任务认识常用勘察手段课件

任务1认识常用勘察手段任务引入万八快速路冷家沟大桥勘察G219线勘察G317线勘察常用的勘察手段有哪些呢？教学目标1.掌握工程地质勘察阶段划分；2.掌握工程地质勘察目的、任务与勘察内容；3.了解工程地质勘察手段。

知识目标1.遵守法律，爱岗敬业，具有社会责任感和参与意识；2.具有质量意识、绿色环保意识与安全意识；3.具有集体与团队合作精神，能进行沟通和协作。

素质目标1.能在实际工作中用勘察手段布置勘察工作量；2.能够进行现场编录。

能力目标目录工程地质勘察目的与任务2线路工程工程地质勘察内容3工程地质勘察手段4工程地质勘察阶段划分1一、工程地质勘察阶段划分一、工程地质勘察阶段划分1.规划勘察主要任务是查明线路经过的区域的地质条件，初步论证勘查区域稳定性，定性评价未来可能的工程地段和建筑区；提出几个比较方案以供选择。2.可行性研究勘察主要任务是为选定建筑物地址、拟定建筑群的布置方式及单个建筑物的形式、规模等进行勘察。在选址中应对几个方案作比较详尽的工程地质条件调查，以便比较各方案的优劣，并为拟建建筑类型和规模提供地质资料。一、工程地质勘察阶段划分3.初步设计勘察任务是确定主要建筑物的具体位置、结构形式和具体规模，以及所有建筑物的布置方式、地基与基础工程设计等，勘察工作须为此提供全面而详尽的地质资料和建议，因此要使用各种勘察手段。4.施工设计勘察勘察任务主要是对某些专门性工程地质问题进行补充性的分析，提出处理意见。施工地质工作主要是解决施工过程中出现的新的工程地质问题，观察开挖过程中揭露的地质现象，检验前阶段勘察资料的准确性并布置工程地质监测工作。勘察内容视需要而定补充性的工作，以勘探和试验为主，结合地基处理可以进行各种成桩试验、灌浆试验等，结合基坑排水做水文地质试验。对开挖面揭露的地质景象应及时利用。进行观察、记录及照相，进行地基开挖的验收工作等。二、工程地质勘察目的与任务二、工程地质勘察目的与任务（一）工程地质勘察的目的

查明土木工程场地的工程地质条件、分析存在的工程地质问题、对工程场地做出工程地质评价。（二）工程地质勘察的任务1.查明并分析工程场地的工程地质条件；2.分析存在的工程地质问题，进行定性和定量分析；3.选择能满足要求的较优越的工程场地和环境；4.对选择的场地进一步勘察后，对照建筑物的适宜性对场地进行分区，提出各区段所适宜的建筑物类型、结构、规模、基础及地基处理的合理意见；5.预测工程建成后对地质环境的影响；6.提出工程地质条件的分析评价及改善不良地质条件的措施和建议。三、线路工程工程地质勘察内容三、线路工程工程地质勘察内容（一）新建线路工程地质勘察的内容1.路线工程地质勘察2.路基、路面工程地质勘察3.桥涵工程地质勘察4.隧道工程地质勘察5.天然筑路材料工程地质勘察

三、线路工程工程地质勘察内容（二）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.收集原有道路路况资料。4.调查原有道路的路基、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。对原有道路的工程地质、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，应按新建道路的要求进行工程地质勘察工作。四、工程地质勘察手段四、工程地质勘察手段（一）工程地质测绘（二）工程地质勘探（三）工程地质试验及长期观测四、工程地质勘察手段（一）工程地质测绘1.工程地质测绘的主要内容（1）研究沿线地形地貌特征，划分地貌单元；（2）查明沿线的地层、岩性、地层层序、成因、厚度、时代及岩相变化等；（3）查明地质构造、土体的成层组合关系、大地构造、构造线方向、断裂褶皱形态、（4）岩层产状和分布、构造形迹和构造体系以及它们之间的关系；（5）研究水文地质条件，调查地下水的天然和人工露头--井、泉、矿坑和钻孔等；（6）调查研究沿线不良地质现象及特殊地质问题的范围和性质、发生发展及分布规律；（7）调查研究已有建筑物变形破坏情况及建筑经验；（8）了解铁路沿线天然建筑材料的质量、数量及分布情况。四、工程地质勘察手段（一）工程地质测绘2.工程地质测绘的工作方法（1）测绘宽度的确定：一般采用沿程测绘的方法，其测绘宽度一般包括中线两侧各200-300m.（2）测绘线的布置：为了专门目的或地质条件的重点工程地段而进行的大面积工程地质测绘，常采用路线穿越法和顺层追索法。（3）观测点的选择：观测点的布置必须选在具有代表性的地质现象的天然露头或人工露头处。四、工程地质勘察手段（一）工程地质测绘3.航片和卫片在工程地质测绘中的应用（1）航片的应用

①运用室内光学仪器编制地形图；

②通过地质专业判译编绘工程地质图；（2）卫片的应用

①卫片拍摄地面范围大；

②反映宏观形态特征较清楚、解释效果比较好；

③卫片中包含的信息量大，可根据色调和形态特征，能够解决工程地质测绘中的很多问题。四、工程地质勘察手段（二）工程地质勘探1.山地勘探：剥土、探坑、探槽、探井（分竖井、斜井）、平洞2.钻探3.物探4.工程地质坑探G219线帕羊至老仲巴段勘察四、工程地质勘察手段（二）工程地质勘探1.钻探采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法。它分为轻便钻探和钻探两种。轻便钻探利用洛阳铲、锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法；钻探一般是利用大型钻机进行钻探的方法，常用的钻机是机械回转钻机。钻探过程包括三个基本程序：

A．破碎岩土：采用人力和机械方法，使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯，破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。

B．采取岩土：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（抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。

C．保全孔壁：一般采用套管或泥浆来护壁。

G219线帕羊至老仲巴段勘察四、工程地质勘察手段（二）工程地质勘探1.钻探钻进方法有以下三种：

A．冲击钻进：采用底部圆环状的钻头，将钻具提升到一定高度，利用钻具自重，迅猛放落，钻具在下落时产生冲击动能，冲击孔底岩土层，使岩土达到破碎。

B．回转钻进：采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进，钻进中施加钻压，使钻头在回转中切入岩土层，达到加深钻孔的目的。

C．振动钻进：采用机械动力所产生的振动力，通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。

D．综合式钻进：综合冲击回转两种钻进方法；在钻进过程中，钻头克取岩石时，施加一定的动力，对岩石产生冲击作用，使岩石的破碎速度加快，同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加，在回转中将岩石剪切掉。四、工程地质勘察手段（二）工程地质勘探2.物探（1）电法勘探：可分为自然电场法和人工电场法两种。工程地质勘探中常采用人工电场法的电阻率法，它主要利用仪器测定岩、土体导电性的差异来识别地质情况的一种方法（2）弹性波法：包括地震勘探、声波及超声波探测。它是人工激发振动，来研究地质体中的传播规律，以判定地质情况、岩体状态及特性。（3）地球物理测井：利用地层之间的物性差异，采用不同的物理方法，了解钻井中的地质和水文地质情况的方法。（4）地质雷达：是一种高频电磁波，利用电磁波在不同介质中的传播规律，探明地质条件的一种方法。四、工程地质勘察手段（二）工程地质勘探2.工程地质坑探(1)试坑、浅井(2)探槽(3)斜井和平洞四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测1.室内外试验室内试验：在现场取有代表性的试样，送到试验室进行相关项目的试验。原位测试：在野外现场进行测试，主要包括：

A.岩石力学性质指标；静力载荷试验(CPT)、静力触探试验、圆锥动力触探、标准贯入试验、十字板剪切试验、扁铲侧胀试验、旁压试验、波速测试、现场大型直剪试验、块体基础振动试验

B.水文地质实验

C.岩体中地应力的测试

D.地基工程地质实验

2.工程地质长期观测与工程有关的地下水的动态观测；

不良地质现象的观测；

建筑物修建与周围环境相互作用的动态观测。四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测（1）静力载荷试验(CPT)静力载荷试验是指在拟建场地上，在挖至设计的基础置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特性，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。其试验装置为

根据实测结果绘制沉降与时间(s~t)关系曲线及荷载与沉降(p~s)关系曲线，由此确定地基承载力、地基土的变形模量、估算地基土的不排水抗剪强度、估算地基土基床反力系数。四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测（2）圆锥动力触探

圆锥动力触探指利用锤击动能，将一定规格的圆锥探头打入土中，根据打入土中的阻抗大小判别土层的变化，对土层进行力学分层，并确定土层的物理力学性质，对地基土作出工程地质评价。动力触探试验适用于强风化、全风化的硬质岩石、各种软质岩石及各类土。

试验装置动力触探设备主要由探头和落锤两部分组成，可分为轻型、重型及超重型三类。轻型：10kg锤，落距50cm；重型：63.5kg锤，落距76cm；超重型：120kg锤，落距100cm四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测（3）标准贯入试验标准贯入试验是动力触探类型之一，其利用规定63.5kg的穿心锤，落距76cm自由落下，将一定规格的探头打入士中，根据打入30cm的锤击数（标准贯入击数）计算土的性质。标准贯入试验可适用于砂土、粉土和一般粘性土，最适用于N=2~50击的承载力。

其目的为：采取扰动样，鉴别和描述土类，按颗粒分析结果定名。根据标准贯入击数N，利用地区经验，为砂土的密实度和粉土、粘性土的状态、土的强度参数、变形模量、地基承载力等作出评价。估算单桩极限承载力和判定沉桩可能性。判定饱和粉砂、砂质粉土的地震液化可能性及液化等级。1-穿心锤；2-锤垫；3-钻杆；4-贯入器头；5-出水孔；6-贯入器身；7-贯入器靴四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测（4）十字板剪切试验将十字板头压入被测土层中，施加一定的扭转力矩，将土体剪坏，测定土体抵抗扭剪的最大力矩，通过换算得到土体的抗剪强度值。十字板剪切试验适用于灵敏度不大于10，固结系数不大于100m2/年的均质饱和软粘土。

其目的为：测定原位应力条件下软粘土的不排水抗剪强度Cu、估算软粘性土的灵敏度。1-手摇柄；2-齿轮；3-蜗轮；4-开口钢环；5-固定夹；6-导杆；7-百分表；8-转盘；9-底板；10-固定套；11-弹子盘；12-底座；13-制紧轴；14-接头；15-套管；16-钻杆；17-导轮；18-轴杆；19-十字板头四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测（5）扁铲侧胀试验

指用静力将扁铲形探头贯入土中，达试验深度后，利用气压使扁铲侧面的圆形钢膜向外扩张进行试验。

试验成果主要有：根据A、B、C压力及△A、△B计算p0、p1、p2与深度的变化曲线；绘制扁胀模量、水平应力指数、扁胀指数、扁胀孔压力指数与深度的变化曲线。由试验成果可划分土类、确定静止侧压力系数、评定应力历史、确定不排水抗剪强度、确定土的变形参数、确定水平固结系数、可设计侧向受荷桩。

扁铲侧胀试验适用于一般粘性土、粉土、中密以下砂土、黄土等，不适用于含碎石的土、风化岩等。四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测（6）旁压试验旁压试验（PMT）是将圆柱形旁压器竖直地放入土中，通过旁压器在竖直的孔内加压，使旁压膜膨胀，并由旁压膜（或护套）将压力传给周围土体（或岩层），使土体或岩层产生变形直至破坏，通过量测施加的压力和土变形之间的关系，可得到地基土在水平方向上的应力应变关系。

旁压试验的成果主要为压力和扩张体积曲线、压力和半径增量曲线。根据旁压曲线可评定粘性土、粉土、砂土、碎石土、软质岩石和风化岩的承载力、旁压模量和应力应变关系等。

四、工程地质勘察手段（三）工程地质试验及长期观测（7）波速测试波速测试就是测定土层的波速，依据弹性波在岩土体内的传播速度间接测定岩土体在小应变条件下动弹性模量和泊松比。适用于测定各类岩土体的压缩波、剪切波或瑞利波的波速。根据任务要求可采用单孔法、跨孔法或面波法。根据波速，可按有关公式计算动剪切模量、动弹性模量和泊松