第四章工程地质测绘与调查课件

,#,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,第四章工程地质测绘与调查,第一节工程地质测绘与调查的基本要求,工程地质测绘是工程地质勘察过程中的基础工作，是勘察中最先进行的项目。其目的是为编制工程地质图系统地获取原始资料。,工程地质测绘是运用地质、工程地质理论，对与工程建设有关的各种地质现象进行观察和描述，初步查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件。将工程地质条件诸要素采用不同的颜色、符号，按照精度要求标绘在一定比例尺的地形图上，并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图。这一重要的勘察成果可对场地或各建筑地段的稳定性和适宜性做出评价。,一、工程地质测绘与普通地质测绘的区别,（,1,）工程地质测绘密切结合工程建筑物的要求，结合工程地质问题进行。,（,2,）对与工程有关的地质现象，如软弱层、风化带、断裂带的划分，节理裂隙、滑坡、崩塌等，要求精度高，涉及范围较广，研究程度深。,（,3,）常使用较大比例尺（,1,:,10000,1:2000,1:500,），对重要地质界限或现象采用仪器法定位。当然在区域性研究中也使用中、小比例尺。,（,4,）突出岩土类型、成因、岩土地质结构等工程地质因素的研究，对基础地质方面，尽量利用已有资料，但对重大问题应进一步深化研究。,二、工程地质测绘范围的确定,工程地质测绘不像一般的区域地质或区域水文地质测绘那样，严格按比例尺大小由地理坐标确定测绘范围，而是根据拟建建筑物的需要在与该项工程活动有关的范围内进行。原则上，测绘范围应包括场地及其邻近的地段。适宜的测绘范围，既能较好地查明场地的工程地质条件，又不至于浪费勘察工作量。根据实践经验，由以下三方面确定测绘范围，即拟建建筑物的类型和规模、设计阶段以及工程地质条件的复杂程度和研究程度。,建筑物的类型、规模不同，与自然地质环境相互作用的广度和强度也就不同，确定测绘范围时首先应考虑到这一点。例如，大型水利枢纽工程的兴建，由于水文和水文地质条件急剧改变，往往引起大范围自然地理和地质条件的变化；这一变化甚至会导致生态环境的破坏和影响水利工程本身的效益及稳定性。此类建筑物的测绘范围必然很大，应包括水库上、下游的一定范围，甚至上游的分水岭地段和下游的河口地段都需要进行调查。房屋建筑和构筑物一般仅在小范围内与自然地质环境发生作用，通常不需要进行大面积工程地质测绘。,在工程处于初期设计阶段时，为了选择建筑场地一般都有若干个比较方案，它们相互之间有一定的距离。为了进行技术经济论证和方案比较，应把这些方案场地包括在同一测绘范围内，测绘范围显然是比较大的。但当建筑场地选定之后，尤其是在设计的后期阶段，各建筑物的具体位置和尺寸均已确定，就只需在建筑地段的较小范围内进行大比例尺的工程地质测绘。可见，工程地质测绘范围是随着建筑物设计阶段(即岩土工程勘察阶段)的提高而缩小的。,一般的情况是：工程地质条件愈复杂，研究程度愈差，工程地质测绘范围就愈大。工程地质条件复杂程度包含两种情况：,(1)一种情况是在场地内工程地质条件非常复杂。,例如，构造变动强烈，有活动断裂分布；不良地质现象强烈发育；地质环境遭到严重破坏；地形地貌条件十分复杂。,(2)另一种情况是场地内工程地质条件比较简单，但场地附近有危及建筑物安全的不良地质现象存在。如山区的城镇和厂矿企业往往兴建于地形比较平坦开阔的洪积扇上，对场地本身来说工程地质条件并不复杂，但一旦泥石流暴发则有可能摧毁建筑物。此时工程地质测绘范围应将泥石流形成区包括在内。又如位于河流、湖泊、水库岸边的房屋建筑，场地附近若有大型滑坡存在，当其突然失稳滑落所激起的涌浪可能会导致灭顶之灾。,三、工程地质测绘比例尺的选择,工程地质测绘的比例尺大小主要取决于设计要求。建筑物设计的初期阶段属选址性质的，一般往往有若干个比较场地，测绘范围较大，而对工程地质条件研究的详细程度并不高，所以采用的比例尺较小。但是，随着设计工作的进展，建筑场地的选定，建筑物位置和尺寸愈来愈具体明确，范围愈益缩小，而对工程地质条件研究的详细程度愈益提高，所以采用的测绘比例尺就需逐渐加大。当进入到设计后期阶段时，为了解决与施工、,使用,有关的专门地质问题，所选用的测绘比例尺可以很大。在同一设计阶段内，比例尺的选择则取决于场地工程地质条件的复杂程度以及建筑物的类型、规模及其重要性。工程地质条件复杂、建筑物规模巨大而又重要者，就需采用较大的测绘比例尺。总之，各设计阶段所采用的测绘比例尺都限定于一定的范围之内。,1,比例尺选定原则：,（,1,）应和使用部门的要求提供图件的比例尺一致或相当；,（,2,）与勘测设计阶段有关；,（,3,）在同一设计阶段内，比例尺的选择取决于工程地质条件的复杂程度、建筑物类型、规模及重要性。在满足工程要求的前提下，尽量节省测绘工作量。,2,根据国际惯例和我国各勘察部门的经验，工程地质测绘比例尺一般规定为：,(1),可行性研究勘察阶段,150 000,15 000,属小、中比例尺测绘；,(2),初步勘察阶段,110 000,12 000,属中、大比例尺测绘；,(3),详细勘察阶段,12 000,1200,或更大，属大比例尺测绘。,四、工程地质测绘的精度要求,工程地质测绘的精度包含两层意思，即对野外各种地质现象观察描述的详细程度，以及各种地质现象在工程地质图上表示的详细程度和准确程度。为了确保工程地质测绘的质量，这个精度要求必须与测绘比例尺相适应。“精度”指野外地质现象能够在图上表示出来的详细程度和准确度。,1,详细程度,指对地质现象反映的详细程度，比例尺愈大，反映的地质现象的尺寸界限愈小。一般规定，按同比例尺的原则，图上投影宽度,2mm,的地层或地质单元体，均应按比例尺反映出来。投影宽度,2mm,的重要地质单元，应使用超比例符号表示。如软弱层、标志层、断层、泉等。,2,准确度,指图上各种界限的准确程度，即与实际位置的允许误差。,一般对地质界限要求严格，大比例尺测绘采用仪器定点。,要求将地质观测点布置在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、不同地貌单元及微地貌单元的分界线、地下水露头以及各种不良地质现象分布的地段。观测点的密度应根据测绘区的地质和地貌条件、成图比例尺及工程特点等确定。为了更好地阐明测绘区工程地质条件和解决岩土工程实际问题，对工程有重要影响的地质单元体，如滑坡、软弱夹层、溶洞、泉、井等，必要时在图上可采用扩大比例尺表示。,第二节工程地质测绘方法,一、像片成图法,利用地面摄影或航空（卫星）摄影相片，先在室内进行解释，划分地层岩性、地质构造、地貌、水系和不良地质作用等，并在像片上选择若干点和路线，然后去实地进行校对修正，绘成底图，然后再转绘成图。,岩土工程勘察规范,(GB50021-2001),规定，利用遥感影像资料解释进行观察地质测绘时，现场检验地质观测点数宜为工程地质测绘点数的,30%50%,。野外工作应包括下列工作：,（,1,）检查解释标准；,（,2,）检查解释结果；,（3）检查外推结果；,(4)对室内解释难以获得的资料进行野外补充。,二、实地测绘法,常用的方法有三种：路线法、布点法和追索法。,1.路线法,沿着一定的路线，穿越测绘场地，把走过的路线正确地填绘在地形图上，并沿途详细观察地质情况，把各种地质界线、地貌界线、构造线、岩层产状和各种不良地质作用标绘在地形图上。路线形式有“S”形或“直线”形，路线法一般用于中、小比例尺。,路线法测绘中应注意以下问题：,（1）路线起点的位置，应选择有明显的地物，如：村庄、桥梁或特殊地形。作为每条路线的起点；,（2）观察路线的方向，应大致与岩层走向、构造线方向和地面单元相垂直，这样可以用较少的工作量获得较多的成果；,（3）观察路线应选择在露头及覆盖层较薄的地方。,2.布点法,布点法是工程地质测绘的基本方法，也就是根据不同的比例尺先在地形图上布置一定数量的观察点和观察线路。观察线路长度必须满足要求，路线力求避免重复，使一定的观察路线得到最广泛的观察地质现象的目的。,3.追索法,这是一种辅助方法，是沿着地层走向或某一构造线方向布点追索，以便查明某些局部的复杂构造。,三、测绘对象的标测方法,根据不同比例尺的要求，对观察点、地质构造及各种地质界线的标测采用,目测法、半仪器法和仪器法,。,1.,目测法,目测法是根据地形、地物目估或步测距离。目测法适用于小比例尺工程地质测绘。,2.,半仪器法,半仪器法是用简单的仪器（如：罗盘仪、气压计等）测定方位和高程，用徒步仪或测绳量测距离。此方法适用于中比例尺工程地质测绘。,3.,仪器法,仪器法是采用全站仪等较精密的仪器测定观测点的位置和标高，适用于大比例尺工程地质测绘。,岩土工程勘察规范,（,GB50021-2001,）规定，地质观测点的定位应根据精度要求选用适当方法；地质构造线、地质接触线、岩性分界线、软弱夹层、地下水露头和不良地质作用等特殊地质观察点，应采用仪器定位。,第三节工程地质测绘和调查的内容,在工程地质测绘过程中，应自始至终以查明场地及其附近地段的工程地质条件和预测建筑物与地质环境间的相互作用为目的。因此，工程地质测绘研究的主要内容是工程地质条件的诸要素；此外，还应搜集调查自然地理和已建建筑物的有关资料。下面将分别论述各项研究内容的研究意义、要求和方法,。,一、工程地质测绘和调查的内容,（1）地貌的研究,工程地质测绘中地貌研究的内容有：,地貌形态特征、分布和成因；,划分地貌单元，地貌单元形成与岩性、地质构造及不良地质现象等的关系；,各种地貌形态和地貌单元的发展演化历史。,（2）地层岩性的研究,地层岩性是工程地质条件最基本的要素和研究各种地质现象的基础，所以是工程地质测绘最主要的研究内容。工程地质测绘对地层岩性研究的内容包括：,确定地层的时代和填图单位；,各类岩土层的分布、岩性、岩相及成因类型；,岩土层的正常层序、接触关系、厚度及其变化规律；,岩土的工程性质等。岩土是各类建筑物的地基，也可作为天然建筑材料。岩石和土是最基本的工程地质要素，一切地质体的组成物质。它参与地质结构的组合，决定地形地貌和自然地质作用的发育特征，控制地下水的分布和矿产分布。,（,3,）地质构造的研究,工程地质条件中，结构构造因素是控制性因素，地质结构的研究具有重要意义。工程地质测绘对地质构造研究的内容包括：,岩层的产状及各种构造型式的分布、形态和规模；,软弱结构面,(,带,),的产状及其性质，包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带宽度及充填胶结情况；,岩土层各种接触面及各类构造岩的工程特性；,近期构造活动的形迹、特点及与地震活动的关系等。,（,4,）不良地质作用,不良地质作用研究的目的，是为了评价建筑场地的稳定性，并预测其对各类岩土工程的不良影响。由于不良地质作用直接影响建筑物的安全、经济和正常使用，所以工程地质测绘时对测区内影响工程建设的各种不良地质作用必须详加研究。不良地质作用主要包括：,调查滑坡、崩塌、岩堆、泥石流、蠕动变形、移动沙丘等不良地质作用的形成条件、规模、性质及发展状况；,当岩基裸露地表或接近地表时，应调查岩石的风化程度。研究建筑区的岩体风化情况，分析岩体风化层厚度、风化物性质及风化作用与岩性、构造、气候、水文地质条件和地形地貌因素的关系。,（,5,）第四纪地质,第四纪地质调查主要包括以下内容：,确定沉积物的年代，目前常用的方法有：生物地层法、岩相分析法、地貌学法和元素测定法；,划分成因和类型：如第二章所述各类型岩土。,（,6,）地表水和地下水,在工程地质测绘中研究的水文地质包括地下水和地表水。一般需要查明以下内容：,调查河流和小溪的水位、流量、流速、洪水位标高和淹没情况；,了解水井的水位、水量及其变化情况；,调查泉的出露位置、类型、温度及其变化情况；,查明地下水的埋藏条件、水位变化规律和变化幅度；,了解地下水的流向和水力坡度，地下水的类型和补给条件；,了解水的化学成分及其对各种建筑材料的腐蚀性。,（,7,）其它调查研究,已有建筑物的调查研究,对已有建筑物的观察实际上相当于一次,1:1,的原型试验。根据建筑物变形、开裂情况分析场地工程地质条