公路工程地质勘察

10公路工程地质勘察本章要点公路路基、桥梁、隧道工程地质勘察重要内容、方法与报告编制。学习目的通过学习本章内容，掌握公路路基、桥梁、隧道工程地质勘察的基本方法。10.1概述10.1.1公路工程地质勘察的目的任务和阶段划分公路工程地质勘察，就是运用地质、工程地质的理论和各种技术手段，实地调查、研究公路要穿越地带的工程地质条件。公路工程地质勘察的目的，是为公路选线、测设、施工和使用提供经济合理而又对的完整的工程地质资料。公路工程地质勘察的任务，涉及以下几项：查明公路沿线的工程地质条件，如地形与地貌、地层与岩性、地质构造等情况；在路线基本走向范围内，根据工程地质条件，优选路线方案，并对各路段也许布线的区间进行初勘；对定线后的各路段的工程地质条件，作出定性和定量评价；配合路线测设、施工，根据不同路段的工程地质条件，对路基、桥涵、挡防等工程建筑物类型、结构以及施工方法，提出可行性的建议；对不良地质的路段进行开挖、切坡施工时和工程兴建后所要发生的变化，制订出相应的安全措施。工程地质勘察应分阶段进行，常用的设计阶段与环节有：可行性研究勘察、初步勘察和具体勘察。不同的测设阶段，对工程地质勘测工作有不同的规定，在广度、深度和重点等方面面是有差别的。其中可行性研究勘察应符合场地方案拟定的规定；初步勘察应符合初步设计或扩大初步设计的规定；具体勘察应符合施工设计的规定。对工程地质条件复杂或有特殊施工规定的重要工程，还应进行施工勘察；对面积不大，工程地质条件简朴的场地或有建筑经验的地区，可简化勘察阶段。10.1.2公路工程地质勘察一、新建公路工程地质勘察（一）新建公路工程地质勘察的内容1.路线工程地质勘察重要查明与路线方案及路线布设有关的地质问题。选择地质条件相对良好的路线方案，在地形、地质条件复杂的地段，重点调核对路线方案与路线布设起控制作用的地质问题，拟定路线的合理布设。2.路基、路面工程地质勘察亦称沿线地质土质调查。在初勘、定测阶段，根据选定的路线位置，对中线两侧一定范围的地带，进行具体的工程地质勘察，为路基路面的设计与施工提供工程地质和水文地质资料。3.桥涵工程地质勘察按初勘、详勘阶段的不同深度规定，进行相应的工程地质勘察，为桥涵的基础设计提供地质资料。大、中桥桥位多是路线布设的控制点，常有比较方案。因此，桥梁工程地质勘察一般涉及两项内容：一是对各比较方案进行调查，配合路线、桥梁专业人员，选择地质条件比较好的桥位；二是对选定的桥位进行具体的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。4.隧道工程地质勘察隧道多是路线布设的控制点且影响路线方案的选择。通常涉及两项内容：一是隧道方案与位置的选择，涉及隧道与展线或明挖的比较；二是隧道洞口与洞身的勘察。5.天然筑路材料工程地质勘察修建公路需要大量的筑路材料，其中绝大部分都是就地取材，如石料、砂、粘土、水等。这些材料质量的好坏和运送距离的远近，直接影响工程的质量和造价，有时还会影响路线的布局。筑路材料勘察的任务是充足发掘、改造和就近运用沿线的一切材料对分布在沿线的天然筑路材料和工业废料，按初勘和详勘阶段的不同深度进行勘察，为公路设计提供筑路材料的资料。（二）新建公路地质勘察资料整理1.全线工程地质说明书序言，说明勘察工作的目的、依据、起讫时间、完毕情况、重要的工作方法、现有资料运用及有必要说明的问题。描述自然地理、地层、地质构造等工程地质条件的情况及对公路的影响。地震烈度的分析，并提出抗震措施。筑路材料分布、种类、质量、蕴藏量、开采条件及供应方式等。说明小桥涵及其它人工构造物的基础地质情况。关于岩土物理力学指标的分析评价。各比选方案的工程地质评价和方案选择。提出全线重要工几程地质问题的解决意见。2.工程地质平面图当控制路线选择的路段地质条件复杂时，应绘制地质平面图。岩层分界线及成因、时代、产状。地质构造线，如节理、裂隙、断裂、褶曲等。3.添绘路线纵断面图中的地质说明重要表白地貌、岩性特性以及土石分类等。4.各类测试原始资料的汇总分析勘察资料按各种不同勘察方法和不同测试资料，分类汇总成册。气象资料、气温、风、降水量、冻结、雪等汇总。对不良地质地段做专项资料汇总。二、改建公路工程地质勘察（一）改建公路工程地质勘察内容1.收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等资料。2.收集有关桥梁、隧道和防护、排水等构造物的新建、改建或加固工程所需的地质资料。3.收集原有公路路况资料。4.调查原有公路的路基、路面、小桥涵等人工构造物的状况及病害，研究病因及防治的效果。对原有公路的工程地质、不良地质地段的道路病害应力求根治。5.当路线因提高等级或绕避病害而另选新线的路段，应按新建公路的规定进行工程地质勘察工作。（二）改建公路工程地质勘察的资料规定1.工程地质说明书:全线工程地质说明书，重要论证沿线工程地质条件，评价对原有工程的运用限度；不良地质、特殊岩土及其它道路病害路段的工点说明，应论证地质现象特性及提出治理方案；原有公路等级、历史和现状、现有交通量及其组成、交通量的增长率和公路适应情况；路基、路面的现状和不符合改建技术标准路段的重要问题；原有路基、路面、桥涵等的加固、加宽、接茬等处的工程地质特性；沿线筑路材料的分布及采运条件。2.不良地质、特殊岩土、路基病害等有关项目的调查表;3.原有路面整体补强测试图表;4.工程地质图，按新建公路地质图的有关规定编制;5.勘探、实验、调查等资料。10.1.3工程地质勘察的方法重要有工程地质测绘（详见第9章）、工程地质勘探、地球物理勘探、工程地质实验、工程地质长期观测等。一、工程地质勘探在工程地质勘察过程中，当露头不好，不能判别地下隐蔽的地质情况时，可采用工程地质勘探，此项工作一般在工程地质调查与测绘的基础上，通过采用物探、简易钻探、钻探、原位测试等综合方法进行。工程地质勘探的重要任务是探明地下有关地质情况，如地层、岩性、断裂构造、地下水位、滑动面位置等。为深部取样及现场原位实验提供场合，运用勘探坑孔可以进行某些项目的长期观测工作以及物理地质现象解决工作。1.挖探挖探是工程地质勘探中最常用的一种方法，可分为坑探和槽探。它就是用人工或机械方式进行挖掘坑、槽，以便直接观测岩土层的天然状态以及各地层之间接触关系等地质结构，并能取出接近实际的原状结构土样，该方法的特点是地质人员可以直接观测地质结构细节，准确可靠，且可不受限制地取得原状结构试样，因此对研究风化带、软弱夹层、断层破碎带有重要的作用，常用于了解覆盖层的厚度和特性。它的缺陷是可达的深度较浅，易受自然地质条件的限制。（1）坑探垂直向下掘进的土坑。浅者称试坑，深者称探井。断面一般采用1.5mx1.0m的矩形，深度一般为1.5-2.0m，探井深度为2（2）槽探是一种长槽形开口的坑道，宽0.6一1.0m，长度视需要而定，深小于3m。常用于追索构造线，查明坡积层、残积层的厚度和性质，揭露地层层序等。2.简易钻探是公路工程地质勘探中经常采用的方法，优点是：体积小，操作简便，进尺较快，劳动强度小。缺陷是不能采用原状土样，在密实或坚硬地层内不易钻进或不能使用。常用的简易钻探工具有洛阳铲、锥探和小螺纹钻等，其中小螺纹钻是用人工加固回转转进的，合用于粘性土地层，采用扰动土样，钻进深度小于4一6m。3.钻探钻探是指用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地表下地层，并可以沿孔深取样的一种勘察方法。在工程地质勘探中，钻探是直接了解地下地质情况，广泛采用的重要手段。它可以获得深部地层的可靠地质资料，钻探重要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探。（l）钻探的基本环节破碎岩土使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯的现象，岩土借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现破碎。采用岩土用冲洗液（或压缩空气）将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或者用钻具靠人力或机械将孔底的碎屑或岩芯取出地面。保全孔壁为了顺利进行钻探工作，必须保护好孔壁，不使坍塌。一般采用套管或泥浆来护壁。（2）钻探规定钻孔按技术规定可分为技术性钻孔和一般钻孔。一般钻孔多是为工程需要而布置的，无论从深度上还是取样规定方面低于技术性钻孔。技术性钻孔要布置在地貌、地质构造、地层变化大且具有代表性的部位，采用原状土样。钻孔深度，一般以结构物类型、工程规模、岩土类别、持力层深度、桥涵及防护等工程基础深度、隧道埋置深度和其它工程解决深度而定，以满足能评价工程地质条件，拟定适宜的基础类型和埋深。（3）钻探方法钻探根据钻进时破碎岩石的方法，可分为冲击钻进、回转钻进、冲击一回转钻进、振动钻进、冲洗钻进。冲击钻进是运用钻具的自重，反复自由下落的冲击力，是钻头冲击孔底以破碎岩石而逐渐钻进，不能取得完整岩芯。回转钻进是运用钻具回转，是钻头的切刃或加研磨材料削磨岩石而不断钻进，机械回转钻进可合用于软硬不同的地层。冲击一回转钻进的钻进过程是在冲击与回转综合作用下进行的。合用于各种不同的地层，能采用岩芯，在工程地质勘察中应用也较广泛。振动钻进是运用机械动力所产生的振动力，使土的抗剪强度减少，借振动器和钻具的自重，切削孔底土层不断钻进。冲洗钻探是通过高压射水破坏孔底土层从而实现钻进。该方法合用于砂层、粉土层和不太坚硬粘土层，是一种简朴快速的钻探方式。但该方法冲出地面的粉屑往往是各种土层的混合物，代表性很差，给地层的判断、划分带来困难，因此一般情况下不宜采用。（4）钻探成果钻探的成果可用钻孔柱状图来表达，图中应标出地质年代、岩土层埋藏深度、岩土层厚度、岩土层底部绝对标高、岩土的描述、柱状图、地下水位、测量日期、岩土取样位置等内容，其比例尺一般为l：100一1:500，如图10-1所示。图10-1钻孔的地质柱状图示例4.地球物理勘探（物探）地球物理勘探简称物探，‘它是通过研究和观测各种地球物理场的变化来探测地层岩性、地质构造等地质条件。各种地球物理场有电场、重力场、磁场、弹性波的应力场、辐射场等。由于组成地壳的不同岩层介质往往在密度、弹性、导电性、磁性、放射性及导热性等方面存在差异，这些差异将引起相应的地球物理场的相应变化。通过量测这些物理场的分布和变化特性，结合已知地质资料进行分析研究，就可以达成推断地质性状的目的。物探方法具有速度快、效率高、成本低、搬运轻便等特点，应用较广泛。但是物探是一种间接的勘探手段，特别本地质体的物理性质差异不太大时，其成果较粗略，故应与其它勘探手段配合使用，则效果更好。（l）常用的物探方法有电法勘探、地震波勘探、声波勘探、测井等。在公路工程地质勘察中常用的是电法勘探和弹性勘探。表10-1几种常见的地球物理勘探方法简述①电法勘探，简称电探，是运用仪器测定人工或天然电场中岩土导电性的差异来辨认地下地质情况的一种物探方法。电探的方法有很多种，其中常用的是电测深法和电测剖面法。电测深法是在地表固定一点为中心测点，逐渐增大供电极的距离，就可以测得地下不同深度处的视电阻率，从而推断出不同深度的地质情况。用此法可以查明覆盖层、风化层、冻土层的厚度，查明含水层和古河道、掩埋冲积扇的位置，查明溶洞位置及大小，查明滑坡体的滑床的位置，探寻天然建筑材料等。电测剖面法是以测量电极和供电极间距保持不变，而将测点沿一定剖面线移动，逐点进行电阻率测量，所测得的视电阻值就表达某一深度范围内岩层沿剖面方向上的变化情况。用此法可以查明陡倾的岩层、断层、含水层、古河道、暗河位置。②弹性波勘探，是运用人工激发震动，研究弹性波在地质体中的传播规律，以判断地下情况和岩体的特性和状态。弹性波勘探涉及地震勘探和声波勘探。地震勘探法用人工震源在岩体中产生弹性波，可探测大范围内覆盖层厚度和基岩起伏，探查含水层．追索古河道位置，查寻断层破碎带，测定风化层厚度和岩土的弹性参数等。声波勘探法原理同上，但只能探测小范围内的岩体，如地下洞室围岩进行分类，测定围岩松动圈，检查混凝土和帷幕灌浆质量，划分岩体和钻孔地层剖面等。（2）物探的应用作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界线、界面或异常点；作为钻探的辅助手段，自钻孔之间增长地球物理勘察点，为钻探成果的内插、外推提供依据；作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、特性周期、土对金属的腐蚀等参数。（3）物探的注意事项物探工作的测区，一般不宜超过地质测绘的范围，但对物探解释和有对比价值的点，可不受此限制；在测区内测线的方向、间距及测点的疏密、激发点与接受点的距离与布置形式，应按物探方法并结合地形等情况拟定，以减少影响地质解释精度的因素；物探网的最佳布置方案应沿路线中线、桥梁、隧道轴线方向布设测线；不同的地质体或构造，应有2一3条物探测线穿过，每条测线上至少有3个以上的测点，地质条件复杂时可适当加密。二、实验工程地质实验是取得工程设计所需的各项计算指标数值的重要手段和依据，是对土石工程性质进行定量评价时必不可少的方法。工程地质调查测绘与勘探工作，只能对土石的工程性质进行定性的评价，要进行准确的定量评价必须通过实验工作。工程地质实验分为室内实验和野外实验两种。室内实验是通过仪器对采集的样品进行测试、分析，取得所需数据；野外实验结合工程实际情况在原位进行，亦称原位测试。（一）室内实验涉及岩、土的物理、水理、力学、化学等实验内容，室内实验一般在中心实验室进行。如工程规模大，实验多，可考虑在现场设立工地实验室，就地进行实验。室内实验虽然具有边界条件、排水条件和应力途径容易控制的优点，但是由于实验需要取试样，而土样在采集、运送、保存和制备等方面不可避免地受到不同限度的扰动，特别是对于饱和状态的砂质粉土和砂土，也许主线取不上土样，这使测得的力学指标严重“失真”。因此，为了取得可靠的力学指标，在工程地质勘察中，必须进行一定的相应数量的野外现场原位实验。（二）工程地质原位测试测试的重要项目有：载荷实验、静力触探实验、动力触探实验、标准贯人实验、十字板剪切实验、旁压实验、现场剪切实验、波速测试、岩土原位应力测试、块体基础振动测试等。1．载荷实验载荷实验就是在一定面积的承压板上向地基逐级施加荷载，并观测每级荷载下地基变形特性，从而评估地基的承载力，计算地基的变形模量并预测实体基础的沉降量。它反映的是承压板以下1.5一2.0倍承压板直径或宽度范围内地基强度、变形的综合性状。由此可见，该种方法如同基础的一种缩尺真型实验，是模拟建筑物基础工作条件的一种测试方法，因而运用其成果拟定的地基允许承载力最可靠、最有代表性。当实验影响深度范围内土质均匀时，此法拟定该深度范围内土的变形模量也比较可靠。（l）按承压板的形状，载荷实验可以分为平板载荷实验和螺旋板载荷实验。其中，平板载荷实验合用于浅层地基，螺旋板载荷实验合用于深层地基和地下水位以下的土层，常规的载荷实验是指平板载荷实验。（2）载荷实验目的拟定地基土的临塑荷载、极限承载力，为评估地基土的承载力提供依据，这是载荷实验的重要目的；拟定地基上的变形模量、不排水抗剪强度和地基土基床反力系数。2．静力触探实验静力触探（CPT）是用静力将探头以一定的速率压人土中，同时用压力传感器或直接用量测仪表测试土层对探头的贯入阻力，以此来判断、分析地基土的物理力学性质。（l）静力触探具有测试连续、快速，效率高，功能多，兼有勘探与测试双重作用的优点，测试数据精度高，再现性好。静力触探实验合用于粘性土、粉土、疏松到中密的砂土，但对碎石类土和密实砂土难以贯人，也不能直接观测土层。（2）静力触探实验的目的划分土层和定名；估算地基土的物理力学参数；评估地基土的承载力；选择桩基持力层，估算单桩极限承载力，判断沉桩也许性。3．动力触探动力触探（DPT）是运用一定的锤击动能，将一定规格的探头打人土中，根据每打入土中一定深度所需的能量来鉴定土的性质，并对土进行分层的一种原位测试方法。所需的能量体现了土的阻力大小，一般可以以锤击数来表达。（l）动力触探实验具有设备简朴、操作及测试方法简便、合用性广等优点，对难以取样的砂土、粉土、碎石土，对静力触探难以贯人的土层，动力触探是一种非常有效的勘探测试手段。它的缺陷是不能对土进行直接鉴别描述，实验误差较大。（2）合用范围和目的动力触探合用于强风化、全风化的硬质岩石、各种软质岩石和各类土。它可应用于以下目的：划分土层；拟定土的物理力学性质，如拟定砂土的密实度和粘性土的状态；评估地基土和桩基承载力；估算土的强度和变形参数等。4．标准贯人实验标准贯人实验（SPT）是运用一定的锤击动能，将一定规格的贯人器打人钻孔孔底的土层中，根据打人土层中所需的能量来评价土层和土的物理力学性质。标准贯人实验中所需的能量用贯人器贯人土层中30cm的锤击数N63.5来表达，一般写作N称为标贯击数。标准贯人实验实质上是动力触探实验的一种。它和动力触探的区别重要是它的触探头不是圆锥形，而是标准规格的圆筒形探头，由两个半圆管合成，且其测试方式有所不同，采用间歇贯人方法。（l）标准贯人实验的优点是设备简朴，操作方便，土层的适应性广，且贯人器能取出扰动土样，从而可以直接对土进行鉴别。（2）标准贯入实验合用于砂土、粉土和一般粘性土。它合用于评价砂土的紧密状态和粉土、粘性土的稠度状态，评价土的强度参数、变形参数、地基承载力、单桩极限承载力、沉桩也许性、鉴定砂土和粉质粘土的液化等。5十字板剪切实验十字板剪切实验（VST）是用插人软粘土中的十字板头，以一定的速率旋转，测出土的抵抗力矩，然后换算成土的抗剪强度。它是一种快速测定饱和软粘土层快剪强度的一种简朴而可靠的原位测试方法。这种方法测得的抗剪强度值相称于实验深度处天然土层的不排水抗剪强度，在理论上它相称于三轴不排水剪的粘聚力值或无侧限抗压强度的一半（明＝0)。（l）十字板剪切实验具有对土扰动小、设备轻便、测试速度快、效率高等优点，因此在我国沿海软土地区被广泛使用。（2）合用的范围和目的十字板剪切实验合用于饱和软粘土。应用的目的：计算地基承载力；拟定桩的极限端承力和摩擦力；拟定软土地区路基、海堤、码头、土坝的临界高度；鉴定软土的固结历史。三、长期观测长期观测重要指短期内不能查明的，需要进行数年的季节性观测工作才干掌握其变化规律的工程地质条件。观测工作可以在勘测设计阶段进行，也可以在施工阶段进行，还可以在运营阶段进行。长期观测针对工程需要进行安排，重要内容有以下几方面：（l）对不良地质活动情况的观测与监测；（2）对岩土受到施工作用及其反映情况的监测；（3）对施工和运营使用期的工程监测；（4）对环境条件在施工过程中也许发生的变化进行监测。工程地质勘察过程中，外业的测绘、勘察和实验等成果资料，应及时整理，绘制草图，以便随时指导补充、完善野外勘察工作。勘察末期，应系统、全面地综合分析所有资料，以修改补充勘察中编绘的草图，然后编制止式的文字报告和图件等。它可为规划、设计、施工部门提供参考，是最重要的基础资料。10.1.4勘察资料的内业整理一、工程地质勘察报告书在工程地质勘察的基础上，根据勘测设计阶段任务书的规定，结合各工程特点和建筑区工程地质条件编写工程地质勘察报告书。它是整个勘察工作的总结，内容力求简明扼要，清楚实用，论证确切，并能对的全面地反映本地的重要地质间题。1．工程地质勘察成果报告的内容工程地质勘察成果报告的内容，应根据任务规定、勘察阶段、地质条件、工程特点等具体情况拟定，重要涉及以下内容：(1)勘察目的、规定和任务；(2)拟建工程概述；(3)勘察方法和勘察任务布置；(4)场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质、地下水、不良地质现象的描述与评价；(5)场地稳定性和适宜性的评价；(6)岩土参数的分析与选用；(7)岩土运用、整治、改造方案；(8)工程施工和使用期间也许发生的岩土工程问题的预测、监控和防止措施的建议；(9)必要的图件。2．单项报告内容除综合性岩土工程勘察报告外，也可根据任务规定，提交单项报告，重要有：(1)岩土工程测试报告；(2)岩土工程检查或监测报告；(3)岩土工程事故调查与分析报告；(4)岩土运用、整治或改造方案报告；(5)专门岩土工程问题的技术征询报告。二、工程地质图表工程地质勘察报告应附必要的图表，这些图表是根据各勘察设计阶段的测绘、勘探和实验所得资料，进行分析整理编制而成的。几种常用的图表有：1．综合工程地质平面图简称工程地质图，在图中表达与工程有关的各种地质条件，如」世形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、物理地质作用现象等，并对工程建筑场地进行综合评价。2．勘探点平面布置图勘探点平面布置图是在地形图上标明工程建筑物、各勘探点（涉及探井、探槽、钻孔等）、各现场原位测试点以及勘探剖面线的位置，并注明各勘探点、原位测试点的坐标及高程。3．地层综合柱状图反映场地（或分区）的地层变化情况，在图上标明层厚、地质年代，并对岩土的特性和性质进行概括的描绘，有时还附有各岩土层的物理力学性质指标。4．工程地质剖面图以地质剖面图为基础，反映地质构造、岩性、分层、地下水埋藏条件、各分层岩土的物理力学性质指标等。它的绘制依据是各勘探点的成果和土工实验成果。由于勘探线的布置常与重要地貌单元或地质构造轴线相垂直或与建筑物轴线相垂直，因此工程地质剖面图能最有效地揭示场地地质条件。5．土工实验成果表重要有抗剪强度线、压缩曲线等，一般由土工实验室提供。6．现场原位测试图件涉及载荷实验、标准贯人实验、十字板剪切实验等的成果图件。7.其它专门图件对于特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特殊需要，绘制相应的专门图件等。10.2公路路基工程地质勘察公路路基涉及路堑、路堤等，路基的重要工程地质问题是：路基边坡稳定性问题；路基基底稳定性问题；公路冻害问题以及天然建筑材料问题等。一、公路选线的工程地质论证公路是线性建筑物，在数百甚至数千公里的路线上常碰到各式各样的工程地质问题。如公路沿线山高谷深，地质复杂，不良地质现象发育，或道路要穿过大溶洞和暗河等，这些均说明了在选线中重视工程地质条件的必要性，只有根据地质环境的具体条件才干选出技术可靠而又经济合理的路线。在选线中，工程地质工作的重要任务是查明各比较路线方案沿线的工程地质条件。在满足设计规范规定的前提下，通过技术经济比较，选出最优方案。路线一经选定，对此后的运营则带来长期而深远的影响，一旦发现问题而改线，即使局部改线，都会导致很大的浪费。因此，选线的任务是繁重的，技术上是复杂的，必须全面而慎重地考虑。路线的基本类型及其特点如下：（1）沿河线其优点是坡度缓，路线顺直，工程简易，挖方少，施工方便。但在平原河谷选线常遇有低地沼泽、洪水危害；而丘陵河谷的坡度大，阶地常不连续，河流冲刷路基，泥石流淹埋路线，遇支流时需修较大桥梁。山区河谷，弯曲陡峭，阶地不发育，开挖方量大，不良地质现象发育，桥隧工程量大。（2）山脊线其优点是地形平坦，挖方量少，无洪水，桥隧工程量少。但山脊宽度小，不便于工程布置和施工。有时地形不平，地质条件复杂。若山脊全为土体组成，则需外运道渣，更严重的是取水困难。（3）山坡线其最大优点是可以选任意路线坡度，路基多采用半填半挖，但路线曲折，土石方量大，不良地质现象发育，桥隧工程多。（4）越岭线其最大优点是能通过巨大山脉，减少坡度和缩短距离，但地形崎岖，展线复杂，不良地质现象发育，要选择适宜的垭口通过。如图10-2所示，为工程地质选线的实例。其路线A、B两点间共有三个基本选线方案，I方案需修两座桥梁和一座长隧洞，路线虽短，但隧洞施工困难，不经济；II方案需修一座短隧洞，但西段为不良物理地质现象发育地区，整治困难，维修费用大，也不经济；III方案为跨河走对岸线，需修两座桥梁，比修一座隧洞容易，但也不经济。综合上述三个方案的优点，从工程地质观点提出较优的第IV方案：把河湾过于弯曲地段取直，改移河道，取消西段两座桥梁而改用路堤通过，使路线既平直，又避开物理地质现象发育地段，而东段则联接II方案的沿河路线。此方案的路线虽稍长，但工程条件较好，维修费用少，施工方便，长远来看还是经济的，故为最优方案。图10-2工程地质选线实例略图1滑坡群；2崩塌区；3泥石流堆积区；4沼泽带；5路线方案二、公路路基的重要工程地质问题1．路基边坡稳定性问题路基边坡涉及天然边坡，傍山路线的半填半挖路基边坡以及深路堑的人工边坡等。具有一定的坡度和高度的边坡在重力作用下，其内部应力状态也不断变化。当剪应力大于岩土体的强度时，边坡即发生不同形式的变化和破坏。其破坏形式重要表现为滑坡、崩塌和错落。土质边坡的变形重要决定于土的矿物成分，特别是亲水性强的粘土矿物及其含量，除受地质、水文地质和自然因素影响外，施工方法是否对的也有很大关系。岩质边坡的变形重要决定于岩体中各种软弱结构面的性状及其组合关系，它们对边坡的变形起着控制作用。只有同时具有临空面、滑动面和切割面三个基本条件，岩质边坡的变形才有发生的也许。由于开挖路堑形成的人工边坡，加大了边坡的陡度和高度，使边坡的边界条件发生变化，破坏了自然边坡原有应力状态，进一步影响边坡岩土体的稳定性。另一方面路堑边坡不仅也许产生工程滑坡，并且在一定条件下，还能引起古滑坡复活。由于古滑坡发生时间长，在各种外营力的长期作用下，其外表形迹早已被改导致平缓的边坡地形，很难被发现，若不注意观测，当施工开挖形成滑动的临空面时，就也许导致边坡失稳。2．路基基底稳定性问题一般路堤和高填路堤对路基基底规定要有足够的承载力，基底土的变形性质和变形量的大小重要取决于基底土的力学性质、基底面的倾斜限度、软土层或软弱结构面的性质与产状等，它往往使基底发生巨大的塑性变形而导致路基的破坏。此外，水文地质条件也是促使基底不稳定的因素。如路基底下有软弱的泥质夹层，当其倾向与坡向一致时，或在其下方开挖取土或在其上方填土加重，都会引起路堤整个滑移；当高填路堤通过河漫滩或阶地时，若基底下分布有饱水厚层淤泥，在高填路堤的压力下，往往使基底产生挤出变形；也有因基底下岩溶洞穴的塌陷而引起路堤严重变形。路基基底若为软粘土、淤泥、泥炭、粉砂、风化泥岩或软弱夹层所组成，应结合岩土体的地质特性和水文地质进行稳定性分析。若不稳定期，可选用下列措施进行解决：放缓路堤边坡，扩大基底面积，使基底压力小于岩土体的允许承载力；在通过淤泥软土地区时路堤两侧修筑反压护道；把基底软弱土层部分换填或在其上加垫层；采用砂井（桩）排除软土中的水分，提高其强度；架桥通过或改线绕避等。3．公路冻害问题它涉及冬季路基土体因冻结作用而引起路面冻胀和春季因融化作用而使路基翻浆，结果都会使路基产生变形破坏，甚至形成显著的不均匀冻胀，使路基土强度发生极大改变，危害道路的安全和正常使用。根据地下水的补给情况，公路冻胀的类型可分为表面冻胀和深源冻胀。前者是在地下水埋深较大地区，其冻胀量一般为30一40mm，最大达60mm。其重要因素是路基结构不合理或养护不周，致使道路排水不良导致。深源冻胀多发生在冻结深度大于地下水埋深或毛细管水带接近地表水的地区，地下水补给丰富，水分迁移强烈，其冻胀量较大，一般为200一400mm，最大达防止公路冻害的措施有：铺设毛细割断层，以断绝水源；把粉粘粒含量较高的冻胀性土换为粒粗、分散的砂砾石抗冻胀性土；采用纵横盲沟和竖井，排除地表水，减少地下水位，减小路基土的含水量；提高路基标高；修筑隔热层，防止冻结路基深处发展等。4．建筑材料问题路基工程需要的天然建筑材料不仅种类较多，并且数量较大，同时规定各种材料产地沿线两侧零散分布。这些材料品质的好坏和运送距离的远近，直接影响工程的质量和造价，有时还会影响路线的布局。三、公路路基工程地质勘察的基本内容1、与路线、桥梁和隧道专业人员密切配合，查清路线上的地质、地貌条件以及动力地质现象，阐明其演变规律，明确各条路线方案的重要工程地质条件，为各方案的比较提供依据。在地形、地质条件复杂的地段，拟定路线的合理布设，以减少失误。2.特殊岩土地段及不良地质现象，诸如盐渍土、数年冻土、岩溶、沼泽、积雪、滑坡、崩塌、泥石流等，往往影响路线方案的选择、路线的布设和构造物的设计。因此应重点查明其类型、规模、性质、发生因素、发展趋势和危害限度。对严重影响路线安全而数量多、整治困难的各种工程地质问题，如发展中的暗河岩溶区、深层滑坡地段、深层沼泽、有沉陷的深源冻胀地段等，一般均以绕避为原则,但对技术切实可行，可彻底整治而费用不高，对此后运营无后患的地段，应合理通过，绝不盲目避绕。3．充足发掘、改造和运用沿线的一切就地材料，满足就地取材的规定。当就近材料不能满足规定期，则应由近及远扩大调查范围，以求得足够数量的品质优良、适宜开采和运送方便的筑路材料产地。四、公路路基工程地质勘察的要点在可行性研究阶段的工程地质勘察工作是收集资料、现场核对和概略了解地质条件，为此着重介绍初步勘察阶段和具体勘察阶段的工作内容。（一）初步勘察阶段本勘察阶段的基本任务重要是对已拟定的路线范围内所有路线摆动方案进行勘察对比。拟定路线在不同地段的基本走向，并以比选和稳定路线为中心，全面查明路线最优方案沿线的工程地质条件。工程地质测绘是这一阶段中的一项重要手段，勘察范围沿路线两侧各宽150~200m。测绘比例尺是1:50000~1:202300，勘探工作重要用于查明重大而复杂的关键性工程地质问题与不良地质现象。（二）具体勘察阶段是根据已批准的初步设计文献中所拟定的修建原则、设计方案、技术规定等资料，对各种类型的工程建筑物（桥、隧、站场等）位置有针对性地进行具体的工程地质勘察。最终拟定公路路线和构造物的布设位置，查明构造物地基的地质构造、工程地质及水文地质条件，准确提供工程和基础设计、施工必须的地质参数。10.3桥梁工程地质勘察大、中桥桥位多是路线布设的控制点，桥位变动会使一定范围内的路线也随之变动。因此桥梁工程地质勘察一般应涉及两项内容：一方面应对各比较方案进行调查，配合路线、桥梁专业人员，选择地质条件比较好的桥位；然后再对选定的桥位进行具体的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供所需要的地质资料。影响桥位的选择的因素有路线方向、水文地质条件与工程地质条件等。工程地质条件是评价桥位好坏的重要指标之一。一、桥梁工程地质问题桥梁是公路建筑工程中的重要组成部分，由正桥、引桥和导流等工程组成。正桥是主体，位于河岸桥台之间，桥墩均位于河中。引桥是连接正桥与路线的建筑物，常位于河漫滩或阶地之上，它可以是高路堤或桥梁。导流建筑物，涉及护岸、护坡、导流堤和丁坝等，是保护桥梁等各种建筑物的稳定，不受河流冲刷破坏的附属工程。桥梁按结构可分为梁桥、拱桥和钢架桥等。不同类型的桥梁，对地基有不同的规定，所以工程地质条件是选择桥梁结构的重要依据，涉及以下两方面的重要工程地质问题。1．桥墩台地基稳定性问题桥墩台地基稳定性重要取决于墩台地基中岩土体承载力的大小。它对选择桥梁的基础和拟定桥梁的结构形式起决定作用。当桥梁为静定结构时，由于各桥孔是独立的，互相之间没有联系，对工程地质条件的适应范围较广。但对超静定结构的桥梁，对各桥墩台之间的不均匀沉降特别敏感，故取用其地基允许承载力时应予慎重考虑。岩质地基允许承载力的拟定取决于岩体的力学性质及水文地质条件等，应通过室内实验和原位测试等综合鉴定。2．桥墩台地基的冲刷问题桥墩和桥台的修建，使本来的河槽过水断面减少，局部增大了河水流速，改变了流态，对桥基产生强烈冲刷，威胁桥墩台的安全。因此，桥墩台基础的埋深，除决定于持力层的部位外还应满足以下规定。(1)桥位应尽也许选在河道顺直，水流集中，河床稳定的地段。以保护桥梁在使用期间不受河流强烈冲刷的破坏或由于河流改道而失去作用。(2)桥位应选择在岸坡稳定，地基条件良好，无严重不良地质现象的地段，以保证桥梁和引道的稳定，减低工程造价。(3)桥位应尽也许避开顺河方向及平行桥梁轴线方向的大断裂带，特别不可在未胶结的断裂破碎带和具有活动也许的断裂带上建桥。(4)在无冲刷处，除了坚硬岩石地基外，应埋置在地面以下不小于lm;在有冲刷处，应埋置在墩台附近最大冲刷线以下（埋深不小于表10-2中规定的数值）；基础建于抗冲刷较差的岩石（如页岩、泥岩、千枚岩等），应适当加深。表10-2墩台基础在最大冲刷线以下的最小埋深净冲刷深度（m）〈3》3》8》15》20在最大冲刷线以下的最小埋深一般桥梁2.02.53.03.54.0特大桥及其他重要桥梁设计流量3.03.54.04.55.0验算流量按设计流量所列值再增长1/2二、桥梁工程地质勘察要点（一）初步勘察在工程地质勘察资料可行性研究的基础上，初步查明场地地基的地质条件，即对桥位处进行工程地质调查或测绘、物探、钻探、原位测试，进一步查明工程地质条件的优劣。特别应查明与桥位方案或桥型方案比选有关的重要工程地质问题。对一般地区的桥位选择应查明两个方面的内容：一是地形、地貌、地物等方面对桥位选择的制约内容；二是工程地质条件对桥位选择的制约对特殊地质地区的桥位选择，应针对泥石流、岩溶、滑坡、沼泽、黄土等特殊地区的特点认真研究比选，而不要盲目避绕。工程地质测绘比例尺用1:500~1：10000，调查范围涉及桥轴线纵向的河床和两岸谷坡或阶地（约500~1000m），以及横向河流上、下游各200~在此阶段中，应对各桥位方案进行工程地质勘察，并对与建桥的适宜性和稳定性有关的工程地质条件作出结论性评价，对工程地质条件复杂的特大桥和中桥，必要时增长技术设计阶段勘察，还应涉及环境介质对混凝土腐蚀的评价。钻孔一般沿桥轴线或其两侧布置，原则上应布置在与工程地质有关的地点，并考虑到地貌和构造单元。其钻孔数量与深度参照表10-3拟定。表10-3初勘桥位钻孔数量与深度表桥梁按跨径分类工程地质条件简朴工程地质条件复杂孔数（个）孔深（m）孔数（个）孔深（m）中桥2~38~123~420~35大桥3~510~355~735~50特大桥5~720~407~1040~120注：①表中所列数值是参考值，工作中应根据实际情况拟定；②河床中钻孔深度是以河床面高程控制，河岸处孔深应按地面拟定；③表中孔深，地基承载力小时取大值，大时取小值（二）具体勘察阶段在初步设计阶段勘察测绘基础上进行补充、修正，查明桥梁墩台地基基础岩体风化和软弱层特性；测试岩土体物理力学性能，提供地基承载力基本值、桩壁极限摩阻力，并结合基础类型作出定量评价随着二级以下公路的发展，在大江、大河上以及跨海的公路工程逐渐增多，特大桥梁工程需对工程地质工作特别重视对重要的特大桥，测绘应针对桥梁墩（台）、锚固基础、引道、调治构造物等处岩体进行大比例尺工程地质测绘（或进行专题研究），把桥墩、锚锭部位作为勘察重点，并采用综合勘测手段，进行钻探、原位测试（静探、标贯、旁压实验、十字板剪切实验）、声波测井及抽水、压力实验等。查明地基基础的承载力、极限摩阻力，给设计提供可选择的基础类型和施工方案，并提供出存在的问题及建议解决措施等。勘察重点是：1.查明桥位区地层岩性、地层构造、不良地质现象的分布及工程地质特性。2.探明桥梁墩台和调治构造物地基的覆盖层及基岩风化层的厚度，墩台基础岩体的风化及构造破碎限度，软弱夹层情况和地下水状况。3.测试岩土的物理力学特性，提供地基的基本承载力、桩壁摩阻力、钻孔桩极限摩阻力，作出定量评价。4.对边坡及地基的稳定性、不良地质的危害限度和地下水对地基的影响限度做出评价5.对地质复杂的桥基或特大的桥墩、锚锭基础应采用综合勘探。10.4隧道工程地质勘察公路隧道有山岭隧道与河底隧道之分。山岭隧道又可分为越岭隧道与山坡隧道两种：越岭隧道是穿越分水岭或山岭垭口的隧道，这种隧道也许有较大的深度和长度；山坡隧道是为避让山坡上的悬崖峭壁以及雪崩、山崩、滑坡等不良地质现象而修建的隧道，这种隧道长短不一。隧道多是路线布设的控制点，长隧道可影响路线方案的选择。隧道勘察工作通常涉及两项内容：一是隧道方案与位置的选择；二是隧道洞口与洞身的勘察。前者除隧道方案的比较外，有时还涉及隧道展线或明挖的比较；对重点隧道或工程地质和水文地质条件复杂的隧道，应进行区域性的工程地质调查、测绘。本地下水对隧道影响较大时，应进行地下水动态观测，并计算隧道涌水量。一、隧道工程地质问题最常碰到的工程地质问题重要涉及：山岩压力及洞室围岩的变形与破坏问题；地下水及洞室涌水问题；洞室进出口的稳定问题。1．山岩压力及洞室围岩的变形与破坏问题岩体在自重和构造应力作用下，处在一定的应力状态。在没有开挖之前岩体原应力状态是稳定的，不随时间而变化。隧道开挖后，本来处在挤压状态的围岩，由于解除束缚而向洞室空间松胀变形，这种变形超过了围岩自身所能承受的能力，便发生破坏，从母岩中分离、脱落，形成坍塌、滑移、底鼓和岩爆等。山岩压力通常指围岩发生变形或破坏而作用在洞室衬砌上的力。山岩压力和洞室围岩变形破坏是围岩应力重分布和应力集中引起的。因此，研究山岩压力，应一方面研究洞室周边应力重分布和应力集中的特点，以及测定围岩的初始应力大小及方向，并通过度析洞室结构的受力状态，合理地选型和设计洞室支护，选取合理的开挖方法。2．地下水及洞室涌水问题当隧道穿过含水层时，将会有地下水涌进洞室，给施工带来困难。地下水也是导致塌方和围岩失稳的重要因素。地下水对不同围岩的影响限度不同，其重要表现为：①以静水压力的形式作用于隧道衬砌；②使岩质软化，强度减少；③促使围岩中的软弱夹层泥化，减少层间阻力，易于导致岩体滑动；④石膏、岩盐及某些以蒙脱石为主的粘土岩类，在地下水的作用下发生剧烈的溶解和膨胀而产生附加的山岩压力；⑤如地下水的化学成分中具有有害化合物（硫酸、二氧化碳、硫化氢等），对衬砌将产生侵蚀作用；的最为不利的影响是忽然发生的大量涌水，常导致停工和人身伤亡事故，在洞室工程地质勘测中，应对也许涌水的地点提出准确的预测。3．有害气体在洞室掘进中，常会碰到各种对人体有害的易于燃烧、爆炸的地下气体，特别是当洞室通过煤系、含油、含炭或沥青的地层时，碰到地下气体的机会更多。这些有害气体是沼气、二氧化碳及硫化氢等在地下工程的工程地质勘察过程中，应细心测定洞室通过岩层的各种有害气体，提出通风措施及其它安全防护措施，以保证工程的顺利进行。4．洞口稳定问题洞口是隧道工程的咽喉部位，洞口地段的重要工程地质问题是边、仰坡的变形问题。其变形常引起洞门开裂、下沉或坍塌等灾害。二、隧道位置选择的一般原则（一）洞身位置的选择隧道洞身位置的选择，重要以地形、地质为主综合考虑。在实际工作中，宜一方面排除显著不良地质地段，按地形条件拟定隧道及接线方案，然后再进行深人的地质调查。综合各方面因索，最后选定隧道洞身的位置。1．选择地质构造简朴、地层单一、岩性完整、无软弱夹层、工程地质条件较好的地段，在倾斜岩层中，以隧道轴线垂直岩层走向为宜。2.选择在山体稳定、山形较完整、山体无冲沟、无山洼等次地形切割不大、岩层基本稳定的地段通过。3.选择地下水影响小、无有害气体、无矿产资源和不含放射性元素的地层通过。隧道通过工程地质及水文地质条件极复杂地段，一般随着有特殊不良地质问题发生，而这些问题的发生有一个漫长变化的过程，在一般勘察阶段的短短几个月中是难以对这些问题有进一步的了解，所以对其变化规律的结识和预测它的发展，需要安排超前工程地质和水文地质工作。4.对低等级公路隧道选址，原则上应尽量避让各种不良地质现象地段；但对于高等级公路，往往受路线等级的限制，不可避免地通过各种不良地质现象地段，在不良地质现象区选择隧道位置总的原则是：①尽量避让，以免对隧道导致毁灭性、破坏性影响。②尽量选择在影响范围小、影响距离短、影响时间短的地段③通过各方面因素综合考虑，把不良地质的影响减少到最低限度。（二）洞口位置选择洞口位置选择应分清主次，综合考虑，全面衡量。在保证隧道稳定性、安全性、没有隐患的前提下再考虑造价、工期等因素。一般应根据周边的地质环境、地表径流、人工构造物、地表和地下水体等因素对隧道的影响综合考虑。高速公路、一级公路和风景区洞门设计力求与环境相协调，隧道洞门应与隧道轴线正交，关于隧道洞口位置选择的具体规定如下：1．保证洞口、洞身的稳定，不留地质隐患。2．便于施工场地布置，便于运送和弃渣解决，少占或不占可耕地。3.洞口外接线工程数量少、里程短、工程造价低等4.对于水下隧道，重要应考虑地表水对洞口倒灌的影响。（三）隧道围岩的稳定性隧道围岩系指隧道周边一定范围内，对隧道稳定性能产生影响的岩体。山体压力是评估隧道围岩稳定性的重要内容，也是隧道衬砌设计的重要依据。围岩分类是初步设计阶段勘察工程地质评价的重要内容。围岩分类采用多因素、多指标、定性、定量相结合的原理，以使围岩分类定性准确，且具有定量指标。隧道围岩分类仍然采用了铁道部的围岩分类方案，可参阅有关文献，此处不再赘述。三、隧道工程地质勘察要点（一）初步勘察阶段重要是通过地表露头的勘察或采用简朴的揭露手段来查明隧道区地形、地貌、岩性、构造等以及它们之间的关系和变化规律，从而推断不完全显露或隐埋深部的地质情况。通过测绘重要弄清对隧道有控制性的地质问题（如地层、岩性、构造），进而对隧道工程地质与水文地质条件作出定性的评价。对不良地质现象地区隧道应充足运用现有的地质资料和航空照片、卫星照片等遥感信息资料，通过大量的野外露头调查或人工简易揭露等手段来发现、揭露不良地质现象的存在，找出它们之间的关系以及变化规律。根据对各种勘察资料进行的综合分析、论证，按比选结果推荐最佳方案。（二）具体勘察阶段详勘内容重要有三个方面：一是核对初勘地质资料；二是勘探查明初勘未查明的地质问题；三是对初勘提出的重大地质问题作进一步细致的调查。1．地质调查与测绘的范围、测点、物探网的点线范围和布设，物探方法的运用和钻探孔、坑、槽的数量与位置等，应与初勘时未能查明的地质条件相适应，但对隧道有影响的大构造和复杂地质地段，勘察追踪范围可适当放大。2.重点调查隧道通过的严重不良地质、特殊地质地段，以拟定隧道准确位置的工程地质条件。3．实地复核、修改、补充初勘地质资料，对初勘漏掉、隐蔽的工程地质问题，应适当加大调绘范围和工作量。10.5勘察实例xx线xx段详勘大纲1项目背景1.1工程概况 ：项目地理位置、意义、设计标准等1.2项目区域自然环境 1.2.1地形地貌1.2.2气象与水文概况1.3路线工程地质概况 1.3.1地层岩性1.3.2地质构造1.3.3不良地质现象1.3.4地震及区域稳定性2项目人员组成3项目实行方案及关键工序管理3.1详勘执行技术标准依据3.1.1行业标准和规定3.1.2参照标准3.1.3前期资料以上情况通过收集分析区域性资料并到现场调查拟定。3.2详勘基本方法及工作量本次勘察重要为钻探、岩土原位测试和室内岩土水样实验分析，另将根据勘察实际需要和地质条件，布置适当的简易山地工程揭露和工程地质调绘工作，获取满足施工图设计所需的综合地质资料。预计详勘工作量见表3－1。表3-1预估工作量表勘察方法工程类型桥梁隧道路基钻探陆地3360m/168孔480m/4孔480m/30孔水域（水深2～15m）800m/32孔挖探处总工作量5120/234各勘察手段的目的与基本规定如表3—2。表3－2工作方法及目的规定方法内容目的基本要求工程地质测绘1：2023工程地质图调绘重点查明较复杂工程场址的有关工程地质问题。沿线两侧各宽150m～200m，地质复杂应扩大范围至两边的山脊或河谷。1：200～1：500地质剖面测量准确反映工程边坡、不良地质的地质结构。全仪器法测定地形线及各类地质现象点。钻探隧道进出口、桥梁基础位、高边坡及路基隧道洞身深钻揭露地层岩性、地质构造、地下水水位，获取岩土试样、原位测试，为实验长观、测井等提供前提条件。金钢石钻头钻进，终孔孔径≥91mm。岩心采用率：完整岩层≥85%，破碎岩层、强风化层及碎石土层≥50%，粘性土≥90%。回次进尺：土层≤1m，软弱破碎带≤0.5m，完整岩层≤2m。粘性土取样器取样，岩样按风化层及设计需要采用。测量钻孔、勘探线保证勘探点、线定位准确。使用全站仪、极座标法施测。简易山地工程基岩埋深3m内的场址避免搬运笨重机械钻浅孔，以合理的勘探投入获得所需地质资料。揭露基岩持力层，进行具体编录、取样和简易现场原位测试。取样岩样钻孔中或山地工程点采用获取岩石实验样。采样后应立即密封和标记。土样获取土实验样。取样间距1～2m，厚度大于5m的土层分别取上、中、下原状土样，土层变化应及时取样。样品应立即密封和贴签并保湿保存。水样钻孔中或泉点获取水质分析样。取样后应立即密封、贴签，测侵蚀性CO2的水样应立即加入少许大理石粉并贴签注明。特殊水样按特殊规定采用。原位观测试验标贯钻孔砂土层测试砂土层力学指标。间距2m，每次30cm。土层厚度大于6m可分上、中、下测试三点次。动探碎石土全风化岩层测试碎石土、风化岩层工程力学性能指标间距2m做一次。每次连续贯入深度≥30cm水位各钻孔获得基本水文地质资料钻进时应测初见水位，终孔24小时后测静止水位，工点竣工后统一测一次静止水位。自流孔必须测静止水头高度和流量。抽水试验隧道岩溶充水及断层导水带为隧道防排水设计提供水文地质参数。采用稳定流实验方法，三个降深，每降深稳定期间不少于8小时。不能抽水则注(提)水.测试地下含水层涌水量及渗透系数。室内试验分析土工所采集土样测定土的基本物理力学性质指标。粘性土：简常规实验，砂土：颗粒分析。严格按实验标准操作，保证数据准确可靠。岩石所采集岩样测定各类岩石重要物理力学性质指标。桥址岩样作饱和单轴抗压实验；岩质高边坡、隧道样增长抗拉、抗剪实验。地层代表岩样应测试基本物理指标，特殊样品按规定作专门实验。水质所采集水样分析水质类型及腐蚀性，为地下结构防腐蚀解决设计提供水质依据。均进行水质简分析及侵蚀性CO2分析。严格按分析标准操作，保证数据准确可靠。3.3测量定点（1）仪器设备电子全站仪。（2）钻孔测量定点①根据设计提供的孔位坐标，使用电子全站仪实地测量放点，引测点必须是已知的路线测设控制点。孔位测定后必须打木桩，并作标记。②钻孔结束后，凡平面位置、地面标高有变动的必须进行定测。（3）工程地质测绘定点①桥梁与边坡工程1：500纵断面、逐墩台横断面，隧道进出口1：200～1:500纵、横断面等大比例尺地形地质测量，必须全断面使用仪器测量控制。②1：2023地质调绘中，与路线相关的重要地质点、水文地质点、岩溶点、不良地质点等使用全仪器测量定点；地形地质现象单一地段及外延填图部分使用半仪器法或手持GPS定点。3.4工程地质测绘（1）测绘范围①1:2023地质图调绘沿路线进行，一般路段沿中线向两侧拓宽150m～200m，不良地质发育地区及重要地质、构造、水文地质现象发育地段应扩大追踪至其边界之外适当宽度。对路线或工程构筑物有重大影响的地质灾害体发育地段，测绘范围涉及不良地体完整形态及其形成、影响所涉及的相关地区，应扩大至坡顶及沟底。②大比例尺地形地质剖面测绘桥梁与路基边坡工程控制1:200～1：500纵、横断面,剖面以轴线为中心，左右各40m。a、纵断面：沿轴线贯通该工点的全段，各工点独立编剖面号，该工点有多条时由线左至线右顺序编号，代号Ⅰ—Ⅰ′（小号—大号）、Ⅱ—Ⅱ′…。b、横断面：对于桥梁工程应按墩台控制，垂直中线横剖左40m～右40m。地形平坦处可多墩选一典型剖面，地形复杂处应分别控制墩位小号边、大号边剖面。对于路基边坡（含滑坡等）一般通过最大坡高处横切剖面，长度应达成影响路基工程的上坡及下坡范围，坡面地形变化较大处应加密横剖面。各工点独立编剖面号，该工点有多条时由小号至大号顺序编号，代号1—1′（左端—右端）、2—2′…。隧道工程按左、右洞分别控制进出口段1：200～1：500纵、横断面。a、进、出口纵断面一般沿轴线自洞口下50m至洞口上50m。剖面编号方法同桥梁工程。b、洞口横断面垂直轴线自左40m～右40m，分别控制洞底横坡、洞顶横坡（即每洞口至少2条），地形变化大者应横切下方或上方横坡。剖面编号方法同桥梁工程。（2）测绘准备①充足收集并熟悉初勘资料，熟悉测区工程地质条件，明确本次工作需补充完善的地质测绘内容。②充足了解具体工程设计方案，设计路线的纵断面及标高，各重要构造物设计长度、跨度、基础型式及尺寸等参数，使地质测绘与工程需要有机结合。③拟定调查重点、应查明的问题及预期重要成果，特别对疑难工程地质水文地质问题要制定调查方案。（3）现场测绘①进场后，一方面应熟悉区域地质资料及初勘地质资料，由项目部组织重要技术人员全线踏勘，对工程地质条件及不良地质现象建立整体结识，为各工点及边坡的勘探布置和大比例尺断面测绘奠定基础，做到有的放矢。②沿预设纵、横断面位置进行具体工程地质测绘，获取工程设计、边坡稳定性分析所需的地形地质资料。③现场调查一律使用统一的表格进行记录，不得漏项漏记。（4）资料整理①原始资料应实时整理、分析归纳，做到“一日一清(清图清表)”，“一工点一清”。典型地质现象、地质问题应及时上报单项成果和评价结论，以利项目部及时反馈设计，调整勘察布置或采用工程设计措施。②测绘过程中应结合钻探资料及时综合分析，单工点测绘完毕后，必须提供工点地质小结和成果图，以利指导勘探和工点报告编制。③本路段基本沿河谷斜坡地带展线，不可避免地涉及到大量的边坡稳定问题，受本区地质环境条件控制，沿线滑坡、崩塌等不良地质现象发育，地调的关键是查明控制边坡稳定的重要因素、不良地质的成因机制，指导勘探工作有的放矢。为此，必须具体调查、综合分析研究各工点的地质信息，编制成果要宏观定性对的、微观分析有据，评价工程地质条件准确，保证其结论对的，建议合理、针对性强。（5）不良地质调查测绘要点①岩溶勘察路段岩溶总体不发育，仅对局部灰岩分布区工程场址的初勘资料进行核对。②滑坡重点在与路线工程相关的滑坡及顺层易滑路段，调查其发育特性分布范围，应涉及滑坡体及周边相关地段。查明其成因类型，平剖面形态，诱发因素，活动史及危害性，自然特别工程施工影响下的稳定性，对工程的影响等，提出防范或整治建议。③崩塌与危岩体查明相关崩塌、危岩体的成因类型及分布范围（个体描述内容见登记表）。注重研究其物质组成、岩体结构、张裂特性及卸荷松弛带厚度，鉴定其稳定性以及对工程的影响和危害限度，提出防范或整治建议。3.5钻探（1）钻探方法采用钻探取心观测、土工及岩石实验分析、孔内标贯及动探原位测试等综合手段，揭露和获取路线工程地基基础设计所需的地质资料。①钻探工艺采用回转钻机施工，根据孔深规定选择适应的钻机(XY100型、XY150型、XY200型等)。土层及软岩层宜使用合金钢钻头钻进，完整坚硬岩层宜采用金刚石钻头钻进，碎石卵石层可采用冲击钻头钻进。为保证岩心采用率、取样及原位测试的数量和质量，钻进中必须严格按规定进尺长度和实验、采样间隔规定操作，对破碎坍塌层位应采用泥浆护壁、缩短回次进尺、干抓、双管钻具取心等钻探工艺。②辅助方法：在基岩出露地段可施工坑、槽探代替钻孔，并扩大揭露面获取更多地质信息。③实验方法根据工程对象及特点，对土层、砂层、碎石土等进行相应孔内标贯、圆锥动探实验。对土样、砂样、岩样及时送达实验室，进行相应的实验分析，以拟定所需的岩土物理力学性质指标。（2）布孔原则①路基及边坡高边坡：根据设计资料，一方面核算高边坡的路段（中心开挖深度大于或等于20m），然后根据每个高边坡处的工程地质条件，核定每个高边坡控制性横断面的数量，一般按100m～300m范围设一个控制性横断面，或每个工段不少于2个，每个横断面勘探测试点不少于2个，陡坡路堤：根据设计资料，一方面核算陡坡路堤的路段（山体自然坡角大于或等于26.6°），然后根据每个陡坡路堤处的工程地质条件，核算控制横断面数量，一般按100m～300m范围设一个控制性横断面，或每个工段不少于2个，每个横断面勘探测试点不少于2个或辅以简易山地工程。高路堤：根据设计资料，一方面核算高路堤的路段（路堤的填土高度大于或等于12m），然后根据每个高路堤处的工程地质条件，核算控制横断面数量，一般按100m～300m范围设一个控制性横断面，或每个工段不少于2个，每个横断面勘探测试点不少于2个。一般路基：勘探点一般沿中线布置，对于土质路基段。每工段对地质条件简朴的路段可布设1个钻孔，复杂路段可布设2～3个钻孔。岩溶路基：岩溶路基勘探应以物探勘探为主，物探布设沿路线的纵剖面；岩溶特别发育段平行路线布置2～3条纵剖面和横剖面，以控制路基处岩溶特性为准则。但在下列地段应建议设计布置适量钻孔与物探工作量。a地表塌陷、地表水消失地段；b地下水活动强烈和地下水涌出地段；c可溶性岩石与非可溶性岩石接触地带；d构造破碎带及其附近；e褶皱轴部；f物性指标异常带（点）。②桥梁工程a非岩溶区、构造等不良地质体不发育地段大桥、特大桥沿轴线位置逐墩布置1个钻孔，主跨高大墩台因视地形复杂限度布置2～3孔墩台高位及低位，控制对于一般性结构的桥涵可根据详勘成果资料，在地层岩性变化不大，基岩埋深浅的地段隔墩布置1个钻孔或辅以挖探等轻型山地工程加以探明。特殊结构的桥梁应逐桩布孔。b可溶性岩溶区及构造等不良地质体发育地段勘探孔建议逐墩按“之”字形布置，当发现岩溶及不良地质问题时可在该墩的另一侧补钻1个钻孔，当需要查明不良地质问题时，加密勘探孔。当桥墩台处发现有规模较大的岩溶洞穴、地下暗河，及构造破碎带等不良地质强烈发育地段时，桥梁每个基础范围内不少于4个钻孔，当采用桩基础时应逐桩布置钻孔。③隧道工程长度在500m～1000m隧道宜布置2个钻孔，钻孔布在洞口和物探异常部位，长度＞1000m时宜布置≥3个钻孔，钻孔布置在洞口及物探异常点或有代表性处。对地质复杂的隧道，钻孔数量应不少于3个，专长隧道每500m应有1个钻孔，钻孔布置在隧道中线外7m，以左右并交错布置，钻孔深度应在隧底设计标高以下5m。岩溶发育地段在隧道洞口和已鉴定的岩溶发育带、物性指标异常时应布置钻孔，钻孔深度应在隧底设计标高以下完整基岩钻进5～8m。钻孔应采用岩土样做物理力学实验，提供RQD指标。钻孔取样间距按1～2m。并应做水文地质调查和水质分析实验工作，终孔后宜进行简易抽水实验。对于长隧道及专长隧道的辅助坑道、通风的斜井部位均需布置勘探孔。④不良地质a滑坡一方面根据初勘勘察的成果，拟定滑坡对路线影响限度。当路线从滑坡体中心通过，对路线危害较大时，勘探工作应采用钻探、物探、现场原位测试辅以轻型的山地工程等综合的勘探手段。布设勘探线一般按防治构造物轴线与滑坡体方向交叉布置，顺滑动方向勘探线间距不大于50m，若滑体宽度小于50m时至少有一条勘探线。工程物探沿勘探线和主滑方向及防治构造物轴线方向“十”字或“井”字型布置，测线长度以控制滑坡体的范围为准。勘探点布设在勘探线上，防治构造上的勘探点间距一般不大20m，顺滑动方向的勘探点随地形变化布置，每个勘探线上的钻孔不少于1个，轻型山地工程一般沿滑坡体前缘及周边布置。物探方法以高密度电法、地质雷达、地震勘探为主。b岩堆、泥石流以物探勘探为主，结合构筑物类型综合布置勘探孔，在纵向勘探线上至少需布设2个代表性勘探点，钻探或挖探。物探方法以高密度电法、地震勘探为主。c顺层滑脱顺层滑脱的勘探与路基边坡、专题研究综合考虑进行。（3）钻探施工规定①钻孔定位：根据测量放点进行钻孔定位,精度规定<0.10m。钻孔放点量应在设备进场前达成一半以上，施钻人员进场后应踏勘各孔位，如有特殊情况（陡崖、居民集中区等），应提前报现场负责人，现场负责人再报我院项目总技术负责，我院与设计部门协商批准后，拿到签字后的批复单后方可移孔进行施工。②孔深及孔径：a、孔深：高墩大跨一般每墩一孔，按60m孔深设计，规定进入微风化层40m；次高墩及较大跨一般按40m孔深设计，规定进入微风化20m；对桥台孔及短墩一般按20m孔深设计，规定进入微风化层10m，对顺向坡地段下达具体指导卡。若钻探过程中发现有软弱夹层、破碎带等不良地质现象时，孔深应钻至有效持力层5m以上，并在终孔前及时上报至项目总技术负责人批复，由项目总技术负责人拟定最终孔深。b|、孔径：开孔孔径不宜小于110mm；终孔孔径不宜小于91mm。c、路堑及路基一般按设计规定控制孔深，若在钻探深度范围内遇不良地质，视地质情况由项目总技术负责人现场拟定。③岩芯采用率：粘性土层不宜小于85%，砂类土不宜小于75%，碎石类土不宜小于50%，坚硬完整岩层不宜小于85%，强风化及破碎岩层不宜小于60%，当存在滑坡、软弱夹层等不良地质问题时应尽量提高岩芯采用率。对所有岩芯应按回次自上至下、从左至右放置，摆放不得倒置和杂乱，摆放长度以1.5m为宜。土层及破碎岩层用铅笔填写岩芯硬牌后置于回次后，完整岩心用油漆作标记，标记内容：回次号第几块共几块。所有岩心应妥善保管直至验收摄影完毕。对隧道、大桥、特大桥及典型路基孔除取样外，每一层位还应选取代表性岩心10cm密封后作缩样装箱，岩心箱上应于长边两侧用油漆标记桥位、孔号、里程号，并最终交项目组统一保管。④取样：根据详勘成果，除泥石流冲洪积扇外，第四系覆盖层厚度薄、岩体风化层厚度较大。该段施工中应从0.5m开始取样，每1.5m取样一件，若遇有岩性变化应立即取样，对岩芯应根据风化限度及深度截取代表性试样。除碎石土外均用取样器取样,严禁用水冲样，样品规格：108mm×20cm。所有试样必须封好保存于阴凉处，妥善保管并及时送达工地实验室。土层及全风化岩层样品在原始登记表、样签及送样单中应标明原状样或扰动样，样签上应标明构筑物名称、孔号及里程桩号、样号（孔号-顺序号）、取样日期、天气、取样人，测试项目除特性规定处，一般做常规六项和筛分实验。强～微风化岩体应在各处标明岩样，并注明风化限度，岩体取样重点为软弱夹层。每座大桥或特大桥不同风化岩层各测试指标均应大于6组。一般测试指标为：天然、饱和、烘干3种状态下的容重、抗压强度，软化系数，吸水率。在隧道进出口、特大桥、大桥、以及典型路基地段的钻孔应在中上部取样进行不同状态下的抗剪强度测试。⑤原位测试：在粘性土及砂类土层中每取完一件样即进行一次标准贯入实验，碎石类土及全强风化岩层中应先进行连续重型N63.5动力触探实验，后钻进成孔；标贯测试规定：在拟定测试深度对的、孔底已清除干净后在钻杆作好深度标记，然后击入45cm。记录时开始15cm记录为“xx击/15cm，以后30cm每10cm记录一次击数。标准贯入实验后，编录人员应查看标贯器中的取出物及核对贯入深度，在编录表中作相应描述，并将标贯器中的土应和岩芯一起按顺序排放，不符合上述规定者视为虚假标贯。碎石土、残积土、全、强风化岩层应进行连续重（Ⅱ）实验，每次贯入深度1.0m左右，间隔1.0m左右，记录每10cm击数。原位测试应尽量选用标贯实验，标贯头遇局部碎石卷曲后应及时更换。⑥坑槽探：应进行四壁素描，并对各地层作简要描述，如需在其中取样，应取60cm×60cm×60cm的原状样，并密封贴签后及时送检。所取样品在送达实验室时不得开裂。⑦水文：该段水文地质条件较简朴，钻探过程中要测定初见水位，终孔24小时后测量稳定水位。求每提一次钻立即测试一次动水位，钻进中动水位变化不大的要按地层记录一般动水位，水位变化大的应按回次记录动水位。在地势低洼处开孔应干钻至初见水位。⑧野外记录及地质编录a班报表：严格按照钻探班报表所列准确完整记录钻探过程、现象及相关数字和尺寸；b地质编录：按粘性土、砂类土、碎石类土、基岩进行描述。粘性土应描述成因、年代、名称、颜色、湿度、密度、稠度、夹层及包含物情况等。砂类土、碎石类土除上述描述外还应描述颗粒大小、矿物成分、形状和磨圆度、充填物的性质、充填限度和类型、密实限度等。基岩应描述成因、年代、名称、颜色、重要矿物、结构、构造、风化限度、岩层厚度、岩体完整性及破碎限度，块度、采用率等。记录钻进中的水文动态、水位变化、返漏水以及进尺的难易限度等表现热症（相关内容可参考《钻探记录员手册》）。编录人员应对各孔周边进行简朴调查记录，涉及：行政区划（县、镇、村、组、湾）、微地形地貌、基岩出露情况，周边河流、地表水体分布情况，居民用水情况，采水点距离高度等，并记录于编录表第1页左上位置。编录人员应注意钻机钻进情况,并准确记录各回次的起（开始钻进）止（开始提钻）时间。无编录人员在场不得钻进,编录表必须在现场记录完整，严禁事后追记。及时绘制钻孔柱状草图、剖面草图等现场初步技术成果。3.6隧道详勘工作规定（1）隧道详勘地质工作重要是查明隧道所处位置的地质背景及工程地质水文地质特性，结合隧道初步设计规定，合理布置勘探方式与勘探工作量，通过勘察与分析为隧道设计提供必要的基础地质资料。（2）通过初勘阶段的地质勘察工作，本路段隧道的重要地质问题是风化覆盖层的分布、断层破碎带、岩性分界带地下水等，每座隧道的工作重点应视具体情况加以拟定。（3）本阶段进行除必要的1：2023地质调绘工作外，洞口及浅埋段应进行挖探或槽探，洞口段应实测1：200地质纵断面及横断面。（4）详勘阶段的每一钻孔除取岩样进行岩石物理力学性质测试外，还应保护钻孔，以备进行孔壁弹性波速测试、简易抽（注）水实验以及其它必要的实验测试，对于土层及全强风化地层还应作标贯实验。（5）加强对岩样的物理力学性能实验与记录，并据此推荐洞身附近岩体的物理力学参数。对于土体（含全～强风化岩体）应提供如下物理力学参数：天然容重、干容重、饱和容重、含水率、液性指数与塑性指数、内摩擦角、内聚力、孔隙率、弹性波速、地基承载力、极限摩阻力、弹性抗力系数。对于洞口岩土体应评价隧道开挖边坡的稳定性，并提出防治措施。对于岩体（弱风化～未风化）应根据钻孔岩样及其它方式取样实验得到岩石物理力学参数、完整度、节理发育情况等，通过综合分析与经验判断，推荐提供如下物理力学参数：天然容重、抗压强度、抗拉强度、软化系数、弹性模量、弹性波速、弹性抗力系数、内摩擦角、内聚力、渗透系数、地基承载力、极限摩阻力。对于断层破碎带及溶洞填充物，应按土体规定进行勘察与测试，并提供相关物理力学参数，对膨胀岩土体则按相关规范与规定进行。（6）本路段地质勘察过程中应特别注意对地下水的勘察与分析，如岩性分界面、断层破碎带中地下水的分布状况，施工过程中最大涌水量与稳定涌水量的预测，采用封闭衬砌时地下水也许的压力以及隧道排水对地表生态环境、水文环境的影响等。（7）洞口1：500地质平面图填绘范围至测设中线外不小于50m，洞门前后也不小于50m；洞口1：200地质纵断面在洞门前不小于30m，洞门后不小于50m；洞口1：200地质横断面外侧不小于50m，内侧不小于30m，填绘深度应达成设计标高下3～5m。（8）加强对隧道洞口、洞身附近裸露岩体的层理、节理与裂隙的调查与记录分析，以便为围岩分类以及推荐围岩物理力学参数提供依据。对于岩体的节理、层理及裂隙，应给出发育密度、闭合状况、填充状况以及其强度参数等。（9）勘察方法：隧道详勘应根据各隧道特点分别拟定地质勘探工作内容，并在施工前下达具体指导卡。①钻孔：重要探明地层岩体物理力学参数，岩体破碎限度，岩体弹性波速，含水层及透水限度等；②挖探与槽探：洞口段等覆盖层发育状况与实验、取样，断层破碎带产状，洞口段、浅埋段及其它认为必要的地方进行岩体节理裂隙调查记录；③调绘：岩性分界线、断层破碎带的分布，岩层产状与节理、层理发育状况及其对围岩定必影响。④抽（注）水实验与水文观测：地表水与地下水的发育状况及互相关系，分段预测隧道涌水量，分析隧道建设对生态环境以及重要水源地的影响；⑤岩土体物理力学实验：记录分析各类岩土体的物理力学性质。3.7轻型山地工程对工程场址覆盖层厚度小于3m，基岩地层构造较稳定地段，或必须直观获取具体断面资料的不良地质点，宜采用山地工程进行揭露。重要考虑槽探、坑探方法，对关键地质层（体）和典型地质构造现象予以必要揭露，了解其结构、物质构成和基本发育特性，采集代表性岩石、土体的实验大样，以获取多种物理力学参数。如确有必要且条件允许，可选择典型岩土对象进行原位力学实验。山地工程揭露点应尽量综合运用，集编录素描、采样、现场实验于一体，对特别典型的不稳定体，可考虑将挖探与公路断面模拟实验结合起来。坑、槽探的编录按四壁展开附加底面素描图的方式进行，描述内容较钻孔更为具体，施工完毕后应拍摄照片资料（含细部特写）。4地质勘察进度计划根据设计的工