《工程地质勘探》课件

工程地质勘探工程地质勘探是工程建设的重要环节。它是为了了解工程建设场地和区域的地质情况，为工程设计、施工提供可靠的地质依据。课程简介本课程深入介绍工程地质勘探领域。涵盖地质调查方法、数据分析、报告编写、常见地质问题及解决方案等。通过学习，学生将掌握工程地质勘探的理论知识和实践技能，为未来从事相关工作打下坚实基础。工程地质勘探的意义和目的安全与稳定工程地质勘探可以确定地基承载力，避免地基不均匀沉降，保障工程安全与稳定。经济效益勘探可以帮助选择最佳施工方案，减少工程成本，提高经济效益。科学决策勘探结果为工程设计和施工提供可靠依据，减少工程风险，提高决策的科学性。工程地质勘探的分类岩土工程勘探岩土工程勘探是最常见的一类，主要针对建筑物地基、隧道、桥梁等工程项目。水利工程地质勘探水利工程勘探关注水库、大坝、河道等水利工程，重点分析地质条件对工程建设的影响。矿山地质勘探矿山地质勘探目标是寻找、评估和开发矿产资源，涉及矿体分布、矿石质量等方面的调查。环境地质勘探环境地质勘探关注环境污染、地质灾害等问题，为环境保护、土地利用提供科学依据。工程地质勘探的基本原则11.完整性全面了解项目区域的地质条件，确保勘探范围涵盖所有可能影响工程的地质因素。22.科学性采用科学的勘探方法和技术，确保勘探结果的准确性和可靠性。33.经济性在满足工程需求的前提下，尽量降低勘探成本，提高勘探效率。44.安全性确保勘探过程的安全，避免对环境造成破坏。工程地质勘探的一般流程1资料收集与文献调研收集现有资料，包括地形图、地质图、水文资料、气象资料等。查阅相关文献，了解该区域的地质情况，为勘探工作提供参考。2现场勘探进行地质剖面测量，确定地层岩性、岩层产状等。进行土壤、岩石、地下水等样品的采集，为实验室分析提供依据。3室内分析对采集的样品进行物理、化学、矿物学等分析，确定岩土的工程性质。根据分析结果，绘制工程地质剖面图、工程地质图，编写工程地质报告。资料收集和文献调研收集相关资料包括已有的工程地质勘探报告、地形图、地质图、水文地质资料等。这些资料可以提供基础信息，帮助我们更好地理解项目区域的地质环境。文献调研查阅相关文献，例如学术期刊、书籍、专业网站等，了解项目区域的区域地质背景、地质构造、岩土性质、水文地质条件等信息。资料整理与分析对收集的资料进行整理和分析，找出关键信息，并绘制简要的区域地质图和地质剖面图。问题总结基于收集的资料和文献调研，总结需要进一步勘探和研究的关键问题，为后续的实地勘探工作提供方向。地形地貌调查地形类型山地、丘陵、平原、高原等地形的起伏形态和分布特征。地貌特征河流、湖泊、海湾、海岸线、山峰、谷地、盆地等特征。坡度坡向坡度和坡向会影响地表径流、土壤侵蚀和工程建设。水系分布河流、湖泊、地下水等水体的分布情况。地质构造调查断层断层是地壳岩石受到构造应力作用而发生破裂，并沿破裂面发生明显位移的构造。断层是重要的地质构造，对工程建设影响很大。褶皱褶皱是地壳岩石在构造应力作用下，发生弯曲变形而形成的波状弯曲。褶皱是重要的地质构造，会影响工程建设的稳定性。岩层岩层是岩石在地壳中按成层排列的连续体，是地质构造的基本单元。岩层是重要的地质构造，影响工程建设的选址和施工。岩土性质调查土的物理性质包括密度、孔隙度、含水量、塑性指数等，这些参数影响土的强度、压缩性和渗透性。土的力学性质包括抗剪强度、压缩模量、弹性模量等，这些参数直接影响工程结构的稳定性和安全性。岩石的物理性质包括密度、孔隙度、抗压强度、抗拉强度等，这些参数影响岩石的工程特性和地基的承载力。岩石的力学性质包括弹性模量、泊松比、抗剪强度等，这些参数用于分析岩石的变形和破坏特征。水文地质调查11.地下水位测量地下水位深度，了解地下水埋藏条件和变化规律。22.地下水水质分析地下水化学成分，评估其对工程的影响，例如腐蚀性、溶解性。33.地下水动态监测地下水水位变化，了解地下水补给、径流和排泄规律。44.地下水资源评估地下水储量和可开采量，为工程用水提供依据。实验室试验实验室试验是工程地质勘探的重要组成部分，对土体、岩石等工程地质材料进行物理性质、力学性质等方面的测试，为工程设计提供可靠的依据。实验室试验需严格按照相关标准进行，并进行详细的记录和分析，确保试验结果的准确性和可靠性。1颗粒分析测定土粒的大小和成分，了解土的粒度组成。2密度和孔隙率确定土的密实程度和含水量。3抗剪强度评估土体抵抗剪切破坏的能力。4压缩性分析土在荷载作用下的变形特性。地球物理勘探地震勘探利用人工地震波探测地下地质构造，获取地下岩层结构、岩性等信息。地震勘探广泛应用于石油、天然气勘探、地热资源开发等领域。重力勘探利用地下岩石密度差异产生的重力场变化，探测地下地质构造。重力勘探可用于探测地下盐丘、地下水、矿产资源等。电法勘探利用地下岩石电性差异产生的电场变化，探测地下地质构造。电法勘探可用于探测地下水、矿产资源、地质灾害等。磁法勘探利用地下岩石磁性差异产生的磁场变化，探测地下地质构造。磁法勘探可用于探测地下矿产资源、地质构造等。钻探取样钻探设备钻探设备根据需要，可以采用冲击钻、回转钻、钻机等。钻探设备的型号应根据地层条件、钻孔深度和勘探目的选择。钻孔钻孔的深度、直径和方位应根据勘探要求确定。钻孔应垂直于地表，并保持直线。取样在钻孔过程中，应定期取样，并将样品进行编号、记录和保存。取样方法可以采用岩芯取样或岩屑取样。岩芯岩芯应完整、无污染，并应进行仔细的描述和分析。岩芯描述包括岩性、颜色、结构、构造和风化程度等。样品分析样品分析包括物理性质测试、化学分析、矿物分析等。这些分析结果可以用来确定地层的性质和工程性质。岩心描述与分析岩心描述岩心是钻探过程中从地下取出的岩石样品。岩心描述是记录岩心的颜色、结构、构造、矿物成分、风化程度等特征。岩心分析岩心分析是通过各种试验和测试来研究岩心的物理力学性质。岩心分析可以帮助确定地基土的承载力、抗剪强度、渗透系数等重要参数。工程地质剖面工程地质剖面图，用以直观展示地质结构、岩层分布、地质构造等地质信息。剖面图通常以垂直方向表示深度，水平方向表示距离。剖面图可用于分析地下水位、岩土体特性、地质构造等信息，为工程建设提供重要参考。剖面图可以反映地层倾向、倾角、断层走向、倾角等信息。工程地质图工程地质图是将地质调查结果进行综合分析和整理，并用符号、颜色等方式在地形图上表示出来。它能够直观地展示地层、构造、岩性、水文地质等信息，为工程建设提供重要的参考依据。工程地质报告11.概述介绍项目概况、勘探目的、勘探范围和方法。22.地质条件分析区域地层、构造、岩土性质、水文地质等情况。33.工程地质问题总结勘探过程中发现的工程地质问题，例如地基稳定性、岩溶发育、水文条件等。44.建议针对工程地质问题提出相应的解决方案和建议，例如地基处理方案、工程防护措施等。土体分类土体分类根据土的成因、矿物成分、颗粒大小、物理性质进行分类。工程分类重点关注土的工程性质，如承载力、压缩性、渗透性等。地质分类基于土的形成过程和地质环境，如沉积土、残积土等。软弱地基处理地基加固软弱地基通常承载力不足，需要采取措施提高其强度和稳定性。换填垫层将地基中不适宜的土体更换为强度较高、性质良好的材料，如碎石、卵石等。桩基础通过桩体将荷载传递到较深、更坚硬的土层，减小地基沉降量。深层搅拌将水泥、石灰等固化剂加入到地基土中，通过搅拌使土体强度提高。膨胀性土膨胀性土的形成膨胀性土通常是由风化或沉积作用形成的粘土，其中含有大量蒙脱石等矿物。膨胀性土的危害膨胀性土在吸水后体积会膨胀，造成建筑物裂缝、基础沉降等问题。膨胀性土的处理针对膨胀性土，需要采取相应的工程措施，如地基处理、建筑物设计等，降低其膨胀风险。岩溶地基岩溶地基的特点岩溶地基主要由可溶性岩石，如石灰岩、白云岩等组成。地表和地下水溶蚀作用形成溶洞、塌陷等地质现象，对工程建设造成较大影响。岩溶地基的处理需要进行详细的勘探工作，查明岩溶发育程度，并进行相应的处理措施。例如，对溶洞进行回填、加固，或采用桩基等深基础。冻土地基1低温环境冻土地基是指处于低温环境下，土壤或岩石中含有冰的土层。2冻胀和融沉冻土地基容易发生冻胀和融沉现象，导致建筑物变形和破坏。3特殊处理需要采取特殊措施来处理冻土地基，例如采用桩基、地基防冻措施等。地质灾害评价评估风险识别潜在灾害，如滑坡、泥石流和地震，评估其发生的可能性和严重程度。制定措施根据评估结果制定防灾减灾措施，例如工程防护、预警系统和应急预案。监测预警建立监测系统，实时监测地质环境变化，及时发布预警信息，最大程度减少灾害损失。选址勘探城市规划建筑物、道路、桥梁等重要基础设施的选址。水利工程水库、大坝、水电站等水利工程的选址。能源勘探石油、天然气等能源资源的勘探开发区域选址。隧道与岩体工程地质勘探岩体结构调查详细调查岩体结构，包括节理、裂隙、断层等水文地质调查评估岩体中的地下水情况，预测渗漏风险稳定性分析评估岩体在隧道施工和运营期间的稳定性公路桥梁地质勘探桥梁地基桥梁地基的岩土条件是影响桥梁稳定性和安全性的关键因素。包括地基土的物理力学性质、承载力、稳定性等。桥墩基础桥墩基础通常采用桩基础、扩大基础或沉井基础，需要根据地质条件进行合理的选型设计。桥台基础桥台基础通常采用墙式或斜坡式，需要考虑桥台的稳定性、抗滑移性、抗震性等。桥梁施工桥梁施工过程中需要注意地质条件的影响，例如岩土开挖、桩基施工、地基处理等。城市规划地质勘探地下水资源规划区域地下水资源分布，评估水质、水量及可利用性。地质灾害评估识别滑坡、泥石流等地质灾害隐患，制定防治措施。地质勘探工作进行钻探、取样、分析，为城市规划提供基础地质资料。环境地质评价评价土地利用适宜性，为城市发展提供科学依据。矿产资源地质勘探1矿产资源勘探矿产资源勘探旨在寻找和评估潜在的矿床，为矿山开发提供基础。2地质调查勘探过程包括地质调查，以确定矿床的规模、品位、类型和分布。3钻探和采样钻探和采样用于收集岩石和矿石样本，进行分析和评估。4经济可行性勘探结果用于评估矿床的经济可行性，并制定开采计划。常见问题与解决方案工程地质勘探中常遇到一些问题，