边坡工程、地下工程勘察.ppt

边坡（滑坡）工程地下工程勘察,滑坡工程勘察边坡工程勘察地下工程勘察,滑坡工程勘察,滑坡勘察的要点（难点）：1、确定滑坡范围（尤其是经过几次滑动的老滑坡）2、确定滑面（有多个滑面和潜在滑面）3、确定滑带的力学参数c、值及其变化特点。4、评价滑坡的稳定性（工程地质分析法，理论计算法）5、确定治理措施,三峡老城滑坡范围,边坡工程勘察（建筑边坡工程技术规范GB50330-2002）,边坡工程安全等级划分：,边坡工程勘察的一般规定（教材按岩土工程勘察规范编制）,一级建筑边坡工程应进行专门的岩土工程勘察；二、三级建筑边坡工程可与主体建筑勘察一并进行，但应满足边坡勘察的深度和要求。大型的和地质环境条件复杂的边坡宜分阶段勘察；地质复杂的一级边坡工程尚应进行施工勘察。建筑边坡应注重气象资料收集、水文调查和水文地质勘察工作。,边坡工程勘察报告的内容,在查明边坡工程地质和水文地质条件的基础上，确定边坡类别和可能的破坏形式。提供验算边坡稳定性、变形和设计所需的计算参数值。评价边坡的稳定性，并提出潜在的不稳定边坡的整治措施和监测方案的建议对需进行抗震设防的边坡应根据区划提供设防烈度或地震动参数。提出边坡整治设计、施工注意事项的建议。对所勘察的边坡工程是否存在滑坡等不良地质现象，以及开挖或构筑的适宜性做出结论。对安全等级为一、二级的边坡工程尚应提出沿边坡开挖线的地质纵、横剖面图。,边坡勘探,勘探线应垂直边坡走向布置，详勘的线、点间距可按表或地区经验确定。且对每一单独边坡段勘探线不少于2条，每条勘探线不应小于2个勘探孔。建筑边坡的勘探范围应包括不小于岩质边坡高度或不小于1.5倍土质边坡高度。以及可能对建（构）筑物有潜在安全影响的区域。控制性勘探孔的深度应穿过最深潜在滑动面进入稳定层不小于5m，并应进入坡脚地形剖面最低点和支护结构基底下不小于3m。见图,边坡勘察试验,主要岩土层和软弱层应采集试样进行物理力学性能试验，土的抗剪强度指标宜采用三轴试验获取。每层岩土主要指标的试样数量：土层不应少于6个，岩石抗压强度不应小于9个。岩体结构面的抗剪强度宜采用现场试验确定。对有特殊要求的岩质边坡宜作岩体流变试验。,边坡稳定性评价,土质边坡和较大规模的碎裂结构岩质边坡宜采用圆弧滑动法计算对可能产生平面滑动的边坡宜采用平面滑动法进行计算对可能产生折线滑动的边坡宜采用折线滑动法进行计算对结构复杂的岩质边坡，可配合采用赤平极射投影法和实体比例投影法分析当边坡破坏机制复杂时，宜结合数值分析法进行分析。,稳定系数与安全系数,稳定系数和安全系数是两个物理意义截然不同但又有联系的概念，但有人往往将其混为一谈。稳定系数是反映一个滑坡或边坡稳定性。安全系数则是指工程设计标准，指对一个滑坡进行抗滑或支挡设计时，应给予的安全储备的大小。稳定系数是通过计算获得的；安全系数则是工程设计人员给定的。稳定系数由勘察人员确定；安全系数由设计人员给出。Morgenstern-PriceSpencer(1973)Sarma(1973)Fellenius简化BishopJanbu王复来法推力传递法Saram(1979),边坡稳定安全系数,地下洞室（岩土工程勘察规范）,地下洞室围岩的质量分级应与洞室设计采用的标准一致，无特殊要求时可根据现行国家标准工程岩体分级标准(GB50218)执行，地下铁道围岩类别应按现行国家标准地下铁道、轻轨交通岩土工程勘察规范(GB50307)执行。可行性研究勘察应通过搜集区域地质资料，现场踏勘和调查，了解拟选方案的地形地貌、地层岩性、地质构造、工程地质、水文地质和环境条件，做出可行性评价，选择合适的洞址和洞口。地下洞室应着重进行初步勘察和详细勘察。施工勘察应配合导洞或毛洞开挖进行，当发现与勘察资料有较大出入时，应提出修改设计和施工方案的建议。地下洞室围岩的稳定性评价可采用工程地质分析与理论计算相结合的方法，可采用数值法或弹性有限元图谱法计算。当洞室可能产生偏压、膨胀压力、岩爆和其他特殊情况时，应进行专门研究。,洞室超前预报,地下洞室勘察，凭工程地质测绘、工程物探和少量的钻探工作，其精度是很难满足施工要求的，尚需依靠施工勘察和超前地质预报加以补充和修正。因此，施工勘察和地质超前预报关系到地下洞室掘进速度和施工安全，可以起到指导设计和施工的作用。超前地质预报主要内容包括下面四个内容：1.断裂、破碎带和风化囊的预报；2.不稳定块体的预报；3.地下水活动情况的预报；4.地应力状况的预报。超前预报的方法，主要有超前导坑预报法、超前钻孔测试法和掌子面位移量测法等。,地下洞室初步勘察调绘,初步勘察应采用工程地质测绘、勘探和测试等方法，初步查明选定方案的地质条件和环境条件，初步确定岩体质量等级(围岩类别)，对洞址和洞口的稳定性做出评价，为初步设计提供依据。初步勘察时，工程地质测绘和调查应初步查明下列问题：1.地貌形态和成因类型；2.地层岩性、产状、厚度、风化程度；3.断裂和主要裂隙的性质、产状、充填、胶结、贯通及组合关系；4.不良地质作用的类型、规模和分布；5.地震地质背景；6.地应力的最大主应力作用方向；7.地下水类型、埋藏条件、补给、排泄和动态变化；8.地表水体的分布及其与地下水的关系，淤积物的特征；9.洞室穿越地面建筑物、地下构筑物、管道等既有工程时的相互影响。,地下洞室初步勘察勘探,1.采用浅层地震剖面法或其他有效方法圈定隐伏断裂、构造破碎带，查明基岩埋深、划分风化带；2.勘探点宜沿洞室外侧交叉布置，勘探点间距宜为100200m，采取试样和原位测试勘探孔不宜少于勘探孔总数的2/3；控制性勘探孔深度，对岩体基本质量等级为I级和II级的岩体宜钻入洞底设计标高下l3m；对III级岩体宜钻入35m，对IV级、V级的岩体和土层，勘探孔深度应根据实际情况确定；,地下洞室初步勘察测试,3.每一主要岩层和土层均应采取试样，当有地下水时应采取水试样；当洞区存在有害气体或地温异常时，应进行有害气体成分、含量或地温测定；对高地应力地区，应进行地应力量测；4.必要时，可进行钻孔弹性波或声波测试，钻孔地震CT或钻孔电磁波CT测试；5.室内岩石试验和土工试验项目，应按室内试验的有关规定执行。,详细勘察,详细勘察应采用勘探(钻探、钻孔物探)和测试为主的勘察方法，必要时可结合施工导洞布置洞探，详细查明洞址、洞口、洞室穿越线路的工程地质和水文地质条件，分段划分岩体质量等级(围岩类别)，评价洞体和围岩的稳定性，为设计支护结构和确定施工方案提供资料。详细勘察应进行下列工作：1.查明地层岩性及其分布，划分岩组和风化程度，进行岩石物理力学性质试验；2.查明断裂构造和破碎带的位置、规模、产状和力学属性，划分岩体结构类型；3.查明不良地质作用的类型、性质、分布，并提出防治措施的建议；4.查明主要含水层的分布、厚度、埋深，地下水的类型、水位、补给排泄条件，预测开挖期间出水状态、涌水量和水质的腐蚀性；5.城市地下洞室需降水施工时，应分段提出工程降水方案和有关参数；6.查明洞室所在位置及邻近地段的地面建筑和地下构筑物、管线状况，预测洞室开挖可能产生的影响，提出防护措施。,详细勘察勘探,详细勘察可采用浅层地震勘探和孔间地震CT或孔间电磁波CT测试等方法，详细查明基岩埋深、岩石风化程度，隐伏体(如溶洞、破碎带等)的位置，在钻孔中进行弹性波波速测试，为确定岩体质量等级(围岩类别)，评价岩体完整性，计算动力参数提供资料。详细勘察时，勘探点宜在洞室中线外侧68m交叉布置，山区地下洞室按地质构造布置，且勘探点间距不应大于50m；城市地下洞室的勘探点间距，岩土变化复杂的场地宜小于25m，中等复杂的宜为2540m，简单的宜为4080m。采取试样和原位测试勘探孔数量不应少于勘探孔总数的1/2。详细勘察时，第四系中的控制性勘探孔深度应根据工程地质、水文地质条件、洞室埋深、防护设计等需要确定；一般性勘探孔可钻至基底设计标高下610m。控制性勘探孔深度，可按初步勘察时的有关要求执行。,详勘测试,详细勘察的室内试验和原位测试，除应满足初步勘察的要求外，对城市地下洞室尚应根据设计要求进行下列试验：1.采用承压板边长为30cm的载荷试验测求地基基床系数；2.采用面热源法或热线比较法进行热物理指标试验，计算热物理参数：导温系数、导热系数和比热容；3.当需提供动力参数时，可用压缩波波速vp和剪切波波速vs计算求得，必要时，可采用室内动力性质试验，提供动力参数。,详勘报告,详细勘察阶段地下洞室岩土工程勘察报告，除按一般的勘察报告要求执行外，尚应包括下列内容：1.划分围岩类别；2.提出洞址、洞口、洞轴线位置的建议；3.对洞口、洞体的稳定性进行评价；4.提出支护方案和施工方法的建议；5.对地面变形和既有建筑的影响进行评价。,百花山隧道进口,百花山隧道出口附近岩层（原II类，现为V类）,工程实例：侯家湾四号隧道,内昆线昭通彝良县境内，2228m隧道所在地区气候条件恶劣、地质复杂，溶槽、溶沟发育，进口端DK346+187+370段长达183m为埋深20m左右、风化极严重的玄武岩破碎层，自稳能力极差；其余地段均为灰岩。在该隧道的施工中，考虑到围岩比较破碎，分上下两层台阶开挖，在按设计施作初期支护的情况下，DK346+282+299段17m拱部初期支护于1999年1月21口8时20分在事先没有任何迹象的情况下，突然响声大作，瞬间发生坍塌，初期支护全被压垮，洞内全断面封堵，地表形成直径8m、深4m的口小肚大的坍穴，坍方数量为3630m3降雪和地下水激发造成；地质因素：隧道拱顶上方埋深为21m，埋深上部为松散的砂粘土，下部为风化破碎的玄武岩，经过雪水渗透浸泡，达到饱和状态，失去自稳能力；人为因素：施工工序安排欠科学。,