种地貌形态，研究各种不良地质现象（如滑坡、岩溶等）的发育规律。质现象（如滑坡、岩溶等

36、）的发育规律。 d.采取试样和为野外试验提供条件。采取试样和为野外试验提供条件。 从勘探工程中采取岩土样和水样，供从勘探工程中采取岩土样和水样，供室内岩土试验和水质分析鉴定用；室内岩土试验和水质分析鉴定用；42 在勘探工程中可作各种原位在勘探工程中可作各种原位试验，如载荷试验、标准贯入试验、试验，如载荷试验、标准贯入试验、十字板剪切试验、波速试验等岩土物理力学十字板剪切试验、波速试验等岩土物理力学试验，水文地质试验以及岩土体加固与改良试验，水文地质试验以及岩土体加固与改良试验。试验。 e.利用勘探工程对地下水和不良地质现利用勘探工程对地下水和不良地质现象进行长期监测。象进行长期监测。 43 2

37、.工程地质勘探手段工程地质勘探手段 工程地质勘探常用的手段包括工程地质勘探常用的手段包括物探、钻探物探、钻探及及坑探坑探等。等。 a.物探物探 物探是以专用仪器探测地壳表层各种地物探是以专用仪器探测地壳表层各种地质体的质体的物理场物理场来进行地层划分，判明地质构来进行地层划分，判明地质构造、水文地质及各种物理地质现象的地球物造、水文地质及各种物理地质现象的地球物理勘探方法。理勘探方法。44 地质体的不同地质体的不同结构结构和和特性特性，常，常以地质体的以地质体的地球物理性质地球物理性质或或地球物地球物理场理场的的差异差异表现出来。表现出来。 利用各种仪器测量物理场的分布情况，利用各种仪器测量物

38、理场的分布情况，对其数据进行分析解释，结合有关地质资料对其数据进行分析解释，结合有关地质资料可推断出地质体的性状。可推断出地质体的性状。 电法勘探电法勘探是利用天然或人工电场来测量是利用天然或人工电场来测量地质体与其围岩间的电性（地质体与其围岩间的电性（电阻率电阻率）差异，）差异，从而推断地质体性状的方法。从而推断地质体性状的方法。45 地震勘探地震勘探是利用爆炸或敲击的是利用爆炸或敲击的方法向岩土体内激发地震波，地震方法向岩土体内激发地震波，地震波以波以弹性波动弹性波动形式在岩土体中传播，根据不形式在岩土体中传播，根据不同介质弹性波传播速度的差异来判断地质现同介质弹性波传播速度的差异来判断地

39、质现象。象。 b.钻探钻探 在工程地质勘探中，钻探能较可靠地了在工程地质勘探中，钻探能较可靠地了解地下的地质情况，鉴别和划分地层，能从解地下的地质情况，鉴别和划分地层，能从钻孔中取出岩土试样，以测定岩土的物理力钻孔中取出岩土试样，以测定岩土的物理力学性质。学性质。缺点缺点是难以采取破碎带的岩芯，易是难以采取破碎带的岩芯，易掉钻、漏过软弱夹层和不易直接观察。掉钻、漏过软弱夹层和不易直接观察。46 c.坑探坑探 坑探是在建筑场地挖探井或探坑探是在建筑场地挖探井或探槽，以取得直观的资料和原状土样，是一种槽，以取得直观的资料和原状土样，是一种不需使用专用机具的常用勘探方法。当场地不需使用专用机具的常用

40、勘探方法。当场地地质条件比较复杂时，利用坑探可以直接观地质条件比较复杂时，利用坑探可以直接观察地层的结构和变化。察地层的结构和变化。 坑探工程的坑探工程的缺点缺点是：耗费资金大、勘探是：耗费资金大、勘探周期长，而且坑探可达的深度较浅。周期长，而且坑探可达的深度较浅。47 常用的坑探工程有：常用的坑探工程有：探槽、探坑探槽、探坑和和探井探井。48二、工程地质钻探二、工程地质钻探 钻探是利用机械、动力联动设钻探是利用机械、动力联动设备使钻具回转或冲击，破碎孔底岩土，并将备使钻具回转或冲击，破碎孔底岩土，并将其带出地面，如此不断加深钻孔，到预定深其带出地面，如此不断加深钻孔，到预定深度为止。度为止。

41、 钻孔：钻孔：在地层内钻成直径较小并且具有相在地层内钻成直径较小并且具有相当深度的圆筒形的孔。当深度的圆筒形的孔。491-钢丝绳；钢丝绳；2-卷扬机；卷扬机；3-柴油机；柴油机；4-操纵把；操纵把；5-转轮；转轮；6-钻架；钻架；7-钻杆；钻杆；8-卡杆器；卡杆器；9-回转器；回转器；10-立轴；立轴；11-钻孔；钻孔；12-螺旋钻头螺旋钻头钻机钻进示意图钻机钻进示意图50 钻孔的钻孔的直径、深度直径、深度和和方向方向应根应根据据工程要求、地质条件工程要求、地质条件和和钻探方法钻探方法综合确定。综合确定。 a.钻孔直径钻孔直径 为了鉴别和划分地层，终孔直径不宜小为了鉴别和划分地层，终孔直径不宜

42、小于于33mm；为了采取原状土样，取样段的孔；为了采取原状土样，取样段的孔径不宜小于径不宜小于108mm；为了采取岩石试样，取；为了采取岩石试样，取样段的孔径对于软质岩不宜小于样段的孔径对于软质岩不宜小于108mm，对，对于硬质岩不宜小于于硬质岩不宜小于89mm。当需要作孔内试。当需要作孔内试验时，试验段的孔径应按试验要求确定。验时，试验段的孔径应按试验要求确定。51 b.钻孔深度钻孔深度 钻孔深度由数米至上百米，一钻孔深度由数米至上百米，一般工业与民用建筑的工程地质钻探深度在数般工业与民用建筑的工程地质钻探深度在数十米以内。十米以内。 c.钻孔的方向钻孔的方向 钻孔的方向一般为钻孔的方向一般

43、为垂直的垂直的，也有，也有倾斜的倾斜的，在地下工程中还有在地下工程中还有水平方向水平方向的钻孔。的钻孔。52 1.工程地质钻探方法工程地质钻探方法 工程地质常用的钻探方法有工程地质常用的钻探方法有回回转转和和冲击冲击两种；按动力来源又将它们分为两种；按动力来源又将它们分为人人力的力的和和机械的机械的两种。两种。 a.回转钻进回转钻进 利用钻机的回转器带动钻具旋转，利用钻机的回转器带动钻具旋转，同时同时施加一定的轴向压力实现钻进。产生旋转力施加一定的轴向压力实现钻进。产生旋转力矩的动力源可以是人力或机械，轴向压力则矩的动力源可以是人力或机械，轴向压力则依靠钻机的加压系统以及钻具自重来提供。依靠钻

44、机的加压系统以及钻具自重来提供。 53 b.冲击钻进冲击钻进 利用卷扬机借钢丝绳带动有一利用卷扬机借钢丝绳带动有一定重量的钻具反复冲击破碎孔底地层而形成定重量的钻具反复冲击破碎孔底地层而形成钻孔，然后用抽筒提取岩石碎块或扰动土样。钻孔，然后用抽筒提取岩石碎块或扰动土样。 2.钻孔观测编录及资料整理钻孔观测编录及资料整理 a.钻孔观测与编录钻孔观测与编录 钻孔观测与编录是钻进过程的详细文字钻孔观测与编录是钻进过程的详细文字记载，也是工程地质勘察最基本的原始资料。记载，也是工程地质勘察最基本的原始资料。因此，在钻进过程中必须认真、细致地做好因此，在钻进过程中必须认真、细致地做好观测与编录工作，以全

45、面、准确地反映钻探观测与编录工作，以全面、准确地反映钻探工程的第一手地质资料。工程的第一手地质资料。 54 钻孔观测与编录的内容包括：钻孔观测与编录的内容包括： 岩芯观察、描述和编录岩芯观察、描述和编录 钻进过程中的观察与记录钻进过程中的观察与记录 b.钻探资料整理钻探资料整理 钻探工作结束后，应进行钻孔资料整理。钻探工作结束后，应进行钻孔资料整理。主要成果资料有：主要成果资料有： 钻孔柱状图钻孔柱状图 该图是将每一钻孔内的岩土层情况按一该图是将每一钻孔内的岩土层情况按一定比例尺编制成柱状图，并作简单的描述。定比例尺编制成柱状图，并作简单的描述。55 在图上还应在相应的位置上标在图上还应在相应

46、的位置上标明岩芯采取率、地下水位、岩石风明岩芯采取率、地下水位、岩石风化分带、代表性的岩土物理力学性质指标以化分带、代表性的岩土物理力学性质指标以及取样深度等。及取样深度等。 钻孔操作及水文地质日志图。钻孔操作及水文地质日志图。 岩芯素描图及其说明。岩芯素描图及其说明。 3.采取土样采取土样 取样是岩土室内试验研究必不可少的工取样是岩土室内试验研究必不可少的工序。尽管取样在工程地质勘察中是一项经常序。尽管取样在工程地质勘察中是一项经常性的工作，但有关取样的一些技术问题至今性的工作，但有关取样的一些技术问题至今尚未得到圆满解决。尚未得到圆满解决。 56 关于岩土取样的关于岩土取样的代表性代表性，

47、从取，从取样的角度而言要考虑以下两个方面样的角度而言要考虑以下两个方面的问题：的问题： 合理地确定取样的位置和数量；合理地确定取样的位置和数量； 选用合适的取样技术，保证所取试样选用合适的取样技术，保证所取试样符合试验要求。符合试验要求。 根据勘察设计的要求，不同试样的用途根据勘察设计的要求，不同试样的用途是不一样的，有的试样主要用于岩土的分类是不一样的，有的试样主要用于岩土的分类定名；有的主要用于研究其物理性质；而有定名；有的主要用于研究其物理性质；而有的除了上述外，还要研究其力学性质。的除了上述外，还要研究其力学性质。 57 a.土样的质量分级土样的质量分级 土样的质量取决于土样的扰动土样

48、的质量取决于土样的扰动程度。土样的扰动产生于取样之前、取样之程度。土样的扰动产生于取样之前、取样之中以及取样之后直至试样制备的全过程之中。中以及取样之后直至试样制备的全过程之中。 由于不同试验项目对土样扰动有不同的由于不同试验项目对土样扰动有不同的控制要求，控制要求，岩土工程勘察规范岩土工程勘察规范（GB 50021-2001）把土样按扰动程度划分为四级把土样按扰动程度划分为四级（-不扰动不扰动，-轻微扰动轻微扰动，-显著扰动显著扰动，-完全扰动完全扰动），并规定了各级土样能够进行），并规定了各级土样能够进行的试验项目。的试验项目。58 b.钻孔取样操作钻孔取样操作 土样质量的优劣，不仅取决于

49、土样质量的优劣，不仅取决于取土器具，还取决于取样全过程的各项操作取土器具，还取决于取样全过程的各项操作是否恰当。是否恰当。 布置于建筑场地中的钻孔，一般分为布置于建筑场地中的钻孔，一般分为技技术性孔术性孔和和鉴别孔鉴别孔两类。在技术孔中按不同的两类。在技术孔中按不同的地层和深度采取原状试样。地层和深度采取原状试样。 在取原状土样时，要尽量保证土样少受在取原状土样时，要尽量保证土样少受扰动。扰动。59 钻进要求钻进要求 使用合适的钻进方法。使用合适的钻进方法。 一般应采用较平稳的一般应采用较平稳的回转钻进回转钻进。若采用。若采用冲击方法钻进时，应在预计取样位置冲击方法钻进时，应在预计取样位置1m

50、以上以上改用回转钻进。在地下水位以上一般应采用改用回转钻进。在地下水位以上一般应采用干钻方式。干钻方式。 在软土、砂土中宜用泥浆护壁。在软土、砂土中宜用泥浆护壁。60 若采用套管护壁，应注意旋入若采用套管护壁，应注意旋入套管时管靴对土层的扰动，且套管套管时管靴对土层的扰动，且套管底部应限制在预计取样深度以上大于底部应限制在预计取样深度以上大于3倍孔倍孔径的距离。径的距离。 应注意保持钻孔内的水位略高于地下应注意保持钻孔内的水位略高于地下水位，以免产生孔底管涌，在饱和粉、细砂水位，以免产生孔底管涌，在饱和粉、细砂土中尤应注意。土中尤应注意。61 贯入式取土器的取样要求贯入式取土器的取样要求 钻至

51、预计取样位置后，清除钻至预计取样位置后，清除孔底扰动土，孔底残留浮土厚度不应大于取孔底扰动土，孔底残留浮土厚度不应大于取土器废土段长度。土器废土段长度。 平稳下放取土器，避免撞击孔底而扰平稳下放取土器，避免撞击孔底而扰动土层。动土层。 贯入取土器力求快速连续，最好采用贯入取土器力求快速连续，最好采用静压法。如采用锤击法，应做到重锤少击，静压法。如采用锤击法，应做到重锤少击，且应避免锤击时摇晃。饱和粉、细砂土和软且应避免锤击时摇晃。饱和粉、细砂土和软粘土，必须采用静压法。粘土，必须采用静压法。 62 提升取土器，在提升前应旋提升取土器，在提升前应旋转取土器转取土器2至至3圈，使土样与土体分圈，使

52、土样与土体分离，减少掉土的可能性。离，减少掉土的可能性。 土样的封装和贮存土样的封装和贮存 、级土样应妥善密封，防止湿级土样应妥善密封，防止湿度变化，密封方法有蜡封和粘胶带缠绕等，度变化，密封方法有蜡封和粘胶带缠绕等，应避免曝晒和冰冻；土样保存时间不宜超过应避免曝晒和冰冻；土样保存时间不宜超过3周；土样在运输过程中应避免振动；开土周；土样在运输过程中应避免振动；开土样做试验时，应尽量减少对土样的扰动样做试验时，应尽量减少对土样的扰动 。 63第第4节节 原位测试技术原位测试技术 原位测试：原位测试：在工程地质勘察现场，在岩在工程地质勘察现场，在岩土层原来所处的位置，基本保持土的天然土层原来所处

53、的位置，基本保持土的天然结构、天然含水量以及天然应力状态的情结构、天然含水量以及天然应力状态的情况下，测定岩土的工程力学性质指标及划况下，测定岩土的工程力学性质指标及划分土层。分土层。64 现场的原位测试与室内的土工现场的原位测试与室内的土工试验相比较，具有以下优点：试验相比较，具有以下优点： 1.对无法采取不扰动土样或难以采取不对无法采取不扰动土样或难以采取不扰动土样的土层（如砂土、粉土、流塑状淤扰动土样的土层（如砂土、粉土、流塑状淤泥等），运用原位测试技术能对其工程性能泥等），运用原位测试技术能对其工程性能作出判断；作出判断； 2.原位测试的土体尺寸远比室内试验大，原位测试的土体尺寸远比室

54、内试验大，代表性好，测试的性能更接近工程实际；代表性好，测试的性能更接近工程实际； 65 3.测试较简便快捷，依据地区测试较简便快捷，依据地区经验，可迅速地确定土的工程性质；经验，可迅速地确定土的工程性质； 4.有些原位测试可以得到土性质变化的有些原位测试可以得到土性质变化的连续剖面，直观地了解土层在深度上的变化。连续剖面，直观地了解土层在深度上的变化。 原位测试技术的发展极为迅速，方法有原位测试技术的发展极为迅速，方法有很多，主要介绍很多，主要介绍载荷试验、静力触探试验、载荷试验、静力触探试验、动力触探试验动力触探试验（圆锥动力触探试验圆锥动力触探试验和和标准贯标准贯入试验入试验）、）、旁压

55、试验旁压试验及及十字板剪切试验十字板剪切试验。 66一、载荷试验一、载荷试验 载荷试验包括：载荷试验包括：平板载荷试验平板载荷试验和和螺旋板载荷试验螺旋板载荷试验。 平板载荷试验是在一定形状和面积的刚平板载荷试验是在一定形状和面积的刚性性平板平板上加荷，观测天然埋藏条件下地基土上加荷，观测天然埋藏条件下地基土的变形，获得的变形，获得载荷载荷-沉降沉降-时间时间的关系曲线。的关系曲线。 螺旋板载荷试验是将一螺旋板载荷试验是将一螺旋形承压板螺旋形承压板旋旋入地下直至试验深度，然后通过传力杆对螺入地下直至试验深度，然后通过传力杆对螺旋板施加荷载，观测螺旋板的沉降，以获得旋板施加荷载，观测螺旋板的沉降

56、，以获得载荷载荷-沉降沉降-时间时间的关系曲线。的关系曲线。 67 1. 平板载荷试验的目的和平板载荷试验的目的和基本原理基本原理 平板载荷试验可用于以下目的：确定地平板载荷试验可用于以下目的：确定地基土的比例界限荷载、极限荷载，为评定地基土的比例界限荷载、极限荷载，为评定地基的承载力提供依据；确定地基土的变形模基的承载力提供依据；确定地基土的变形模量；估算地基土的不排水强度；估算地基土量；估算地基土的不排水强度；估算地基土的固结系数。的固结系数。 68 载荷试验的基本原理是通过施载荷试验的基本原理是通过施力装置对放置在地基表面上的方形力装置对放置在地基表面上的方形（或圆形）承压板逐级施加荷载

57、，观测各级（或圆形）承压板逐级施加荷载，观测各级荷载下沉降量随时间的变化，直至逐级达到荷载下沉降量随时间的变化，直至逐级达到稳定为止，从而得到压力稳定为止，从而得到压力p（kPa）与相应的）与相应的土体沉降土体沉降s（mm）的关系曲线（）的关系曲线（ps曲线），曲线），按其所反映土体的应力状态，一般可划分为按其所反映土体的应力状态，一般可划分为如下如下3个阶段。个阶段。 69 0pp 0ippp ipp -压密阶段压密阶段-局部剪切局部剪切破坏阶段破坏阶段-破坏阶段破坏阶段70 2.载荷试验的设备与试验技术要求载荷试验的设备与试验技术要求 a.荷载试验的设备荷载试验的设备 71 b. 试验要求

58、试验要求 载荷试验一般在矩形试坑中载荷试验一般在矩形试坑中进行，为了排除承压板周围超载的影响，进行，为了排除承压板周围超载的影响，试试坑短边宽度不应小于承压板直径（或宽度）坑短边宽度不应小于承压板直径（或宽度）的的3倍倍。 试验开始前应保持土层的试验开始前应保持土层的天然湿度天然湿度和和原状结构原状结构。 72 承压板与土层接触处，承压板与土层接触处， 宜用宜用粗砂粗砂或或中砂层中砂层找平（厚度找平（厚度20mm），），以保证底板水平并与土体均匀接触。沉降观以保证底板水平并与土体均匀接触。沉降观测点应对称放置。测点应对称放置。 加荷方式加荷方式 .分级维持荷载沉降相对稳定法分级维持荷载沉降相对

59、稳定法（常规常规慢速法慢速法） 分级施加荷载，加荷等级宜取分级施加荷载，加荷等级宜取1012级，级，不应少于不应少于8级。级。 73 当试验对象为土体时，当试验对象为土体时，每级荷每级荷载施加后，间隔载施加后，间隔10（或（或5、5）、）、10、10、15、15min测读一次承压板沉降，以后测读一次承压板沉降，以后每隔每隔30min测读一次，直至在连续测读一次，直至在连续2h内，内，每每小时小时的沉降量的沉降量0.1mm时，则认为沉降已达时，则认为沉降已达相对稳定标准，可施加下一级荷载。相对稳定标准，可施加下一级荷载。 当试验对象为岩体时，当试验对象为岩体时，每级荷载施加后，每级荷载施加后，间

60、隔间隔1、2、2、5min测读一次承压板沉降，测读一次承压板沉降，以后每隔以后每隔10min测读一次，当测读一次，当连续连续3次次读数差读数差0.01mm时，则认为沉降已达相对稳定标准，时，则认为沉降已达相对稳定标准，可施加下一级荷载。可施加下一级荷载。 74 .分级维持荷载沉降非稳定分级维持荷载沉降非稳定法法（快速法快速法） 分级加荷与慢速法相同，但每加一级荷分级加荷与慢速法相同，但每加一级荷载按时间间隔载按时间间隔15min观测一次沉降，每级荷观测一次沉降，每级荷载维持载维持2h，不必等待沉降达到稳定标准，即，不必等待沉降达到稳定标准，即施加下一级荷载。最后一级荷载观测沉降达施加下一级荷载