水文地质与工程地质勘察工程地质测绘PPT

水文地质与与工程地质质勘察第第二部分工程地质勘勘察曾斌中国地质大大学（武汉汉）环境学学院zengbin_19@126.com第三讲工程地质测测绘提纲一、工程地地质测绘的的意义和特特点二、工程地地质测绘的的范围、比比例尺、和和精度三、工程地地质测绘内内容四、遥感技技术在工程程地质测绘绘中的应用用五、测绘成成果的编制制工程地质测测绘是运用用地质、工工程地质理理论，对与与工程建设设有关的各各种地质现现象进行观观察和描述述，初步步查明拟建建场地或各各建筑地段段的工程地质条条件。将工程地质质条件诸要要素采用不不同的颜色色、符号号，按照精精度要求标标绘在一定定比例尺的的地形图上上，并结合合勘探、测测试和其他他勘察工作作的资料，，编制成工程地质图图。这一重要的的勘察成果果可对场地地或各建筑筑地段的稳稳定性和适适宜性作出出评价。一、工程地地质测绘的的意义和特特点工程地质图图的测制（（野外填图图）一、工程地地质测绘的的意义和特特点一、工程地地质测绘的的意义和特特点地位工程地质勘勘察的基础工作，，最先进行行；唯一的的面上勘察察工作，是勘探、、试验等工工作布置和和成果扩展展的重要依依据。目的为编制工程程地质测绘绘说明和工工程地质图图获取原始始资料。理论基础地质、工程程地质任务观察、描述述现场地质质背景和现现象，从而而查明工作作区及周边边区域的工工程地质条条件，编制制工程地质图和工程地质测测绘说明。一、工程地地质测绘的的意义和特特点工程地质测测绘的作用用（1）工程地质测测绘最发挥挥作用的地地区是那些些基岩裸露或或出露条件件较好的地区。（2）工程地质质测绘的作作用随下列列因素而变变化勘察阶段：：在规划、可可行性研究究等初期阶段，通过工程程地质测绘绘对工程地地质条件作作全面了解解，其重要性是明明显的，在后期期阶段则其其作用退居居次要地位位。地区的研究究程度：研究程度较较低的地区区，综合性性工程地质质测绘占重重要地位，，研究程度度较高的地地区，只需需做专门性性工程地质质测绘。一、工程地地质测绘的的意义和特特点设计建筑物物的类型：：水利枢纽——工程地质测测绘+勘探+试验+……水库区——工程地质测测绘为主要要手段线形工程——工程地质测测绘为主地质条件的复复杂程度：基岩、构造造复杂地区，，工程地质测测绘作用显著著。一、工程地质质测绘的意义义和特点工程地质测绘绘与普通地质质测绘的区别别1、工程地质测测绘密切结合工程建筑筑物的要求，结合合工程地质问问题进行。2、对与工程有关的的地质现象，如软弱层、、风化带、断断裂带的划分分，节理裂隙隙、滑坡、崩崩塌等，要求精度高，涉及范围较较广，研究程程度深。3、常使用较大比比例尺（110000~1:2000~1:500），对重要地地质界限或现现象采用仪器器法定位。当当然在区域性性研究中也使使用中、小比比例尺。4、突出岩土类型、成成因、岩土地地质结构等工程地质因素素的研究，对基基础地质方面面，尽量利用用已有资料，，但对重大问问题应进一步步深化研究。一、工程地质质测绘的意义义和特点二、工程地质质测绘的范围围、比例尺、、和精度（一）工程地地质测绘范围围的确定包括建设场地地及其附近地地段，以解决决实际问题为为前提，根据拟建建筑筑物的类型和和规模、设计计阶段以及工工程地质条件件的复杂程度度和研究程度度。工程建设引起起的工程地质质现象可能影响的范围影响工程建设设的不良地质作用用的发育阶段及及其分布范围对查明测区地层层、地质构造、地貌单元等等问题有重要意义的的临近区区地质条件特别别复杂的可适适当扩大范围围《岩土工程勘察察规范》中测绘范围要要求8.0.3工程地质测绘绘和调查的范范围，应包括括场地及其附附近地段。《公路工程地质质勘察规范》中测绘范围要要求应包括路线正正线及各比较较方案的走廊廊地带。大桥特大桥轴轴线附近的河河床和两岸谷谷坡及阶地，，以及河流上上、下游，其其测绘范围与与桥位图相同同。长、大隧道所所穿越的全部部地段（包括括洞口路堑））。对于不良地质质和特殊岩土土的调绘范围围，应视具体体情况和类别别以及处理范范围加以确定定。二、工程地质质测绘的范围围、比例尺、、和精度（二）工程地地质测绘比例例尺的选择主要取决于设设计要求，同同一设计阶段段还取决于场地工程地质质条件的复杂杂程度以及建建筑物的类型型、规模及其其重要性。小比例尺1：5000～1：50000可行性研究勘勘察（选址勘勘察）中比例尺1：2000～1：5000初勘时采用大比例尺1：500～1：2000祥勘阶段，或或地质条件复复杂，建筑物物重要二、工程地质质测绘的范围围、比例尺、、和精度比例尺选定原原则应和使用部门门的要求提供供图件的比例例尺一致或相相当。与勘测设计阶阶段有关。在同一设计阶阶段内，比例例尺的选择取取决于工程地地质条件的复复杂程度、建建筑物类型、、规模及重要要性。在满足足工程建设要要求的前提下下，尽量节省省测绘工作量量。对工程有重要要影响的地质质单元体（滑滑坡、断层、、软弱夹层、、洞穴等），，可采用扩大大比例尺表示示；二、工程地质质测绘的范围围、比例尺、、和精度（三）工程地地质测绘的精精度要求对野外各种地地质现象观察察描述的详细细程度各种地质现象象在工程地质质图上表示的的详细程度和和准确程度。。“精度”指野野外地质现象象能够在图上上表示出来的的详细程度和和准确度。1、详细程度度（对地质现象象反映的详详细程度））一般规定，，按同比例例尺的原则则，图上投投影宽度2mm的地层或地地质单元体体，均应按比例尺反反映出来。比例尺1:10万1:5万1:1万1:10001:500尺寸200m100m20m2m1m投影宽度<2mm的重要地质质单元，应应使用超比例符号号表示。如软软弱层、标标志层、断断层、泉等等。二、工程地地质测绘的的范围、比比例尺、和和精度观测点的要求，与与测绘比例例尺相同的的地形底图图上每1cm²方格内，平平均有一个个观测点。。复杂地段段多布，简简单地段少少布，计算算总点数/Km²。例如：测绘绘比例尺1:1万地形图1:1万1cm相当于=100m1cm²相当于=10000m²控制标准为为100点点/Km²2、准确度指图上各种种界限的准准确程度，，即与实际际位置的允允许误差。。地质界线（（点）误差差界限3mm，其他地段段误差5mm。比例尺1:10万1:5万1:1万1:1000误差300m150m30m3m一般对地质质界限要求求严格，大大比例尺测测绘采用仪仪器定点。。二、工程地地质测绘的的范围、比比例尺、和和精度地质观察点点的布置1、在地质构造线线、地层接触触线、岩性性分界线、、标准层位位和每个地质单单元体应有有地质观测测点；2、地质观测点点的密度应根据场地地的地貌、、地质条件件、成图比比例尺和工工程要求等等确定，并并应具代表表性；3、地质观测测点应充分分利用夭然和和已有的人人工露头，当露头少少时，应根根据具体情情况布置一一定数量的的探坑或探探槽；4、地质观测测点的定位位应根据精精度要求选选用适当方方法；地质质构造线、、地层接触触线、岩性性分界线、、软弱夹层层、地下水水露头和不不良地质作作用等特殊殊地质观测测点，宜用用仪器定位位。二、工程地地质测绘的的范围、比比例尺、和和精度地质观察路路线的安排排1、线性工程：：以路线中心心线为主线线，根据地地质界线、、不良地质质的分布采采用两侧穿穿插延伸的的路线调查查，重点工工程区部署署特殊观察察点；2、场地工程：：根据主体工工程的展布布、地质界界线的方向向部署调查查路线，与与主体工程程方向一致致，地质界界线大角度度相交；3、地质灾害：：区域地质灾灾害根据地地貌特征、、岩性特征征和灾害易易发特征，，部署观察察路线；地地质灾害点点沿周界、、坡体主剖剖面和横向向剖面部署署观察路线线。二、工程地地质测绘的的范围、比比例尺、和和精度目的：查明场地及及其附近地地段的工程程地质条件件和预测建建筑物与与地质环境境间的相互互作用。内容：（1）工程地质条条件的诸要要素；（2）搜集调查查自然地理理和已建建建筑物的有有关资料。。三、工程地地质测绘的的研究内容容（一）地层层岩性地层岩性是是工程地质质条件最基基本的要素素和研究各各种地质现现象的基础础。内容包括：：①确定地层层的时代和和填图单位位；②各类类岩土层的的分布、岩岩性、岩相相及成因类类型；③岩岩土层的正正常层序、、接触关系系、厚度及及其变化规规律；④岩岩土的工工程性质等等。岩土决定地地形地貌和和自然地质质作用的发发育特征，，控制地下下水的分布布和矿产分分布。工程地质测测绘中，必必须以岩土分类类为重点，并力求在在图上反映映出来，不不能仅作为为一般的地地层划分，，以提供具具有工程地地质意义的的独特信息息。三、工程地地质测绘的的研究内容容三、工程地地质测绘的的研究内容容1、基岩的研研究（1）运用地质质历史—成因分析法法，正确划划分岩石建建造，确定定岩性特征征，为工程程地质意义义上的岩石石分类奠定定基础。（2）重视岩相的研究：岩岩相反映岩岩石的生成成环境和地地质历史，，利用岩相相标志，帮帮助判明不不同性质的的岩类的空空间分布，，进行岩组组划分，并并区分其力力学性质，，是一种可可行的手段段。（3）特别注意意对工程建建筑物的稳稳定性和安安全有重要要意义的地地层划分，，注意软弱弱层、软质质岩类、岩岩溶隔水层层等标志层的划分，对对沉积岩来来说，同一一层中应按按岩性分组组或段。（4）利用便携携式测试仪仪器取得岩岩石物理力力学性质。。三、工程地地质测绘的的研究内容容2、第四纪地地层（土））的研究（1）沉积年代代的测定数值法：年年度法（历历史记录、、年轮、纹纹泥）、放放射性测量量（C14、铀素系列列、钾钾-氩法、裂变变轨迹）、、其他辐射射性测量（（铀趋势、、热释光、、电子旋转转共振、10Be、36Cl、26Al等）。相对测年法法：氨基酸酸外缩旋体体、黑曜岩岩水化、火火山碎屑水水化、地衣衣（苔藓）），土壤发发育、岩石石矿物风化化、累进地地形改造、、沉积速率率、地貌部部位和下切切速率、变变形率。对比法：地地层学、火火山灰年代代学、古地地磁、化石石、古生物物、稳定同同位素、、玻陨石和和微观玻陨陨石。（2）成因类型和岩相的研究：解决地质结结构、地层层相变关系系等问题，，正确作出出地层剖面面。（3）划分工程程地质单元元体：同一单元体体具有相似似的计算指指标，作为取样样和试验的的基本单位位。三、工程地地质测绘的的研究内容容（二）地质质结构的研研究1、结构构造造因素是控控制性因素素，地质结结构的研究究具有重要要意义。决定区域稳稳定性的首首要因素，，特别是活动构造。控制岩体结结构及裂隙隙空间分布布的主导因因素，结构面(节理、片理理、劈理等等）限定岩岩体的空间间分布规律律，破坏了了岩体的均均一性和完完整性，也也是产生软软弱结构面面的基本因因素。是评价工程程场地岩体体稳定性的的重要因素素（坝基抗抗滑稳定性性、边坡稳稳定性等））。控制区域地地貌、水文文地质条件件、物理地地质现象的的发育和分分布。三、工程地地质测绘的的研究内容容2、地质构造造研究的内内容①岩层的产状及各各种构造型型式的分布布、形态和和规模；②软弱结构面面(带)的产状及其其性质，包包括断层的的位置、类类型、产状状、断距、、破碎带宽宽度及充填填胶结情况况；③岩土层各各种接触面面及各类构构造岩的工工程特性；；④挽近期构造活动的形迹、、特点及与与地震活动动的关系等等。三、工程地地质测绘的的研究内容容1.远安安断断裂裂，，2.天阳阳坪坪断断裂裂，，3.仙女女山山断断裂裂，，4.九湾湾溪溪断断裂裂，，5.渔洋洋关关断断裂裂，，6.龙王王冲冲断断裂裂，，7.杨柳柳池池断断裂裂，，8.桃李李溪溪断断裂裂，，9.龟山山河河断断裂裂，，10.恩施施东东断断裂裂，，11.恩施施西西断断裂裂，，12.咸丰丰断断裂裂，，13.建始始断断裂裂，，14.齐岳岳山山断断裂裂，，15.新华华断断裂裂，，16.长阳阳复复式式背背斜斜，，17.白杨杨向向斜斜，，18白果果坝坝背背斜斜三、、工工程程地地质质测测绘绘的的研研究究内内容容（1）褶曲曲构造造的的研研究究：：形态态、、类类型型、、轴轴线线位位置置、、褶褶曲曲要要素素、、细细部部变变化化。。（2）断裂裂的研研究究：：断裂裂性性质质（（长长度度、、宽宽度度、、构构造造岩岩—断层层岩岩、、糜糜棱棱岩岩、、角角砾砾岩岩、、片片状状岩岩、、碎碎块块岩岩等等））、、断断裂裂带带的的胶胶结结成成岩岩化化程程度度、、断断裂裂交交汇汇点点、、错错动动次次数数、、现现代代活活动动性性。。三、、工工程程地地质质测测绘绘的的研研究究内内容容（3）活活动动构构造造的的研研究究：：工程程使使用用期期间间的的活活动动、、活活动动年年龄龄；；断层层物物质质的的测测定定（（断断层层泥泥矿矿物物分分析析、、断断层层泥泥显显微微结结构构分分析析））；；断层层运运动动方方式式的的测测定定（（构构造造岩岩显显微微结结构构分分析析、、方方解解石石脉脉显显微微结结构构分分析析））；；断层层活活动动年年龄龄的的测测定定、、断断层层现现今今活活动动性性测测定定（（As、Hg、Sb、B等元元素素测测定定））；；活动动速速率率的的确确定定（（地地貌貌学学、、地地质质学学、、测测量量学学））断裂裂活活动动性性监监测测。。三、、工工程程地地质质测测绘绘的的研研究究内内容容节理理裂裂隙隙的的研研究究：：大量量统统计计节节理理裂裂隙隙参参数数（（产产状状、、长长度度、、宽宽度度、、充充填填物物等等））、、结结构构面面网网络络分分析析、、野野外外估估算算RQD。RQD=115-3.3Jv图解解表表示示裂裂隙隙统统计计的的结结果果，，目目前前采采用用较较多多的的有有裂裂隙隙极极点点图图、、裂裂隙隙玫玫瑰瑰图图和和裂裂隙隙等等密密图图三三种种。。分级依据IIIIIIIV裂隙间距（m）>2不发育整体2～0.5较发育块状0.5～1发育破裂<0.1极发育破碎裂隙率（％）<0.2弱裂隙0.2～1中等裂隙1～5强裂隙>5极强裂隙裂隙开度（mm）<0.2闭合0.2～1微开1～5张开>5宽张三、、工工程程地地质质测测绘绘的的研研究究内内容容三、、工工程程地地质质测测绘绘的的研研究究内内容容这些些图图如如何何绘绘制制？？各代代表表什什么么意意义义？？三、、工工程程地地质质测测绘绘的的研研究究内内容容（三）地地形地貌貌的研究究地形研究究：由测量量、地形形图进行行研究地貌研究究：地貌是岩岩性、地地质构造造、新构构造运动动的综合合反映和和近期外外动力地地质作用用的结果果。利用地貌貌学原理理，结合合野外观观察、航航片解译译可有效效地解决决工程地质质测绘中中的宏观观判断。同一地貌貌单元，，常具有有相似的的地形特特征、地地质结构构、水文文地质条条件、动动力地质质作用过过程。在工程地地质分区区中，常常以地貌貌作为划划分大区区的标准准。地貌研究究的程度度应与测测绘比例例尺相适适应。三、工程程地质测测绘的研研究内容容地貌研究究的内容容有：①地貌貌形态特特征、分分布和成成因；②划分分地貌单单元，地貌单元元形成与与岩性、、地质构构造及不不良地质质现象等等的关系系；③各种种地貌形形态和地地貌单元元的发展展演化历历史。山前地段段和山间间盆地边边缘广泛泛分布的的洪积物物平原地区区的冲积积地貌三、工程程地质测测绘的研研究内容容长江三峡峡地区河河流阶地地位相图图三峡库区区层状地地貌，说说明了什什么？有有什么意意义？三、工程程地质测测绘的研研究内容容（四）水水文地质质研究目的：为研究与与地下水水活动有有关的岩岩土工程程问题和和不良地地质现象象提供资资料从地层岩岩性、地地质构造造、地貌貌特征、、地下水水露头分分布、类类型、水水质、水水量入手手结合必必要勘察察、测试试工作。。内容：地下水类类型、分分布、埋埋藏条件件含水介质质分布、、富水性性、水力力联系补、径、、排地下水、、地表水水之间的的联系物、化性性质三、工程程地质测测绘的研研究内容容（五）动动力地质质作用与与现象（（不良地地质现象象）目的：为了评价价建筑场场地的稳稳定性，，并预测测其对各各类岩土土工程的的不良影影响。研研究不良良地质现现象要以以地层岩岩性、地地质构造造、地貌貌和水文文地质条条件的研研究为基基础，并并搜集气气象、水水文等自自然地理理因素资资料。研究内容容：各种不良良地质现现象(岩溶、滑滑坡、崩崩塌、泥泥石流、、冲沟、、河流冲冲刷、岩岩石风化化等)的分布、形形态、规规模、类类型和发发育程度度，分析它它们的形形成机制和发展演化趋势势，并预测测其对工工程建设设的影响响。三、工程程地质测测绘的研研究内容容对已有建建筑物的的观察实实际上相相当于一一次1:1的原型试试验。根据建筑筑物变形形、开裂裂情况分分析场地地工程地地质条件件及验证证已有评评价的可可靠性。。（六）已已有建筑筑物的调调查研究究地质环境建筑物变形调查分析研究重点不良有a、分析变形原因、控制因素；b、已有防治措施的有效性。不良无a、工程地质评价是否合理；b、如评价合理，则说明建筑物结构设计合理。有

利有a、是否与建材或施工质量有关；b、是否存在隐蔽的不良地质因素。有利无a、如建筑物未采取任何特殊结构，表明该区地质条件确实良好；

b、如建筑物因采取特殊结构而未出现变形，应进一步研究是否存在某种不良地质因素。三、工程程地质测测绘的研研究内容容（七）天天然建筑筑材料的的调查研研究结合工程程建筑的的要求，，就地寻寻找适宜宜的天然然建材，，并作出出质量和和储量评评价。当当前特别别重视建建材质量量的研究究，是否否具有美美学价值值。（八）人人类活动动对场地地稳定性性的影响响测区内或或测区附附近人类类的某些些工程——经济活动动，往往往影响建建筑场地地的稳定定性。例例如：人人工洞穴穴、地下下采空、、大挖大大填、抽抽(排)水和水库库蓄水引引起的地地面沉降降、地表表塌陷、、诱发地地震，渠渠道渗渗漏引起起的斜坡坡失稳等等，都会会对场地地稳定性性带来不不利影响响，对它它们的调调查应予予以重视视。此此外，场场地内如如有古文文化遗迹迹和古文文物，应应妥为保保护发掘掘，并向向有关部部门报告告。三、工程程地质测测绘的研研究内容容测绘的准准备工作作（1）资料的收收集和研研究区域地质质资料、、气象资资料、水水文资料料、水文文地质资资料、地地震资料料、地球球物理勘勘探和矿矿藏资料料、工程程地质勘勘察资料料、建筑筑经验、、遥感资资料。（2）踏勘收集资料料基础上上进行，，了解测测区地质质情况和和问题，，以便布布点和路路线，拟拟定野外外工作方方法。根据地形形图，采采用“Z”字形路线线露头的选选择（露露头良好好，岩层层完整，，有代表表性）调查访问问寻找地形形控点位位置了解测区区交通、、经济、、气候、、食宿等等三、工程程地质测测绘的研研究内容容编制测绘绘纲要（（8条）工程任务务情况：：目的、、要求、、范围、、比例尺尺自然地理理条件：：位置、、交通、、水文、、气象、、地形地地貌地质概况况：地层层、岩性性、构造造、地下下水、不不良地质质作用工作量、、方法、、精度：：观察点点、勘探探点、室室内和野野外测试试工作人员和经经济预算算设备、仪仪器和材材料计划划工作计划划及实施施步骤要求提交交的资料料和图件件三、工程程地质测测绘的研研究内容容四、遥感感技术在在工程地地质测绘绘中的应应用（一）工工程地质质遥感适适用范围围地形、地地质条件件复杂山山区，不不良地质质作用发发育、水水文地质质条件复复杂的山山区水文网密密集，河河流变迁迁频繁的的平原地地区沙漠、石石漠、荒荒漠地区区和干旱旱、半干干旱地区区目标物解解译标志志明确的的其他地地区（二）在在工程地地质中的的应用划分地貌貌单元、确定地地貌类型型、形态态、特征征，以及及地形地地貌与构构造关系系；判定新构构造活动动和区域域构造（大型构构造断裂裂，环状状构造））的位置置和性质质，推定定断层破破碎带、、隐伏断断层、节节理密集集带的位位置和延延伸方向向；划分地层层界线，确定地地层的展展布、厚厚度；大大致确定定岩层产产状；不良地质质作用类类型、范范围、成因、、规模、、动态；；特殊岩土土的类型型和分布布范围；地下水的的露头（（泉、井井）的位位置，与地形形地貌、、地层岩岩性、构构造关系系；工程地质质、水文文地质条条件初步步判定，，并进行行分区；；圈定火山山位置和和喷发中中心与构构造的关关系。四、遥感感技术在在工程地地质测绘绘中的应应用（三）遥遥感地质质工作的的程序和和方法准备阶段段收集工作作区各类类遥感图图像资料料和地质质、气象象、水文文、土壤壤、植被被、森林林、地形形图初步解译译阶段依据解译译标志，，结合前前人资料料，编译译解译地地质图野外调查查阶段踏勘和现现场检验验室内综合合研究、、成图与与编写报报告阶段段完成图件件，编写写遥感地地质调查查报告，，全面总总结解译译标志、、遥感地地质调查查的效果果及工作作经验四、遥感感技术在在工程地地质测绘绘中的应应用46①②③④⑤⑥⑦⑧⑨47Spot-5遥感图像滑坡解译译48QuickBird遥感图像像滑坡解译译49川口偏桥桥南大型型滑坡SPOT-5遥感影像像解译效效果50青化砭大大寺沟滑滑坡SPOT-5遥感影像像解译效效果51冯庄南沟沟塌滑坡坡SPOT-5遥感影像像解译效效果52枣园杨崖崖滑坡QuickBird遥感影像像解译效效果53万花高家家沟滑坡坡QuickBird遥感影