第八章工程地质勘察

第八章工程地质勘察内蒙古科技大学建筑与土木工程学院岩土工程教研组本章主要内容勘察的主要目的勘察的基本原则勘察的基本要求勘察的主要任务勘察阶段的划分主要的勘察工作内容勘察报告书和图件在城建规划和建（构）筑物、交通等的基本建设工程兴建之前，通常都先要进行测量、水文、工程地质、水文地质以及其它有关内容等的工程勘察工作，以获取建筑场地的自然条件的原始资料，以制定技术上正确、经济上合理和社会效益上可行的设计和实施方案。工程地质勘察就是这些工程勘察中一个极其重要的组成部分。一.工程地质勘察的目的是为了获取建筑场地及其有关地区的工程地质条件的原始资料和工程地质论证。工程地质勘察的基本原则是坚持为工程建设服务的原则，因而勘察工作必须结合具体建筑物类型、要求和特点以及当地的自然条件和环境来进行，勘察工作要有明确的目的性和针对性。对工程地质勘察的要求1.按勘察阶段的要求，正确反映工程地质条件;2.提出工程地质评价，为设计、施工提供依据。勘察的主要任务(对于建筑工程的工程地质勘察)（1）选择优良工程地质条件的场址。（2）在已选定的建筑场址上选择天然地基；确定基础埋深；确定天然地基的承载能力；预测建筑物的可能沉降量和评价其稳定性；论述基础基坑的开挖条件，以及其它与基础砌筑有关的工程地质问题。（3）在天然地基不能满足建筑物的荷载和稳定要求时，则建议采用地基加固或人工地基。并提供与地基处理或深基础有关的工程地质资料和做出工程地质论证。（4）查明建筑场地及其邻区的地质环境及不良地质现象，论证其对建筑物及其附属设施的影响，做出分析和评价。（5）地下洞室在其场址选定后，尚需查明地下洞室周围的地质条件，提供与洞室围岩和洞口斜坡稳定性的有关地质资料，提出相应的工程地质论证。工程地质勘察阶段的划分在我国建筑工程中，工程地质勘察可分为：可行性研究勘察：可行性研究勘察应符合选址或确定场地要求；初步勘察：初步勘察应符合初步设计或扩初步设计要求；详细勘察：详细勘察应符合施工图设计要求。施工勘察：对工程地质条件复杂或有特殊要求的重要工程，尚应进行施工勘察。可行性研究勘察阶段可行性研究勘察阶段，也是选址阶段，该阶段应对拟建场地的稳定性和适宜性做出评价。在确定建筑场地时，在工程地质条件方面，宜避开下列地区或地段：（1）不良地质现象发育且对场地稳定性有直接危害或潜在威胁的。（2）地基土性质严重不良的。（3）对建（构）筑物抗震危险的。（4）洪水或地下水对建（构）筑场地有严重不良影响的。（5）地下有未开采的有价值矿藏或未稳定的地下采空区的。本阶段的工程地质工作要求：（1）搜集区域地质、地形地貌、地震、矿产和附近地区的工程地质资料及当地的建筑经验。（2）在搜集和分析已有资料的基础上，通过踏勘，了解场地的地层、构造、岩石和土的性质、不良地质现象及地下水等工程地质条件。（3）对工程地质条件复杂，已有资料不能符合要求，但其他条件较好且倾向于选取的场地，应根据具体情况进行工程地质测绘及必要的勘探工作。初步勘察阶段初步勘察阶段应对场地内建筑地段的稳定性作出岩土工程评价。本阶段的工程地质勘察工作有：（1）搜集本项目的可行性研究报告、场址地形图、工程性质、规模等文件资料。（2）初步查明地层、构造、岩土性质、地下水埋藏条件、冻结深度、不良地质现象的成因、分布及其对场地稳定性的影响和发展趋势。当场地条件复杂，尚应进行工程地质测绘与调查。（3）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效应。详细勘察与施工勘察阶段详细勘察应密切结合技术设计或施工图设计，按不同建（构）筑物或建筑群提出详细工程地质资料和设计所需的岩土技术参数，对建筑地基做出岩土工程分析评价，为基础设计、地基处理、不良地质现象的防治等具体方案作出论证、结论和建议。详细勘察的具体内容应视建筑物的具体情况和工程要求而定。施工勘察主要是与设计、施工单位相结合进行的地基验槽，桩基工程与地基处理的质量和效果的检验，施工中的岩土工程监测和必要的补充勘察，解决与施工有关的岩土工程问题，并为施工阶段地基基础设计变更提出相应的地基资料，具体内容视工程要求而定。工程地质勘察的基本方法为顺利地实现工程地质勘察的目的、要求和内容，提高勘察成果的质量，必须有一套勘察方法来配合实施。工程地质勘察的基本方法有：工程地质测绘工程地质勘探与取样（坑探，钻探）工程地质现场测试（原位测试）工程地质资料室内整理室内试验（土工试验，岩石（体）试验）工程地质测绘的内容：包括有工程地质条件的全部要素，即测绘拟建场地的地层、岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、物理地质作用和现象、已有建筑物的变形和破坏状况和建筑经验、可利用的天然建筑材料的质量及其分布等。工程地质测绘方法像片成图法和实地测绘法。像片成图法：是利用地面摄影或航空（卫星）摄影的像，在室内根据判释标志，结合所掌握的区域地质资料，把判明的地层岩性、地质构造、地貌、水系和不良地质现象等，调绘在单张像片上，并在像片上选择需要调查的若干地点和路线，然后据此做实地调查、进行核对修正和补充。实地测绘法有三种：（1）路线法。它是沿着一些选择的路线，穿越测绘场地，将沿线所测绘或调查到的地层、构造、地质现象、水文地质、地质和地貌界线等填绘在地形图上。观测路线方向应大致与岩层走向、构造线方向及地貌单元相垂直，这样可以用较少的工作量而获得较多工程地质资料。（2）布点法。它是根据地质条件复杂程度和测绘比例尺的要求，预先在地形图上布置一定数量的观测路线和观测点。观测点一般布置在观测路线上，但观测点应根据观察目的和要求进行布点。（3）追索法。它是沿地层走向或某一地质构造线或某些不良地质现象界线进行布点追索，主要目的是查明局部的工程地质问题。追索法常是在布点法或路线法基础上进行，它是一种辅助方法。工程地质勘探工程地质勘探是工程地质勘察中重要的手段，在建筑工程中，如工业民用建筑工程，地下铁道、桥梁、海港码头等建（构）筑物在设计、施工过程中，必须掌握地基及地质环境的情况，如岩上层的分布、厚度。物理力学性质，以及地下溶洞、断层、古河道、流砂等的有害地质现象。仅靠工程地质测绘是不能解决地表以下地质的了解，而工程地质勘探正是解决对深部地质了解的一种可靠的方法。它可以直接深入地下岩土层取得所需的工程地质和水文地质资料，而且，由于这些资料是直接取得的，因而它是真实的、可靠的。坑探：就是用锹镐或机械来挖掘坑槽，以便直接观察岩土层的天然状态以及各地层之间的接触关系，并能取出接近实际的原状结构岩土样。有时利用坑槽作原位岩土体物理力学测试位置。坑探的种类：有探槽、探坑和探井。工程地质钻探：是获取地表以下准确的地质资料的方法，而且通过钻探额钻孔采取原状岩土样和做现场力学试验也是工程地质钻探的任务之一。钻探：是指在地表下用钻头钻进地层的勘探方法。在地层内钻成直径较小并具有相当深度的圆筒形孔眼的孔称为钻孔。通常将直径达500mm以上的钻孔称为钻井。土试样的采取原状土样的概念在采取试样过程中应该保持试样的天然结构，如果试样的天然结构已受到破坏，则此试样已受到扰动，这种试样称为“扰动样”，在工程地质勘察中是不容许的。除非有明确说明另有所用，否则此扰动样作废。由于土工试验所得出的土性指标要保证可靠，因此工程地质勘察中所取的试样必须是保留天然结构的原状试样。减少土试样扰动的注意事项1.合理的钻进方法是保证取得不扰动土样的第一个前提。也就是说，钻进方法的选用首先应着眼于确保孔底拟取土样不被扰动。2.钻孔应保持孔壁垂直，以避免取土器切刮孔壁；3.取土过程中，如提升取土器、拆卸取土器等每个操作工序，均应细致稳妥，以免造成扰动。4.取出的土应及时用蜡密封，并注明上下，贴上标签，做好记录；5.在土样封存、运输和开土做试验时，都应注意避免扰动。严防振动、日晒、雨淋和冻结。工程地质勘察报告书和图件工程地质报告书:是工程地质勘察的文字成果。其任务在于阐明工程地质条件,分析存在的工程地质问题,并做出工程地质评价,最后得出结论。工程地质勘察报告的主要内容：（一）文字报告1工程概况：勘察任务的来源、目的、要求及其需要解决的问题、工程的类别、性质。2勘察手段及完成的工作量：勘察的手段，使用的仪器、设备，勘察工作量及其确定的原则、依据。3场地的工程地质条件：场地的地形、地貌，地基土构成与分布特征，地基土物理力学性质指标，工程地质分区，水文地质条件，场地稳定性、适宜性条件，地基土的分析与评价（地基持力层选择，地基承载力确定，桩基持力层，桩基承载力，沉降验算）4不良地质现象的评价5地基处理或加固的方案6主要结论及建议（二）图表1勘探点平面布置图2工程地质剖面图3钻孔柱状图4原位测试成果图表5室内土工试验成果图表6专门性图件（暗浜分布图，工程地质分区图，各种分析图）