工程地质野外勘查方法与技术

第17章工程地质勘察方法与技术E-mail:wenjiexu@徐文杰清华大学水利系0.概述地质、工程地质理论和各种技术方法解决工程中遇到的地质问题工程地质勘察是工程建设的先行工作；工程方案的选择、建筑物的布置、设计参数的确定等，都必须以工程地质勘察资料为依据。0.概述工程地质勘察目的调查研究和分析评价建筑场地和地基的工程地质条件为设计和施工提供所需的工程地质资料任务重要性为工程规划、设计、施工提供可靠的地质依据和资料，以充分利用有利的自然因素，避开或改造不利的地质环境，以确保工程的安全稳定、经济合理和正常运行。

施工前不经过地基勘察或勘察不详、分析有误可能会造成严重工程事故或延误工程进度。如：意大利比萨斜塔、加拿大特朗斯康谷仓、苏州虎丘塔、上海工业展览馆等。0.概述意大利比萨斜塔由于地基不均匀沉降而造成倾斜。塔高约55m，始建于1173年，建至24m高时发现塔身倾斜而被迫停工，至1273年续建完工。因建在不均匀的高压缩性土地基上，使北侧下沉lm多，南侧下沉近3m，沉降差1.8m，倾斜5.8º。已有800多年历史的比萨斜塔每年平均下沉lmm，倾斜l.37mm。0.概述加拿大特朗斯康谷仓长59.4m，宽23.5m，高31.0m，钢筋混凝土片筏基础，厚2m，埋深3.6m。于1913年秋建成，10月初贮存谷物2.7万吨时发现明显下沉，谷仓西端下沉8.8m，东端上抬1.5m，最后整个谷仓倾斜近27°。事后发现：建筑基础下埋有厚达16m的高塑性淤泥质软粘土层，谷仓加载使基础底面上的平均荷载达330kPa，超过了地基极限承载力(280kPa)，致使地基破坏而整体滑动。0.概述可行性研究阶段详细勘察阶段对拟选场地的稳定性和适宜性作出工程地质评价和方案比较工程地质勘察阶段初步勘察阶段0.概述搜集、分析区域地质、地形地貌、地震、和区域工程地质资料等。避开工程地质条件恶劣的地区或地段了解场地地层岩性、地质构造、岩土体性质、地下水及不良地质现象等可行性研究阶段文献档案资料的研究、路线踏勘及中小比例尺的区域性工程地质测绘手段0.概应述可行性研究阶段详细勘察阶段工程柿地质扫勘察酿阶段初步勘察阶段对拟旋选场摆地的瓦稳定弦性和苗适宜性作森出工程窗地质俯评价姿和方枕案比希较对所插指定芒的建蚕筑区刺域内委，选凝定工昌程地啊质条邮件最怖优的晴建筑埋场地切，并渠对主还要工械程地赚质问液题进茶行定亡性和泽适当滨定量镰评价捆。0.概筹述查明建筑场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及发展趋势初步查明地层及其构造、岩土体的物理力学性质、地下水埋藏条件等初步勘察阶段工程地质测绘，并配合的勘探、试验及监测等工作。手段0.概送述可行性研究阶段详细勘察阶段工程啊地质桥勘察挽阶段初步勘察阶段对拟在选场际地的事稳定流性和颠适宜性作扑出工程只地质辟评价净和方梨案比湾较对所按指定亩的建字筑区都域内姨，选柴定工株程地及质条士件最斗优的均建筑供场地首，并粉对主扰要工陆程地惯质问秤题进惩行定坟性和绍适当体定量何评价土。针对忙具体她建筑拾地基助或具茧体地昼质问促题，境为进不行施柿工图字设计戏和施赏工提施供依缎据0.概煤述工程地质勘察方法与技术工程贫地质玩测绘工程瓣地质伏勘探工程讲地质箭野外缓试验1.工程提地质虏测绘与工程建设有关的各种地质现象地质学工程地质学查明拟定建筑区内工程地质条件的空间分布及它们之间的内在联系工程地质图作为工程地质勘察的重要成果，供规划、设计和施工部门使用。勘探试验物理地质现象水文地质条件1.工程捕地质钓测绘-基本已内容地貌第四纪地质地质构造地层代岩性区内泪出露葬地层粒岩性甜、岩卧相、种厚度前、层租序、励接触栋关系竭及分如布变焦化规国律；测定豆岩石勒的工泥程地纺质特氧征，诊确定马地层舌时代何和填撕图单歇位；根据奇岩性蝴组合赏特征电，按磨照工沫程地该质特洽性的断相似疮性，钻对工段程区盈内工危程地铲质岩丸组划芳分，句以有烛利于伍评价瓦其对部工程寺的适湿宜性迎；研究芝区内赴的软姜弱带角（原掏生、稍次生填成因证的）邀及其疲对工系程的费不利恼影响太。物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造工程区稳定性地层秩岩性褶皱断裂区域地壳稳定性、区域地貌、水文地质特征等1.工程侮地质籍测绘-基本涨内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层绳岩性详勘肥阶段可行鹿性研傲究和礼初步树勘察续阶段区域宽地质亲发展公史中援起控梯制作湿用的溉深大近断裂斯系统粮；活动苏断裂匪；区域焰构造予格局沃（褶静皱、夏断裂趴特征骄及空暑间分拣布）痛。限定蛇了不椅同性构质岩驳土体及的空野间分迈布和件结构敌特征脉；决定了区铃域地从貌特压征和茫水文希地质宝条件控制了地详表物沿质移滚动规膝律1.工程此地质工测绘-基本举内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层征岩性详勘传阶段可行橡性研礼究和虽初步昂勘察筒阶段详细辟查明芦岩层胆变位疾情况疯，掌时握不帆同等珍级的懒构造袋结构状面，劣以研钉究工漂程岩粘体的宅完整跳性、灶不均腹一性腥、各阳向异干性及挣所处支的应狠力状进态。1.工程毕地质瓦测绘-基本狡内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层躺岩性详勘睬阶段可行槐性研蜓究和苦初步鼻勘察厨阶段结构面统计产状、延伸长度、间距、分布不同岩性中的变化情况和发育程度形态、宽度充填物成因和性质节理玫瑰花图节理等密度图1.工程万地质萍测绘-基本盯内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层俯岩性详勘皇阶段可行钱性研莫究和廊初步虚勘察梳阶段（1）资料灾整理：将节理策走向栋，换休算成勉北东上和北孩西方脾向，然后依作桐图要氏求及浇地质情况纯按一江定间隔分组蝇，一般赶采用5°或10突°为一间隔叹。然后析统计卵每组呜的节掏理数轧目，亲计算袖出每婚组节倒理平扶均走蓝向（∑α/N）填纤入表中。-节理玫瑰难花图1.工程喂地质誉测绘-基本猜内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层骑岩性详勘收阶段可行脱性研谁究和麻初步绞勘察劲阶段（2）确雷定比例采尺：根据铸作图想大小和各缓组节昼理数余目，叶选取润一定定长度用的线析段代湖表1条节理她；以等于屑或稍桶大于拉按比援例尺崖表示眠数目症最多炎的一门组节膜理的线段悲长度为半径分作半圆孤，过梁圆心雪作南蚁北线葛及东乔西线岛，在渔圆周凭上标衡明方位础角。-节理玫瑰氏花图1.工程眨地质唤测绘-基本盈内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层康岩性详勘偿阶段可行旅性研温究和提初步劈燕勘察统阶段（3）找笔点连墨线：从0º-9º一组开逆始，倦按各散组平种均走棉向方位技角及忠该组节悠理数目续（按双所定比例扰尺）送定出惭相应北的点狂，该梯点即代贺表该僻组节泪理平寻均走丝式向和贿节理另数目软。各芝组的点确验定后，仍顺次磨将相端邻组馆的点箭连线模。如漆其中蹄某组用节理酷为零扇，则脚连线虫回到竹圆心疼，然站后再拨从圆探心引锄出与仪下一今组相希连。-节理玫瑰轧花图1.工程制地质漫测绘-基本黎内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层到岩性详勘阀阶段可行搭性研裙究和翼初步负勘察恐阶段（3）写上缠图名坦和比例挥尺：-节理玫瑰楚花图xx工程节理走向玫瑰花图1.工程直地质确测绘-基本液内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层合岩性详勘音阶段可行篇性研躬究和宴初步络勘察竿阶段-结构坚面统爷计计痒算机返实现1.工程酷地质摊测绘-基本蔬内容-节理请极点陕等密叔度图物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层思岩性第四纪地质沉积层年代成因类型工程地质单元划分1.工程买地质主测绘-基本挡内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层肿岩性岩性构造新构造运动外动力地质作用1.工程桌地质掉测绘-基本势内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层朝岩性研究躺不同距的地拐貌形唐成及火发展那历史爽，对狭于工验程建逆设的坡总体既部署潜、深授入认干识地职质结肃构、斥水文屑地质坛条件珍、物确理地矩质现两象、祥新构泻造运纹动的药性质蜓和规杂模、守新近名代沉轮积层亚的成朵因及坡构造戒状态借具有今重要促的意据义。1.工程牙地质犬测绘-基本酿内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造工程建设地层篇岩性分布埋藏类型运动水质水量1.工程丑地质爱测绘-基本诊内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层般岩性地下水与地表水的活动规律滑坡成因岩溶水的循环交替条件岩溶发育程度库区水文地质条件为论证坝址及库区渗流提供依据1.工程拴地质羊测绘-基本绳内容物理地质现象水文地质条件地貌第四纪地质地质构造地层当岩性分布、形态、规模、类型及发育规律；分析它们对工程建筑的影响，为进一步勘探工作提供依据。据地层岩性、构造、地貌、水文气象等因素分析其成因、规律及发展趋势；崩塌泥石流1.工程五地质没测绘-基本队内容水利部门比例尺划分小比例尺（1:5万~1:20万）中比例尺(1:1万~1:2.5万)大比例尺(1:5千~1:1千)一般店是地巨质构莫造复烟杂地讲区研棋究坝仅区外尊围构较造稳罪定性犯。在可剪行性叨研究分阶段问选择寨坝址漂时，摇如研床究地裤区的剧范围暗较大逝而条狐件复稼杂时泛。对选生定的钞坝区挤工程鱼地质胀条件冤进行纱详细蚊研究括，或劣专门介研究效滑坡泉、岩征溶等请动力肢地质细作用过时。1.工程蜡地质州测绘-比例众尺0.概漂述工程地质勘察方法与技术工程稼地质刮测绘工程湖地质纵勘探工程玻地质饱野外吩试验2.工程直地质去勘探工程古地质独勘探是在疲工程淡地质洞测绘勉的基虹础上龄，为独了进旬一步皆查明科地表纱以下挖工程盗地质热问题价，取烟得深佳部地和质资绳料而婆进行冰的，亚它是锯工程赤地质内勘查沉的重管要工酿作方锄法之霉一。对工斯程地浓质条说件及董工程万地质屠问题说的认杂识：由地表→地乘下；码由定寄性→踢定量碌。物探钻探坑探2.工程卖地质眨勘探-物探岩土体力学性质和电磁学性质的差异性（模量、电导率、介电常数等）原理人工地震CT电磁CT高分辨率地震地质雷达等方法地质结构含矿构造工程结构用途2.工程秘地质桶勘探-物探高密度电法钻探是用钻机兄在地冒层中缝钻孔朗，以举鉴别跪和划逗分地届层，鞠并可赠沿孔冲深取脉样，驳用以木测定宜岩石耕和土算层的身物理灶力学毅性质。2.工程刃地质尖勘探-钻探工程蝴地质纷勘察社中最裁为重翅要的宰手段跃。2.工程厕地质后勘探-钻探破碎岩土①采用人力和机械，使小部分岩土脱离整体而成粉末、岩土块或岩土芯，破碎一般借助冲击力、剪切力、研磨和压力实现。取样②用钻具（勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）将孔底的碎屑或岩心取出，用于岩土体分析及试验。保全孔壁③一般采用套管或泥浆来护壁。钻探过程2.工程挎地质剥勘探-钻探2.工程陶地质圈勘探-钻探2.工程亮地质嫩勘探-钻探钻孔电视成像仪编号深度H(m)裂隙产状裂隙宽度（mm）备注12.148S53.5°E∠28°24.26未填充22.701S57.6°E∠5.5°24.01未填充32.934S54.1°E∠20.3°14.01未填充43.44S44°E∠23.7°39.07未填充53.848S77.5°E∠28°9.05未填充64.213N90°E∠26°7.01微裂隙，有填充74.821S38°E∠38.4°15.19未填充85.226S1.7°E∠23.2°13.13未填充95.639N69.1°W∠58.4°14.16未填充1017.738N53.4°E∠26.2°13.01有填充1118.026N85.8°E∠16.7°11未填充1218.242S77.1°E∠65.6°7.24微裂隙，有填充1318.481S54°E∠39.1°13.04有填充1418.558S90°W∠13.4°11.13未填充1518.816N53.5°W∠41.7°35.22未填充1618.985N86.6°W∠31.3°13.46未填充2.工程剑地质骗勘探-钻探2.工程汪地质你勘探-钻探2.工程喘地质银勘探-钻探类型特