第十二章各类工程的工程地质勘察要点

1第十二章各类工程的工程地质勘察要点第一节工业与民用建筑工程地质勘察要点工业与民用建筑工程地质勘察阶段与设计阶段相适应，一般分为:可行性研究勘察(选址勘察)初步勘察详细勘察施工勘察当工程规模不大且无特殊要求，建筑场地的工程地质条件简单时，可适当简化勘察阶段。各阶段勘察工作的安排，主要应考虑建筑物的等级和建筑场地工程地质条件的复杂程度这两个因素．建筑物等级见表14—1。2建筑场地工程地质条件的复杂程度，综合有关规范规定，可划分为复杂的、中等的和简单的三类。3复杂场地一般是处于抗震设防烈度大于或等于9度的强震区。地震效应强烈；存在强烈外动力地质作用的地区；地基土质软弱且极不均匀，地貌单元多。地形起伏大，地质环境已经或可能遭受强烈破坏(如过量地面沉降、地下采空区引起的地面沉陷等)．中等场地一般是抗震设防烈度为7—8度，且需进行地震小区划的地震区，局部有不良动力地质作用存在；地基岩土体工程地质性质变化较大；地形有起伏，地貌单元较多．简单场地抗震设防烈度小于或等于6度，无不良动力地质作用影响，地基岩土体结构简单，工程地质性质好且较均一；地形平坦，地貌单元均一．4一、选址(可行性研究)阶段的工程地质勘察主要任务是：初步查清几个可能作为建筑场地的主要工程地质条件，配合其他专业人员选定场址。勘察要点是:①初步了解场地的主要地层、构造、岩土性质、不良地质现象及地下水情况。②对拟建场址的稳定性和建筑物适宜性作出评价。5勘察工作:主要搜集和分析已有的有关资料，进行现场踏勘。当工程地质条件较复杂，已有资料及踏勘尚不能满足要求的场地，应进行工程地质测绘及必要的勘探工作。工程地质测绘的比例尺，一般采用1：5000一l：50000．6二、初勘阶段的工程地质勘察这一阶段是在已选定的场址上进行。主要任务是：通过勘察，应对建筑场地的稳定性作出评价，为建筑总平面布置、确定主要建筑物地基基础工程方案以及对不良地质现象的防治处理提出可靠的工程地质资料。勘察要点是：①查明场地的地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、冻结深度等；②查明场地不良地质现象的成因、分布范围、危害程度及发展趋势；7③对抗震设防烈度大于或等于7度的场地，应初步判定场地和地基的地震效应。勘察工作：应在收集、分析已有资料的基础上，首先进行工程地质测绘，比例尺为1：2000—1：10000。可借助物探了解地下地层、地质构造等。此阶段勘探工作量较大，勘探点、线的间距主要根据场地复杂程度及建筑物等级确定(表14—24)．8勘探孔分为控制性和一般性两类，其深度可根据建筑物等级和孔的性质确定(表14—25)。控制性孔一般以查明地基深部地层结构为主，其数量为总孔数的1／5—1／3，且每个地貌单元不少于一个。另外，在1／4一1／2的孔中取原状样或扰动样进行室内试验研究，主要用以鉴定岩土的物理力学性质及其变化规律。如果地下水位埋藏较浅，还需取水样分析鉴定地下水对混凝土的侵蚀性。9三、详勘阶段的工程地质勘察主要任务是：为主要建筑物的地基及基础设计、地基处理与加固、不良地质现象的防治提供可靠的工程地质依据。勘探孔布置原则：勘探孔按建筑物轮廓和基础轴线布置，其间距可根据场地复杂程度和建筑物等级按襄14—26确定。10勘探孔深度：应以控制地基主要持力层为原则。当基础底面宽度(B)小于5m，且在地基沉降计算深度内又无软弱下卧层存在时，勘探孔深度一般对条形基础为3.0B，对单独柱基为1.5B，但应有部分勘探孔的深度不小于5m。控制孔深度(从基础底面算起)可参照襄14—27确定．11试验勘探孔的数量：应根据建筑物级别、场地面积和地质结构特点来确定，一般约占勘探孔总数的1／2—2／3。考虑地层的均匀性及取样的代表性，一般在压缩层中每隔1—2m取一组试样，下卧层可适当放宽间距，但每一主要土层的试样总数不得少于6件。必要时，应进行载荷、十字板剪力或触探等原位测试工作及抽水试验。12四、施工阶段的工程地质勘察施工勘察主要与设计、施工单位相结合进行地基验槽、地基处理加固效果检验、施工中的工程地质监测和必要的补充勘察工作，解决与施工有关的工程地质问题，并为施工阶段地基基础的设计变更提出相应的地质资料。13第二节地下建筑工程地质勘察要点勘察的目的：是为了给建设方案的选择、建筑物设计和施工，提供可靠的地质、工程地质资料。整个勘察工作应与设计工作相适应地分阶段进行。一、可行性研究阶段工程地质勘察勘察目的：是选择优良的地下建筑位址和最佳轴线方位。勘察内容有：①调查各比较线路地段的地貌、地层岩性及地质构造等条件，查明是否有不良的工程地质因素存在。如工程地质性质不良岩性的分布、洞室附近缓倾角裂隙及与洞线平行或交角很小的裂隙的分布及断层破碎带存在等情况；14②调查洞室进出口和傍山浅埋地段的滑坡、覆盖层、泥石流等的分布，分析山体的稳定性；②调查洞室沿线的水文地质条件，并注意是否有岩溶洞穴、矿山采空区等老窑存在；④进行洞室工程地质分段及初步围岩分类。勘察方法：以工程地质测绘为主，辅以必要的勘探、试验工作，以查明建筑场区的工程地质条件，判明是否有不良工程地质因素。测绘比例尺一般为l：5000一1：25000。·15勘探工作：勘探以物探工作为主，配以少量钻探，用以探测覆盖层厚度、古河道、岩溶洞穴、断层破碎带及地下水分布等。钻探的孔距一般200—500m，一般布置在洞室进出口、地形低洼处及存在工程地质问题的地段。钻孔深度一般应钻至设计洞底高程以下l0一20m。在钻进过程中，应注意收集水文地质资料，并根据需要进行地下水动态观测和抽、压水试验。试验内容：以室内岩土物理力学实验为主，必要时可进行少量的原位岩体试验。16二、初步设计阶段工程地质勘察本阶段勘察是在可行性研究阶段选定的建筑场址上进行。勘察内容：①查明地下建筑沿线地区的工程地质条件。在地形复杂地段应注意过沟地段、傍山浅埋段和进出口边坡的稳定条件；在地质条件复杂地区，应查明松散、软弱、膨胀、易溶及岩溶化岩层的分布，以及岩体中各种结构面的分布、性质及其组合关系，并分析它们对围岩稳定性的影响。17②查明地下建筑地段水文地质条件，预测掘进时的涌水及突水的可能性、位置及最大涌水量；在可溶岩分布区，还应查明岩溶发育规律，主要洞穴的发育层位、规模、充填情况及富水性。③确定岩体的物理力学参数，进行围岩分类，研究评价地下建筑围岩及进出口边坡的稳定性，并提出处理建议。④对大跨度洞室，还应查明主要软弱结构面的分布和组合关系，结合地应力评价洞室围岩的稳定性，提出处理建议。18勘察工作：工程地质测绘、勘探及试验等工作同时展开。工程地质测绘：主要是补充校核可行性研究阶段选定洞室地段的工程地质图件，在进出口、傍山浅埋地段、过沟地段等地质条件复杂地段可进行专门性工程地质测绘，比例尺一般为1／1000—1／2000。勘探：钻探孔距一般为100一300m，在水文地质条件复杂地段，还应布置适当的水文地质钻孔，并进行水文地质观测和抽、压水试验。坑探主要布置在进出口及过沟等地段，以查明这些地段的工程地质条件。19试验：结合钻探和坑探，以围岩分类为目的，分组采取岩样进行室内岩石物理力学性质实验及原位岩体力学试验，测定岩石和岩体的物理力学参数。若洞室埋深很大时，还需进行地应力及地温测定等。三、技术施工设计阶段工程地质勘察本阶段勘察主要是根据导洞所揭露的地质情况，验证已有地质资料和围岩分类，对围岩稳定性和涌水情况进行预测预报。20工作方法：是编制导洞展示图，比例尺一般为1：50—l：200。同时对涌水、围岩变形进行观测，确定围岩变形和松动带范围。必要时可进行超前勘探，以了解前方的地质和水文地质条件等。21第四节水利水电工程地质勘察要点主要任务：是通过对建筑区工程地质条件和问题的调查分析，为水利水电建筑的规划、设计和施工提供可靠的地质依据。一般分为四个阶段：规划勘察阶段可行性研究勘察阶段初步设计勘察阶段技术施工设计勘察阶段22一项大型，重要工程，要求严格遵循勘察阶段，按顺序完成各项工作．对于中、小型工程，在条件简单情况下，则可以适当压缩勘察阶段，简化工程地质勘察工作。一、规划阶段工程地质勘察勘察任务：是了解规划河流或河段的区域地质及地震情况；了解各梯级库、坝区的基本地质条件和主要的工程地质问题。为选定河流(段)规划方案和近期开发工程及控制性工程提供地质依据。23(一)主要勘察内容坝址区：对梯级开发坝区来说，要了解基本工程地质条件，注意河谷第四地质现象的分布和规模；岩层透水性及可能产生渗漏的地段。近期开发工程和控制性工程的坝区，应在上述基础上进一步了解坝基软弱夹层大致分布；坝区内大断层、活断层及缓倾角断层情况；风化壳深度，透水层及隔水层大致深度；岸坡稳定条件及地下水高程。对第四系地区应了解其厚度及基本物理性状，尤其要注意不良土石体的分布。24水库区：梯级开发库区内，要了解严重威胁水库规划方案成立的重大不良地质现象(主要是滑坡、泥石流、岩溶的分布)以及大规模的浸没、塌岸和严重渗漏可能性问题。近期开发工程和控制性地段，应对上述有关问题作出初步评价。水力梯级开发是河流水力资源开发的主体形式。根据河流各段不同落差，逐级修建水坝，以集中落差，调节流量，达到河流水力资源的合理开发和综合利用。河流（特别是大河）水力梯级开发是一项复杂的系统工程。25(二)一般勘察方法坝址区：梯级开发区以工程地质测绘和物探为主。测绘比例尺选用1：5000一1：10000(平原区1：10000一1：20000)；物探工作主要布置不少于3--5条物探剖面，以了解覆盖层厚度、地下水和地质构造情况。适当做些试验工作．近期开发和控制性区段：在上述工作基础上，在代表性勘探剖面上布置3--5个钻孔，主要了解地层情况。结合钻孔做压水试验工作。两岸适量布置轻型坑探工程。26水库区：主要结合区域地质调查来进行。对近期开发和控制性工程，如存在重大工程地质问题时，要进行专门工程地质测绘，有重点地布置少量勘探工作。对水库，工程地质测绘比例尺应选用1：20000一1：50000。测绘范围应包括研究渗漏问题有关的分水岭及邻谷地区．27二、可行性研究阶段工程地质勘察勘察任务：是在前阶段选定的近期开发工程地段进行勘察工作，为选定坝址与引水线路、初选坝型与枢纽布置方案提供地质依据．查明库、坝区等主要建筑区工程地质条件，对场地的构造稳定性、库、坝区主要工程地质问题作出初步评价，并进行天然建筑材料初查工作。28(一)主要勘察内容坝址区：①了解河床及两岸第四系地层厚度、分布和物质组成，特别是软土层及砂砾卵石层分布；②了解基岩岩性、分层(类)，软弱夹层的分布、厚度、性质，分析其与工程的关系；③了解坝区断裂带的产状、延伸、性质、规模、充填物质，尤其是顺河断裂及缓倾角断裂，分析它们对工程的影响；29④了解风化分带及各带厚度、分布规律和强度性质；⑤初步分析存在的崩、滑坡等不良地质现象的形成条件、稳定性和危害程度；⑥了解坝址区水文地质条件及岩土体透水性，岩溶发育深度和主要岩溶现象的存在情况，分析渗漏的可能性。30水库区：在全面了解库区工程地质条件基础上，着重针对库区工程地质问题进行勘察研究，即：①调查库区水文地质条件，分析通过各种渗漏通道产生渗漏的可能性，特别是岩溶区，要结合岩溶发育程度和隔水层分布情况，分析渗漏途径和形式，并进行渗漏量估算，分析其对建库的影响和处理的可能性；②根据地形地貌条件、水文地质条件和第四系地层分布情况，研究浸没的可能性，初步预测漫没区范围；③调查对工程有影响的滑坡、泥石流分布，初步评价其稳定性，对土岸的塌岸情况也要作出预测；④配合地震部门对水库诱发地震问题作出可能性判断。31（二)一般勘察方法坝址区：1.测绘：采用1：2000一1：5000(平原区1：2000一1：10000)的工程地质测绘。2.勘探：各比较坝址布置1--3条勘探剖面，其剖面应能控制坝址河床、软弱夹层、顺河断层、不稳定岸坡。手段以钻探为主，峡谷陡岸坝肩部位也可考虑平硐勘探，物探工作主要用来配合查明地质结构、风化层、覆盖层、不稳定坡体等。3.试验：钻孔应分段做压（抽）水试验。岩土试验以室内物理力学指标测试和现场简单测试为主。对一些重要现象可开