工程地质测绘二

第二章工程地质测绘第一节工程地质测绘的意义和特点

工程地质测绘是运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号，按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价。

工程地质图的测制（野外填图）一、概述工程地质测绘是工程地质勘察过程中的基础工作，是勘察中最先进行的项目。工程地质测绘的目的是为编制工程地质图系统地获取原始资料。工程地质测绘的任务是运用工程地质理论，通过系统地野外工作，观察、描述各种地质要素的表现，从而查明工程地区的工程地质条件，并将所获取的资料反映在地形底图上，并编制工程地质图件，为编写报告书提供准确依据。工程地质测绘是由掌握一定理论的人员来进行的，野外的第一手资料和对现象的认识，比用其他间接方法所得结论要直接和切合实际。它是一种可在短期内用少量投资的情况下，取得对工作区地表工程地质条件的认识的重要手段。二、工程地质测绘的作用工程地质测绘最发挥作用的地区是那些基岩裸露或出露条件较好的地区。工程地质测绘的作用随下列因素而变化1、勘察阶段

在规划、可行性研究等初期阶段，通过工程地质测绘对工程地质条件作全面了解，其重要性是明显的，在后期阶段则其作用退居次要地位。

2、地区的研究程度

研究程度较低的地区，综合性工程地质测绘占重要地位，研究程度较高的地区，只需做专门性工程地质测绘。3、设计建筑物的类型不同建筑物，测绘作用不同。水利枢纽——工程地质测绘+勘探+试验+……水库区——工程地质测绘为主要手段线形工程——工程地质测绘为主4、地质条件的复杂程度

基岩、构造复杂地区，工程地质测绘作用显著。三、工程地质测绘与普通地质测绘的区别1、工程地质测绘密切结合工程建筑物的要求，结合工程地质问题进行。2、对与工程有关的地质现象，如软弱层、风化带、断裂带的划分，节理裂隙、滑坡、崩塌等，要求精度高，涉及范围较广，研究程度深。3、常使用较大比例尺（110000~1:2000~1:500），对重要地质界限或现象采用仪器法定位。当然在区域性研究中也使用中、小比例尺。4、突出岩土类型、成因、岩土地质结构等工程地质因素的研究，对基础地质方面，尽量利用已有资料，但对重大问题应进一步深化研究。第二节工程地质测绘的范围、比例尺、和精度一、工程地质测绘范围的确定区域测绘按图幅范围进行，专门工程地质测绘按有关工程地质问题的研究需要圈定范围。工程地质测绘范围的确定原则：1、拟建建筑物的类型、规模、设计阶段。2、区域地质条件的复杂程度和研究程度。

工程地质测绘不像一般的区域地质或区域水文地质测绘那样，严格按比例尺大小由地理坐标确定测绘范围，而是根据拟建建筑物的需要在与该项工程活动有关的范围内进行。原则上，测绘范围应包括场地及其邻近的地段。适宜的测绘范围，既能较好地查明场地的工程地质条件，又不致于浪费勘察工作量。根据实践经验，由以下三方面确定测绘范围，即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和研究程度。建筑物的类型、规模不同，与自然地质环境相互作用的广度和强度也就不同，确定测绘范围时首先应考虑到这一点。

例如，大型水利枢纽工程的兴建，由于水文和水文地质条件急剧改变，往往引起大范围自然地理和地质条件的变化；这一变化甚至会导致生态环境的破坏和影响水利工程本身的效益及稳定性。此类建筑物的测绘范围必然很大，应包括水库上、下游的一定范围，甚至上游的分水岭地段和下游的河口地段都需要进行调查。房屋建筑和构筑物一般仅在小范围内与自然地质环境发生作用，通常不需要进行大面积工程地质测绘。

在工程处于初期设计阶段时，为了选择建筑场地一般都有若干个比较方案，它们相互之间有一定的距离。为了进行技术经济论证和方案比较，应把这些方案场地包括在同一测绘范围内，测绘范围显然是比较大的。但当建筑场地选定之后，尤其是在设计的后期阶段，各建筑物的具体位置和尺寸均已确定，就只需在建筑地段的较小范围内进行大比例尺的工程地质测绘。可见，工程地质测绘范围是随着建筑物设计阶段(即岩土工程勘察阶段)的提高而缩小的。

一般的情况是：工程地质条件愈复杂，研究程度愈差，工程地质测绘范围就愈大。工程地质条件复杂程度包含两种情况：(1)一种情况是在场地内工程地质条件非常复杂。

例如，构造变动强烈，有活动断裂分布；不良地质现象强烈发育；地质环境遭到严重破坏；地形地貌条件十分复杂。

(2)另一种情况是场地内工程地质条件比较简单，但场地附近有危及建筑物安全的不良地质现象存在。

如山区的城镇和厂矿企业往往兴建于地形比较平坦开阔的洪积扇上，对场地本身来说工程地质条件并不复杂，但一旦泥石流暴发则有可能摧毁建筑物。此时工程地质测绘范围应将泥石流形成区包括在内。又如位于河流、湖泊、水库岸边的房屋建筑，场地附近若有大型滑坡存在，当其突然失稳滑落所激起的涌浪可能会导致灭顶之灾。二、工程地质测绘比例尺的选择工程地质测绘的比例尺大小主要取决于设计要求。建筑物设计的初期阶段属选址性质的，一般往往有若干个比较场地，测绘范围较大，而对工程地质条件研究的详细程度并不高，所以采用的比例尺较小。但是，随着设计工作的进展，建筑场地的选定，建筑物位置和尺寸愈来愈具体明确，范围愈益缩小，而对工程地质条件研究的详细程度愈益提高，所以采用的测绘比例尺就需逐渐加大。当进入到设计后期阶段时，为了解决与施工、运用有关的专门地质问题，所选用的测绘比例尺可以很大。

在同一设计阶段内，比例尺的选择则取决于场地工程地质条件的复杂程度以及建筑物的类型、规模及其重要性。工程地质条件复杂、建筑物规模巨大而又重要者，就需采用较大的测绘比例尺。总之，各设计阶段所采用的测绘比例尺都限定于一定的范围之内。2、根据国际惯例和我国各勘察部门的经验，工程地质测绘比例尺一般规定为：(1)可行性研究勘察阶段1∶50000~1∶5000,属小、中比例尺测绘；(2)初步勘察阶段1∶10000~1∶2000,属中、大比例尺测绘；(3)详细勘察阶段1∶2000~1∶200或更大，属大比例尺测绘。

1、比例尺选定原则：（1）应和使用部门的要求提供图件的比例尺一致或相当。（2）与勘测设计阶段有关。（3）在同一设计阶段内，比例尺的选择取决于工程地质条件的复杂程度、建筑物类型、规模及重要性。在满足工程建设要求的前提下，尽量节省测绘工作量。三、工程地质测绘的精度要求

工程地质测绘的精度包含两层意思，即对野外各种地质现象观察描述的详细程度，以及各种地质现象在工程地质图上表示的详细程度和准确程度。为了确保工程地质测绘的质量，这个精度要求必须与测绘比例尺相适应。

“精度”指野外地质现象能够在图上表示出来的详细程度和准确度。1、详细程度指对地质现象反映的详细程度，比例尺愈大，反映的地质现象的尺寸界限愈小。一般规定，按同比例尺的原则，图上投影宽度2mm的地层或地质单元体，均应按比例尺反映出来。投影宽度<2mm的重要地质单元，应使用超比例符号表示。如软弱层、标志层、断层、泉等。观测点的要求，与测绘比例尺相同的地形底图上每1cm²方格内，平均有一个观测点。复杂地段多布，简单地段少布，计算总点数/Km²。例如：测绘比例尺1:1万地形图1:1万

1cm相当于=100m1cm²相当于=10000m²控制标准为100点/Km²不同比例尺反映的地质单元体尺寸：比例尺1:10万1:5万1:1万1:10001:500尺寸200m100m20m2m1m2、准确度指图上各种界限的准确程度，即与实际位置的允许误差。界限误差0.5mm比例尺1:10万1:5万1:1万1:1000误差50m25m5m0.5m一般对地质界限要求严格，大比例尺测绘采用仪器定点。

要求将地质观测点布置在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、不同地貌单元及微地貌单元的分界线、地下水露头以及各种不良地质现象分布的地段。观测点的密度应根据测绘区的地质和地貌条件、成图比例尺及工程特点等确定。

为了更好地阐明测绘区工程地质条件和解决岩土工程实际问题，对工程有重要影响的地质单元体，如滑坡、软弱夹层、溶洞、泉、井等，必要时在图上可采用扩大比例尺表示。第三节工程地质测绘的研究内容

在工程地质测绘过程中，应自始至终以查明场地及其附近地段的工程地质条件和预测建筑物与地质环境间的相互作用为目的。因此，工程地质测绘研究的主要内容是工程地质条件的诸要素；此外，还应搜集调查自然地理和已建建筑物的有关资料。下面将分别论述各项研究内容的研究意义、要求和方法。一、地层岩性地层岩性是工程地质条件最基本的要素和研究各种地质现象的基础，所以是工程地质测绘最主要的研究内容。工程地质测绘对地层岩性研究的内容包括：①确定地层的时代和填图单位；②各类岩土层的分布、岩性、岩相及成因类型；③岩土层的正常层序、接触关系、厚度及其变化规律；④岩土的工程性质等。

岩土是各类建筑物的地基，也可作为天然建筑材料。岩石和土是最基本的工程地质要素，一切地质体的组成物质。它参与地质结构的组合，决定地形地貌和自然地质作用的发育特征，控制地下水的分布和矿产分布。

工程地质测绘中，必须以岩土分类为重点，并力求在图上反映出来，不能仅作为一般的地层划分，以提供具有工程地质意义的独特信息。1、基岩的研究（1）运用地质历史—成因观点和方法，作为基本思路，正确划分岩石建造，确定岩性特征，为工程地质意义上的岩石分类奠定基础。（2）重视岩相的研究，岩相反映岩石的生成环境和地质历史，利用岩相标志，帮助判明不同性质的岩类的空间分布，进行岩组划分，并区分其力学性质，是一种可行的手段。（3）特别注意对工程建筑物的稳定性和安全有重要意义的地层划分，它不同于普通地质测绘中分层原则（界、系、统、组），注意软弱层、软质岩类、岩溶隔水层等标志层的划分，对沉积岩来说，同一层中应按岩性分组或段。（4）野外工作中，利用便携式测试仪器取得岩石物理力学性质。2、第四纪地层（土）的研究（1）沉积年代的测定数值法：年度法（历史记录、年轮、纹泥）、放射性测量（C14、铀素系列、钾-氩法、裂变轨迹）、其他辐射性测量（铀趋势、热释光、电子旋转共振、10Be、36Cl、26Al等）。相对测年法：氨基酸外缩旋体、黑曜岩水化、火山碎屑水化、地衣（苔藓），土壤发育、岩石矿物风化、累进地形改造、沉积速率、地貌部位和下切速率、变形率。对比窜法：地层燥学、祥火山介灰年医代学淋、古闻地磁符、化蒙石、悲古生瓦物、箭稳定稀同假位素远、玻允陨石龟和微糕观玻谱陨石识。（2颤）成葵因类析型和堂岩相侄的研英究解决愉地质君结构列、地押层相淘变关扇系等威问题霉，正持确作侵出地脆层剖姿面。（3肉）划乔分工炭程地如质单贫元体同一呆单元须体具彼有相个似的蹄计算克指标头。作为蛙取样猛和试胀验的纳基本沉单位艰。二、去地质脂结构茅的研坑究1、筛工程烦地质盲条件挪中，虚结构叙构造眯因素侍是控贝制性图因素妻，地缴质结补构的征研究浴具有床重要边意义毫。决定盾区域仇稳定摩性的此首要熄因素疑，特谣别是冲活动染构造控制物岩体衡结构陕及裂来隙空姿间分唇布的爸主导前因素甚，结海构面躺(节搏理、急片理非、劈菊理等朋）是扮各种恒性质耽不同猎的结骂构面丢产生步的基犬础，免限定欺其空班间分模布规赴律，量破坏计了岩胀体的广均一笼性和虹完整阴性，司也是殊产生泡软弱馅结构坚面的遥基本绵因素材。是评辽价工逢程场办地岩锦体稳序定性蕉的重忧要因盲素（泄坝基旷抗滑其稳定晨性、团边坡腊稳定猪性等川）。控制物区域罗地貌型、水锤文地召质条渴件、项物理象地质堂现象约的发倡育和限分布拴。工程阀地质咽测绘罚对地撇质构糖造研创究的鸡内容禁包括辉：①岩侨层的五产状挣及各攀种构熔造型霉式的测分布匙、形两态和远规趣模；②软厨弱结盆构面况(带敲)的滋产状轮及其骗性质期，包担括断堪层的软位置孤、类线型、塘产状削、断这距、阅破碎素带宽或度及斜充填护胶结沾情况泽；③岩爸土层印各种跟接触财面及摄各类塘构造炸岩的鄙工程住特性递；④挽蜓近期彻构造谨活动表的形登迹联、特锣点及子与地颈震活冷动的泳关系娃等。释2、弊研究乘内容褶曲瓣构造怜的研斯究次：形态伯、类舱型、给轴线封位置贵、褶册曲要士素、惊细部佛变化竿。断裂旺的研笼究蜜：断裂选性质研（长酱度、变宽度生、构杏造岩犯—断蚁层岩网、糜棱岩垂、角聪砾岩预、片齐状岩塌、碎暴块岩努等）轰、断廉裂带的胶昨结成扒岩化衔程度耽、断用裂交虹汇点成、错猪动次炸数、现代芽活动出性。活动桂构造迷的研蛇究抹：工程挖使用队期间灿的活顺动、墙活动倘年龄尖。断层叨物质奶的测毫定（化断层舌泥矿愈物分锋析、捧断层彻泥显数微结隔构分鸽析）辫、歉断榴层运恳动方辟式的盏测定栗（构蝴造岩寨显微吴结构漫分析府、方计解石槽脉显口微结滔构分勿析）愈、断汁层活发动年袖龄的掌测定如、断肺层现刘今活耻动性繁测定游（As慌、H肺g、裙Sb盼、B等元还素测弯定）杆、活务动速色率的妥确定茅（地腥貌学掏、地篮质学逐、测己量学傍）、返断裂许活动投性监客测。节理沿裂隙别的研栋究：大量伟统计触节理刘裂隙污参数累（产疾状、柴长度绒、宽掉度、缴充填睡物等颠）、姿结构锻面网喉络分漏析、僵野外希估算RQ仪D。RQ熊D=挽11能5-悲3.奋3J宣v三、聪地形开地貌境的研屑究地形慕研究基：由测窃量、踢地形绩图进璃行研端究地貌萍研究脚：地貌蜂是岩榴性、薄地质欲构造现、新哪构造忙运动密的综揭合反唯映蒙和近贷期外脾动力店地质浊作用愉的结团果。利用颈地貌款学原姜理，喝结合佩野外纠观察片、航揭片解纲译可饥有效腔地解扰决工煎程地思质测宰绘中杏的宏惑观判容断。同一谣地貌莲单元版，常袖具有解相似夏的地晋形特洋征、嫩地质叼结构支、水芝文地房诚质条少件、查动力珍地质剃作用惧过程肆。在工萄程地赢质分赏区中它，常幸以地筑貌作狠为划事分大雄区的浪标准埋。地貌吗研究睁的程崖度应和与测芳绘比傅例尺画相适阀应。工程督地质袍测绘诞中地盛貌研装究的锄内容灯有：①地昏貌形再态特递征、份分布之和成芝因；②划柄分地换貌单冰元，油地貌贝单姻元形漫成与蹦岩性阴、地门质构峰造及玻不良言地质车现象盐等的亦关系料；③各女种地闭貌形酸态和暖地貌腰单元别的发吹展演昼化历缎史。在山喂前地怨段和坚山间龄盆地设边缘蓝广泛史分布轮的洪唐积物犬，地幕貌上晶多形经成为怠洪积率扇。该一个碑大型剧洪积芝扇，滔面积兵可达饲几十淋甚至摔上百浙平方委公里鹊，自绢山边晴至平束原明误显划烫分为悔上部司、中己部和装下部迎三个筒区段特，每趁一区瓣段的毅地质油结构基和水箩文地振质条征件不律同，柏因此预建筑回适宜屯性和堪可能快产生警的岩泳土工趋程问幸题也坑各异。洪积属扇的伴上部涛由碎漆石土饲(砾娘石、核卵石螺和漂说石)哪组成藏，强泼度高问而压欧缩性特小，相是房踩屋建巩筑和沾构筑辩物的球良好旷地基怖；但窄由于属渗透厅性强菜，若板建水离工建营筑物筝则会世产生羡严重垮渗漏碎。中部欠以砂犹土为灯主，情且夹疲有粉征土和转粘性延土的旗透镜而体，余开挖花基坑俗时需景注意愁细砂类土的紧渗透霞变形耗问题华；该感部与折下部丸过渡巨地段文由于瓦岩性吹变细晓，地么下水绳埋深靠浅，搅往往余有溢尼出泉爪和沼乐泽分景布，鬼形成跃泥炭畏层，拖强随度低旅而压缺缩性找大，纱作为览一般邻房屋缴地基供的条洗件较咐差。下部醉主要爪分布因粘性在土和食粉土凳，且埋有河辩流纠相的穷砂土语透镜题体，央地形良平缓庆，地断下水肝埋深保较浅半。若膛土体外形成夜时代峡较早战，是届房屋嚼建筑紫较理亲想的松地基住。平原梯地区侮的冲灯积地型貌，烧应区借分出滨河床增、河厨漫滩裂、牛另轭湖古和阶究地等侮各种音地貌猛形态顿。不侄同地税貌形匆态欣的冲基积物侨分布伶和工椒程性辅质不棵同，腰其建炭筑适亡宜性真也各殖异。河床赶相沉物积物帅主要陡为砂似砾土雹，将朋其坝作为往房屋泉地基倍是良牺好的鼓，但认作为晕水工该建筑娇物地哨基时猪将会政产生济渗漏毙和渗虑透变姿形问利题。河漫充滩相讲一般竿为粘漫性土介，有夏时有甜粉土诊和粉芹、细侵砂夹从层，裕土层伏厚度腐较大配，也帖较稳蹄定，替一般幅适宜霉作各懂种建买筑底物的没地基杂；需习注意匠粉土闲和粉闷、细棵砂层荷的渗棕透变习形问闪题。牛轭秩湖相脸是由墙含有蓄大量穷有机男质的秩粘蔽性土供和粉储、细宜砂组握成的勉，并伍常有的泥炭摄层分颈布，淘土层该的工默程性皮质较蓬差，改也较帮复杂闪。对店阶地废的研腰究，奖应划苏分出垂阶地俘的级妻数，苹各级决阶地虽的高搞程、似相对似高差污、形闸态特迷征以费及土项层的注物质弃组成熔、厚骂度和单性状泉等；抛并进摸一步堆研究与其建派筑适寇宜性姐和可胃能产隐生的煎岩土嫂工程得问题闸。四、服水文时地质垂条件嘉的研絮究在工除程地烂质测钟绘中宫研究探水文聚地质薯的主淹要目疫的，听是为歇研究兽与地票下水麻活动冲有关活的岩珠土工易程问授题和盒不良卸地质秋现象柄提供悠资料息。例如学，兴遭建房辉屋建旬筑和巩构筑勇物时调，应杆研究沾岩土缺的渗低透性摄、地付下水贱的贱埋深笔和腐虹蚀性本，以夫判明宜对基听础砌筛置深谜度和纱基坑顾开挖叛等的熊影响园。进行翼尾矿吴坝与卧贮灰院坝勘淘察时储，销应研喉究坝系基、罪库区揪和尾惨矿(劲灰碴段)堆继积体梢的渗损透性踏和地捡下水崖浸润曾曲线知，以援判明坏坝体直的渗热透稳纷定性乎、坝冤基与而库区出的渗器漏及青其对请环境循的影陵响。在滑者坡地迅段研塔究地用下水部的埋仓藏条状件、唯出露收情况约、岸水位柴、形佳成条舒件以限及动忆态变骨化，宅以判潮定其泥与滑址坡形抹成的腿关系梯。因闷此水匀文地掀质条殃件也纲是一简项重浴要的推研究章内容荐。在工者程地偿质测桨绘过尤程中运对水容文地寨质条米件的均研究诉，应否从地活层岩肢性、些地质剃构造全、地帐貌特会征和尿地下耳水露棕头的来分布滔、类筑型、耗水量利、水鲁质等芹入手行，并技结合扮必要控的勘栗探、饥测试矩工作捷，查通明测帝区内点地下阶水的辩类型带、分掘布情饰况和戏埋藏炸条件温；含慈水层惕、透弱水层惰和隔培水层腊(相蛾对隔虾水层田)的堡分布奥，各耍含水醉层滋的富移水性习和它千们之叶间的昼水力骡联系沙；地蓬下水隔的补牲给、猎径流副、排半泄条曲件及松动态昼变化狭；地秧下水内与地建表水箩之间畏的补香、排供关系洪；地禁下水累的物臭理性沿质和榆化学携成分心等。弯在此咏基础彻上分织析水描文地纽奉质条涛件对桐岩土既工程手实践粱的影问响。五、愚动力绢地质银作用已与现荒象（神不良含地质肿现象毕）的漫研究不良件地质揉现象资研究符的目刺的，连是为耳了评矩价建比筑场撞地的维稳定畜性，胆并预膨测其翼对各袋类岩馋土工信程的膊不良授影响寸。由宰于不摊良地庙质现宗象直鼓接影串响建写筑物有的安誓全、女经济瘦和正穗常使均用，刷所以健工程县地质吐测绘伏时对节测区尤内影污响工陡程建甘设的疯各种涂不良海地质芽现象甚必须衫详加瓶研究健。研究觉不良弟地质潮现象岩要以旁地层缎岩性济、地毅质构咐造、港地貌脆和水诸文地蚂质条割件的剥研究森为基益础，糠并搜继集气消象、汗水文绵等自渡然地肾理因耽素资裁料。研究询内容拖包括匆：各势种不四良地丘质现魂象(恰岩溶判、滑娱坡、露崩塌铺、泥匆石流凤、冲厘沟、场河流妖冲刷纷、岩向石风纹化等并)的胞分布投、形暗态、怒规模游、类半型和括发育送程度漂，分适析它榆们的青形成气机制羊和发炎展演穿化趋违势，题并预坡测其特对工桐程建拦设的窑影响肥。1、请自然术动力凶地质槽作用朝与现塘象（续物理脖地质席现象凑）研究解工程丽开发情区，能由于场自然认地质帽作用惭对工杨程建耐筑物慈的不摔利影语响，袖可能辱引起目的地推质灾冈害。独研究组各种驶现象捉的分帜布规愿律和创特征踏，判障定其智形成鱼时期际、成灿因机明制、馆发育养史并剪预测顺其演租变趋垄势，问论证饿其对松工程践建筑斑物和陕地质愤环境鸦的影方响。研究恐和预奶测自拿然地氧质作皮用和叙现象至在人蚀类工辣程活混动条喉件下伴，继苹续发填展，垦以致轿形成典灾害色的可丹能性邻。2、坚工程舅地质执作用更的研琴究利用宏在某隔一地矮质环团境中弊，已届兴建浪的建毙筑物朝，对竞环境砍的适叨应性辰作为佛检验阿工程毫地质赔条件请的依汗据和礼研究糠工程枯地质免作用桂发展挠规律洒的直盟感资扇料