工程勘察学讲义.ppt

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1、第1章 绪论1.1岩土工程勘察定义与含义,一定义：根据建设工程的要求，查明、分析、评价场地的地质、环境特征和岩土工程条件，编制勘察文件的活动。1目的-满足工程建设的要求。2内容-查明、分析、评价场地的地质、环境特征和岩土工程条件。3技术手段-多种：测绘调查，勘探和取样，原位测试，室内土工试验和岩石试验，检验和现场监测，分析计算，数据处理等。4对象-建设场地（及相关部分）的地质、环境特征和岩土工程条件。具体地说为岩土性质，空间分布和工程特征，地下水补给、贮存、排泄特征和水位、水质的变化规律，以及场地及周围地区存在的不良地质作用和地质灾害情况。5任务-查明情况，提供各种相关技术数据，分析评价场地的

2、岩土工程条件并提出解决岩土工程问题的建议，以保证工程安全、高效进行，促进社会经济的可持续发展发展。,1.2本课程目的和要求,一目的：1掌握岩土工程勘察的基本理论和技术技能；2基本掌握采用勘探、原位测试和室内试验手段获取岩土物理力学指标的方法；3学会岩土物理力学指标的统计方法；4根据不同的岩土类型、环境条件及测试结果，对岩土体做出科学合理的评价。二要求：1熟练掌握岩土的工程性质及分类；2熟悉岩土工程勘察的基本方法；3学会岩土室内试验和原位测试数据的整理运用；4能够编写一般的岩土工程勘察报告。,1.3勘察失误实例,1厦门某高层建筑-花岗岩风化带勘察失误及桩基础持力层选择失误,中风化花岗岩,微风化花

3、岗岩,强风化花岗岩,桩,承 台,残积土,中风化花岗岩孤石,上覆高层建筑,1.3勘察失误实例,2长沙某医院办公楼-地下水位勘察评价失误,勘察期间地下水位,施工期间暴雨后地下水位,地 下 室,抬升后地下室底板,5m,1.3勘察失误实例,3长沙某单位住宅基础施工影响评价失误实例,2栋平行住宅,麻石挡土墙,水塘,悬臂桩挡土墙,沉管灌注桩基础,泥质岩,填土,1.4工业与民用建筑部门常用技术标准,岩土工程勘察所依据的技术标准为与工程勘察有关的国家、行业、地方甚至各单位相应的规范和规定或标准。岩土工程勘察所涉及的有关规范(定)及其他技术文件较多，限于篇幅不能一一罗列，以下规范(定)为目前长沙市一般工业与民用

4、建筑场地勘察时目前常用的技术标准：岩土工程勘察规范(GB50021-2001，2009年版)高层建筑岩土勘察规程(JGJ72-2004,J366-2004)建筑抗震设计规范(GB50011-2010年版)建筑地基基础设计规范(GB50007-2002)建筑桩基技术规范(JGJ94-2008)建筑基坑支护技术规程(JGJ120-99)长沙市地基基础设计与施工规定(DB43/T010-1999)另外，还有有关岩土的土工试验、各种原位测试、各种特殊岩土方面的技术标准。就最常用的岩土工程勘察规范(GB50021-2001)而言，它适用于除水利水电、铁路、公路和桥隧工程以外的工程建设岩土工程勘察。,1.

5、4工业与民用建筑部门常用技术标准,它所涉及的各类工程为：1.房屋建筑和构筑物；2.地下洞室；3.岸边工程；4.管道和架空线路工程；5.废弃物处理工程；6.核电厂；7.边坡工程；8.基坑工程；9.桩基础；10.地基处理；11.既有建筑物的增载和保护。,1.4工业与民用建筑部门常用技术标准,该规范涉及到的不良地质作用和地质灾害包括：1.岩溶；2.滑坡；3.危岩和崩塌；4.泥石流；5.采空区；6.地面沉降；7.场地和地基的地震效应；8.活动断裂。,1.4工业与民用建筑部门常用技术标准,该规范涉及到的特殊性岩土包括：1.湿陷性土(湿陷性黄土有专门规范)；2.红粘土；3.软土；4.混合土；5.填土；6.

6、多年冻土；7.膨胀岩土；8.盐渍岩土；9.风化岩和残积土；10.污染土。该规范中，除地下水、测绘调查、勘探和取样、原位测试、室内试验、水土腐蚀评价、现场检测和监测，勘察分级和岩土分类等章节及其相应条款是通用的外，涉及到不同具体工程类型，不同的不良地质作用及地质灾害，不同的特殊性岩土。而有不同的要求和规定。往往一个工程场地进行勘察时，它会涉及到不同的工程类型、不同的不良地质作用及地质灾害和不同的特殊性岩土，因而要综合考虑。,1.4工业与民用建筑部门常用技术标准,例如：长沙市某建于冲沟填平场地的高层建筑场地详细勘察：该建筑拟采用桩基础，有二层地下室。除上述通用章节及相应条款需遵守外，首先该建筑作为

7、房屋建筑，它应遵守岩土工程勘察规范(GB50021-2001)有关房屋建筑和构筑物章节的有关规定；其次，该建筑地下室部分需开挖基坑，且采用桩基础，所以还应遵守有关基坑工程及桩基工程章节的相应条款；再者，从地基岩土分布来说，它包括填土、软土、冲积层、风化岩和残积土、基岩中有溶洞(孔)，所以也要遵守有关填土、软土、岩溶、风化岩和残积土等特殊岩土及地质灾害章节及相应条款；另外，该建筑作为地基基础设计等级甲级及抗震类别为甲级的建筑，还应判别该场地和地基的地震效应，是否有活动断裂，故还需遵守有关场地及地基地震效应和活动断裂章节及相应条款。因此，对于具体工程的勘察设计和施工，往往要综合考虑各种因素，不能单

8、纯地从某一方面加以考虑，这样才能比较全面准确、合理地掌握场地和地基的岩土工程条件和地质环境特征，并作出全面的评价，完成任务书所规定的任务。否则漏掉某些信息或考虑不周，会造成安全事故隐患。需要重点指出的是各类规范、规程、规定等技术文件均应是最新的现行文件。以上常用规范是一般工业与民用建筑常用规范，其他如公路、铁路、水利水电等部门有相应规范，涉及到这些部门或行业的岩土工程勘察，需遵守相应的现行行业规范或标准。,1.5岩土工程勘察基本程序,程序如下图：,明确要求,收集资料，了解场地岩土工程条件,考虑技术经济条件,制定勘察纲要,现场踏勘，测验有无意外情况,有,修改,无,测绘调查,勘 探,现场取样,原

9、位 测 试,室 内 试 验,数据整理分析，判断有无矛盾和疑问，资料是否有遗漏,无,有,补充勘察,做出场地地基评价，结论和建议，提交岩土工程勘察报告和相应图件,土的工程分类标准GBT 501452007,砂粒含量大于50%,第2章土的分类和鉴别2.1 土的野外鉴别,一、粘性土粉土的现场鉴别 粘性土和粉土的现场野外鉴别，可参照经验进行或下表进行。,注：表中Ip系用76g锥入土10mm的液限计算而得,2.1 土的野外鉴别,二、碎石土砂土现场鉴别碎石土和砂土的现场鉴别可参照经验或下表进行。,2.1 土的野外鉴别,三、粘性土和粉土的目力鉴别 新的岩土工程勘察规范(GB50021-2001)中要求当同一场

10、地同时存在粘性土和粉土时，应进行粘性土和粉土的目力鉴别。如果在某场地中，粘性土及粉土不同时存在，则无必要进行目力鉴别。目力鉴别项目包括光泽反应、摇震反应、干强度和韧性（搓条试验）四个项目，这四个项目可在野外直接进行或借助简单设备进行(如烘干设备等)。（一）干强度试验：塑制一个立方体或球形土样，在太阳下或空气中风干，也可以在1100C 烘箱中烘干。用手指捏压确定土的干强度。如有干的土块，不必专门制样。ASTM干强度试验等级,2.1 土的野外鉴别,（二）摇振反应剪胀性：粉粒含量多，反应迅速；粘粒含量多，无反应 制备很软但不粘手的土膏，做成饼状，放在手掌中，手掌作水平向摇动，并用这只手的手背有力的敲

11、击另一只手或用另一只手震击该手），记下土膏反应，然后用手指侧向挤压土膏并同时记下其反应。按下表确定摇振反应试验等级。ASTM摇振反应试验等级（三）光泽反应：用小刀切开稍湿的土，并用小刀抹过切面，观察切面有无光泽和粗糙程度。,2.1 土的野外鉴别,（四）塑性搓条试验-韧性：将作完剪胀性试验的土样（含水量略高于塑限）搓成直径3mm的土条，然后再将土条迭成团，并二次搓条，根据再次搓条的可能性，国内分为低韧性，中等韧性和高韧性三种。ASTM韧性试验标准,2.1 土的野外鉴别,（五）国内土的目力鉴别标准：反应矿物学和土胶体化学方面的含义,GB50021-2001，2009年版,2.1 土的野外鉴别,（六

12、）美国试验与材料协会(ASTM)土的目力鉴别标准：,2.1 土的野外鉴别,（七）结合区域性地质特征判断土的类别：地区性地质特征（尤其是原岩特征和成因类型）对判断土的类别有较大帮助。如：风积成因：砂土（沙漠）和砂质粘土（黄土）；粘土质岩石、主要有易风化矿物组成的岩石如凝灰岩、石灰岩等的残积土为粘土（如南方红粘土）；含有石英颗粒较多的岩石的残积土为粘土的可能性不大，原岩特征有助于判别土类。河床相沉积物砂砾土可能性大；河漫滩沉积物以粘性土为主，下部粗，上部细（二元结构）；洪积扇上游以砾石卵石漂石为主，下游以粘性土和粉土为主；牛轭湖和沼泽沉积物含有有机质；冰川沉积物颗粒粒径大；一级阶地沉积物粉土和粉砂

13、的可能性较大；深海区沉积物颗粒小，浅海区沉积物沉积物颗粒大；坡积土往下部粒度逐渐减小。冲积土往往也有分带现象，上部颗粒粗，下部颗粒细。,2.1 土的野外鉴别,四、土的湿度现场鉴别 土的湿度可大致比照地下水位确定。一般毛细带和地下水位以下的为饱和；地下水位之上的毛细带内土层湿度为湿；毛细带之上土层可为稍湿；当地表受阳光照射或设备烘烤时，可为干燥状态。当然，受雨水及地表水影响或地下管道渗漏影响，干燥的土或稍湿的土可变成稍湿状态或湿的状态，甚至可能变为饱和状态，这一点必须加以注意。毛细水上升高度经验值hc(cm)野外条件下，可结合地下水位参照下表进行湿度判别。对地下水位以下的砂土和碎石土，尤其应当注

14、意。砂土和碎石土含水时为饱和状态，而取上来的岩芯因地下水漏失，野外鉴别不出是饱和状态，只能靠地下水位判定。长沙市一些单位描述砂土和卵石层湿度时，对地下水位以下的砂土和卵石，根据取上来的样判别为稍湿湿，是不正确的做法。地下水位以下砂土和碎石土湿度应为饱和。对相对隔水层的湿度应特别注意。,土的湿度现场判定,湿度,2.1 土的野外鉴别,五、土的密实度野外鉴别 碎石土和砂土的密实度野外现场鉴别可参照下表进行。野外定性鉴别碎石土要有充足的经验，加上在钻孔中难以取出原状碎石土，根据取出来的碎石土岩芯，根本不可能鉴别其密实度，只能根据钻进情况初步确定。砂土的密实度野外现场鉴定,现场地表粗粒土的密实度判别：1

15、2钢筋贯入难易程度判别1疏松：手指容易插入；2中密：用钉锤容易打入；3密实：用钉锤只能打入30cm；4极密实：用钉锤只能打入10cm；,碎石土密实度的现场判定,密实度,特征,2.1 土的野外鉴别,六、粘性土的稠度(状态)野外鉴别 粘性土稠度或状态的野外鉴别可参照下表进行：,粘性土稠度(状态)野外鉴别,细粒土软硬状态：极软：土样放在手中握拳，土从指缝中挤出；软：用手指很容易捏、塑土样；可塑：手指用力才能捏、塑土样；硬塑：手指用力可在土样表面按出凹痕；坚硬：无法用手指在土样表面按出凹痕；,细粒土稠度(状态)的现场判定,2.1 土的野外鉴别,七、土的颜色 土的颜色取决于土的矿物成分和其他组分.描述时

16、从色在前，主色在后，如黄褐色，表示褐色为主色，带黄色。若土中含氧化铁，一般呈红色或棕色；含大量有机质，一般呈黑色，表明土层不良；含较多碳酸钙、高岭土，则土一般呈白色；含锰质，一般褐色居多。,八、土地质年代及成因分类 土的成因分类一般可参照下列表内容进行填写，地质年代可参照搜集的地质资料确定。,注：1 可用混合代号，如Qal+pl；地质年代和成因可联合使用，如Q4ml 2土的地质年代一般以第四纪为主，可分为全新统Q4，上更新统Q3、中更新统 Q2及下更新统Q1。,2.1 土的野外鉴别,九 新近沉积粘性土的野外鉴别：,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,一、分类定名1.土的有机质含量分类：有机质含

17、量Wu按灼失量试验确定：,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,2.砂土和碎石土分类在野外鉴别基础上，根据室内颗粒分析试验进行修正，按下表进行。,砂土分类,注：定名时，据颗粒级配由大到小最先符合者确定,碎石土分类,注：定名时，据颗粒级配由大到小最先符合者确定。,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,3.粉土分类 粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量的50%，且塑性指数IP10的土应定名为粉土。所需资料由室内土工试验确定。4.粘性土 塑性指数IP10的土应定名为粘性土，其中1017者为粘土。所需资料由室内土工试验确定。,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,二、碎石土密实度的修正 在钻孔中难以

18、取出原状碎石土，根据取出来的碎石土岩芯，不可能鉴别其密实度，只能根据钻进情况初步确定。GB50021-2001规定可由重型圆锥动力触探试验击数N63.5及超重型圆锥动力触探试验击数N120结果进行确定。可按下列两表进行。表中N63.5和N120数据应为修正后的击数。,碎石土密实度的N63.5分类,注：本表适应于平均粒径50mm，且最大粒径50mm或最大粒径100mm的碎石土，可用N120或野外鉴别确定。,碎石土密实度的N120分类,1)当采用重型圆锥动力触探确定碎石密实度时，锤击数N63.5应按下式修正：N 63.5=a1 N 63.5 式中 N63.5修正后的重型圆锥动力触探锤击数；a1修正

19、系数，按下表取值；N 63.5 实测重型圆锥动力触探锤击数。如：长沙农机所地基卵石层：N63.5 a1=200.70=14击 中密卵石,重型圆锥动力触探锤击数修正系数,注：表中L为杆长，修正系数a1实际上是考虑了上覆土的自重压力、杆长和侧磨阻力的综合修正系数（铁道部第二勘测设计研究院）,重型圆锥动力触探锤击数修正系数a1,N63.5,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,2)当采用超重型圆锥动力触探确定碎石土密实度时，锤击数 N，120应按下式修正 N 120=a2 N 120 式中 N120修正后的超重型圆锥动力触探锤击数；a2修正系数，按下表取值；N 120 实测超重型圆锥动力触探锤击数。,

20、注：表中L为杆长,超重型圆锥动力触探锤击数修正系数 a2,N120,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,三 砂土密实度的室内修正：GB20051-2001规定应根据标贯试验实测锤击数，来确定砂土的密实度。当按静力触探探头阻力划分砂土密实度时，宜按当地经验确定。按标贯击数实测值划分砂土密实度按下表进行。注意，表中击数N为实测值，确定密实度时不需进行杆长修正。,砂土密实度的N值分类,砂土密实度的N 63.5值分类,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,四 粉土密实度和湿度的室内修正 粉土密实度和湿度分别据孔隙比e和含水量w划分按下表修正确定：,粉土密实度分类,粉土湿度按含水量w(%)划分,粉土密实度

21、分类 广东地基规范,说明：粉土由于取样时含水量失真较严重，按照室内土工试验指标e和w确定其密室度和湿度有较大误差，建议按照原位测试指标确定其密室度,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,五粘性土状态的室内修正 粘性土状态应据液性指数IL划分：,粘性土状态分类,粘性土状态分类,2.2 据试验结果修正土的野外鉴别,对于花岗岩残积土的状态，实践证明按照上述一般土室内土工试验测试所得液性指数划分其状态有较大误差。建议采用下列方法确定其塑性指数和液性指数，再按照上述粘性土状态的塑性指数分类查表确定花岗岩残积土的状态。或直接按照重型动力触探试验击数分类查表确定。式中：Wf为花岗岩残积土中细粒土的天然含水量；

22、W为花岗岩残积土（包括粗、细粒土）的天然含水量；W 0.5为土中粒径0.5mm的颗粒吸着水含量，无试验资料时取5%；P 0.5为土中粒径0.5mm的颗粒的质量含量（%）；WL为土中粒径0.5mm的部分颗粒液限；WP为土中粒径0.5mm的部分颗粒塑限。,2.3工程钻探编录,一,一 与编录有关的野外工作程序 1.提钻后，测量并登记残留岩土芯长度，可用小尺子或钢尺测量岩芯管下端空管长度，岩土芯不平整时取岩芯管中点及两端空管长度平均值。2.装岩土芯箱，按顺序摆放，每回次之间摆放铅笔填写的岩芯票，其格式大致如下所示：单位工程孔号孔深米至米，进尺米残留米，岩(土)芯长度米提升回次 岩芯编号及块数日期 记录

23、人其中岩芯编号及块数示例如下：式中：4指第4回次，3表示该回次岩芯有3块，2表示为第2块。3.测孔深、孔斜及水位、填写班报表 常见的工业与民用建筑岩土工程勘察时，要求垂直钻探且钻孔较浅，孔斜不必测量，一般当孔深大于100m或有特殊要求时，应测孔斜。水位应测初见水位及稳定水位，地下水有多层时，应分层测量。4.初步鉴定岩土层，分层逐回次描述。,2.3工程钻探编录,5.岩土芯采取率的确定 当无残留岩芯时，某回次岩土芯采取率N为：当有残留岩芯时，岩土芯采取率N为：式中：l指该回次的岩土芯长；L该回次进尺；L2指本回次残留岩土芯长度；L1上回次残留岩土芯长度。6.计算换层深度H H=上回次累计孔深L0+

24、本回次分界面以上岩土芯所代表进尺Lm。上回次累计孔深L0指本回次以上进尺的累计孔深，计算换层深度步骤为：找到换层界面所在回次，并测量该回次中岩土层分界面以上提取的岩土芯长度lm；若该回次岩土芯采取率为n%，则lm/(n%)即代表分界面以上在该回次中的进尺：Lm=lm/(n%)；将上一回次累计孔深Lo加上Lm即得换算深度。,2.3工程钻探编录,7.校正孔深 孔深=总钻具长-机上余尺-机高8.岩土芯轴夹角测量 岩土层产状不能在钻孔中直接度量，宜配合地表及其他资料，据有关公式换算。需要计算岩土层产状时，可参考有关教材和参考书籍。9.在分层处插入分界牌，填写地质记录。10.在某深度采样或原位测试，并及

25、时记录位置及测试结果。土工试验及水样应认真采取、包装和运输，及时送至实验室进行测试。11.岩土芯试验后野外记录补充和修正。,2.3工程钻探编录,二 钻孔编录要求、格式(一)基本要求 1.野外记录应由受过专业训练的人员承担，记录应真实及时，按钻进回次逐段填写，严禁事后追记。2.钻探记录可采用肉眼鉴别和手触方法，有条件时或需要时应采用定量化、标准化方法(包括微型贯入仪、点荷载仪、孟塞尔色标及砂土粒度样模等)。3.钻探成果可用钻孔野外柱状图或分层记录表示；岩土芯可据具体工程要求保存一定时间或长期保存。可拍摄岩土芯彩照纳入工程勘察成果资料。(二)野外编录管理规则 野外编录管理规则要点如下：所有野外文件

26、(钻探班报表、采样记录薄、观察记录册等等)均应有确切的户头各级单位名称(部门、大队、分队、小队等或其他相应名称)，有关研究目标的名称、钻孔编号等。,2.3工程钻探编录,记载应该有一定顺序、清晰明了，不省略文字。数字用印刷体书写，记述出现错误和笔误，用单线扛掉并就近改写。擦涂或数字压数字的涂写是不允许的。用普通软铅笔(2H)记载。不允许使用化学铅笔和墨水。野外编录应该是原始记录，即直接的野外现场记录，不做中间转记。室内重新抄写以达到文件“清洁”是不允许的。野外编录上，由负责人进行的所有修改，均应作为代替原始记录的补充，并要负责人签名。所有野外文件，均应含有每天的编录日期，而且要有编录员和相应负责

27、人的签名。（三）格式,钻孔现场记录 工程钻探野外记录 全 页，第 页 钻孔(探井)编号 孔(井)口标高 m，孔(口)位座标：x:y:z:工程地点 钻机型号 钻孔孔径：开孔 m，终孔 m 地下水位：初见 m 时间：自 年 月 日 时起 静止 m 至 年 月 日 时止,钻探单位 钻探机长 钻探班长 记录员 注：对粘性土和粉土描述应包括光泽反应、摇振反应、韧性试验和干强度试验,三、记录内容 钻孔记录内容包括两大类：一类为钻进过程记录，另一类为岩土芯描述(一)钻进过程记录 填写钻探日志时要认真记录，具体钻进过程的观察和记录包括以下内容：钻进方法，钻头类型及规格、更换钻头情况及原因；钻具突然陷落(掉钻)

28、或进尺变快处的起迄深度，借以判断洞穴、软弱夹层及破碎带的位置和规模；遇有涌砂现象应注明涌砂深度、漏升高度及所采取的措施；冲洗液的消耗量，回水颜色和沉渣成分及在不同深度的变化情况等；发现地下水应注明初见水位及稳定水位、涌水量、水质、含水层性质及各含水层的水力联系；孔壁坍塌掉块及钻具振动情况、钻孔弯曲、下钻难易、钻孔止水方法及钻进中发生的事故等；每次取的岩芯应按顺序排列，按有关规定编号、整理、描述、装箱及保管；注明所取原状土样、水样和岩样的数量及深度，包装运输；钻进中所作的各种试验，应按有关规定认真填写记录。上述内容包含一些间接或直接的与工程勘察有关的信息，也是岩土体及某些地质现象或地质体的间接或

29、直接确定的依据，应明确记录，不应忽视。,2.3工程钻探编录,(二)岩土描述 岩土芯描述按钻进提取的岩土芯不同而描述的内容也有不同，按岩土工程勘察规范(GB50021-2001)要求，不同岩土芯描述内容包括下列内容：1.碎石土：描述颗粒级配、颗粒形状、颗粒排列、母岩成分，风化程度，充填物性质及充填程度，密实度等。2.砂土：描述颜色、矿物组成、颗粒级配、颗粒形状、粘粒含量、湿度和密实度等。3.粉土应描述颜色、状态、包含物、光泽反映、摇震反应、干强度、韧性等；4.粘性土应描述颜色、状态、包含物、光泽反应、摇震反应、干强度、韧性、土层结构等。5.特殊土除上述土类规定内容外，还应描述其特殊成分和特殊性质

30、，有关特殊土特征可参照土力学及相关教材或参考书。6.对同一土层中相同的韵律沉积，薄层与厚层的厚度之比1/3，定为“互层”；1/101/3定为“夹层”；对1/10且多次出现的薄层，定为“夹薄层”。具有互层、夹层、夹薄层特征的土，应描述各层的厚度及特征。7.岩石应描述地质年代、名称、风化程度、颜色、主要矿物、结构、构造及岩石质量指标RQD。对沉积岩石着重描述颗粒大小、形状、胶结物成分和胶结程度；对岩浆岩及变质岩应着重描述矿物结晶大小和结晶程度。,2.3工程钻探编录,8.岩体应描述结构面、结构体、岩层厚度、结构类型等内容，并符合下列规定：结构面描述包括类型、性质、产状、结合形式、发育程度、闭合程度、

31、粗糙程度、充填情况及充填物性质及充水情况等。结构体应描述类型、形状、大小及结构体在围岩中受力情况。岩石厚度1.0m时为巨厚层，大于0.5而小于等于1m为厚层，大于0.1m而小于等于0.5m为中厚层，小于等于0.1m为薄层。对地下洞室及边坡工程岩体，尚应确定岩体结构类型，岩体结构类型划分可参考岩土工程勘察规范(GB50021-2001)附录A表执行。9.对岩体基本质量等级为及级岩体，其鉴定和描述除上述有关内容外，还应包括下列内容：对软岩及极软岩，应注意是否具有可软化性，膨胀性、崩解性等特殊性质。对极破碎岩体应说明破碎原因。如断层风化等。开挖后是否有进一步风化的特性。,2.3工程钻探编录,四、钻孔

32、资料整理 钻进工作全部完成后，要整理钻孔资料，主要成果有：钻孔柱状图，把孔内岩土层真实情况，按一定比例尺编制成柱状图。还应在相应位置标上单位吸水量、冲洗液消耗量、岩土芯采取和原位测试位置、地下水位、岩石风化带及代表性的物理力学性质试验成果和原位测试成果。钻探日志及水文地质日志图反映钻进过程，钻探技术、水文地质以及相互间的关系。岩芯素描图或照片，对岩芯的形状、完整程度及特点予以说明。对一般工业与民用建筑场地的岩土工程勘察而言，其钻孔柱状图表格形式现在大都由绘图软件作出，不同软件的表格形式和内容大同小异，可参照教材图12-3。上述野外记录是钻探过程中的文字记录，岩土芯样则是文字记录的辅助资料，它不

33、仅对原始记录的检查和校对是必要的，而且对日后施工开挖过程的资料核对也有重要价值，故应在一段时间内妥善保存。此外，钻孔柱状图是野外记录的图形化，对以土层为主的钻孔和以岩层为主的钻孔可以有不同的图式。柱状图是以钻孔为单位绘制的，可以详尽地反映钻孔结构、地层岩性等细部情形和钻进过程中的可变信息。,2.3工程钻探编录,五、钻孔设计书内容1钻孔附近的地形、地质概况、钻孔目的意义、钻进中注意的问题。2钻孔类型、深度、孔身结构：编制钻孔柱状图，说明将要遇到的地层、构造及水文地质情况；据此确定钻进方法、钻孔类型、深度、孔身结构、开孔和终孔直径、换径深度、钻进速度、护壁方法等等。3岩土工程要求：岩芯采取率、取样

34、、测试、试验、观测、止水及编录等。4说明钻探结束后对钻孔处理意见。,第3章工程地质测绘和调查3.1范围、比例尺和精度,一 定义：工程地质测绘-采用收集资料、调查访问、地质测量、遥感解译等方法，查明场地的工程地质要素，并绘制相应的工程地质图件。通常对岩石出露或地貌、地质条件较复杂的场地进行工程地质测绘；对地质条件简单场地，用调查代替工程地质测绘；在可行性研究勘察阶段和初步勘察阶段，工程地质测绘和调查能发挥极其重要的作用；在详细勘察阶段，可通过工程地质测绘和调查对某些专门地质问题（如滑坡和断裂等）做补充调查。作用：初步评价建设场地工程地质环境和场地稳定性及工程地质分区，为合理布置勘察工作量提供依据

35、。,3.1范围、比例尺和精度,二 范围：包括建筑场地和附近影响地段。依据为：1建筑类型，规模；如大型水利枢纽工程和房屋建筑，测绘重要性不同。前者包括水库上下游，甚至上游分水岭地段和下游河口地段。后者通常在小范围内与地质环境作用，除非附近有不良地质作用且影响到场地和地基的稳定性，一般不需要大范围工程地质测绘和调查。2区域地质条件的复杂程度和研究程度；工程地质条件越复杂，研究程度越差，工程地质测绘和调查范围越大。工程地质条件虽简单，但场地附近有不良地质作用且影响到场地和地基的稳定性，如山区工矿企业和城镇常常建于山区地形比较开阔平坦的洪积扇上，场地本身工程地质条件简单，但一旦泥石流爆发，常常带来灾难

36、性后果，因此范围要扩大。减小工作量的有效方法是利用临近建筑经验。3阶段：工程地质测绘和调查范围还随着岩土工程勘察阶段的提高而减小。,3.1范围、比例尺和精度,三 工程地质测绘和调查的比例尺：取决于设计建筑类型，设计阶段和场区条件的复杂程度和研究程度。其中，设计阶段的要求起决定性作用。1 可行性研究勘察阶段：1：50001：50000，属中小比例尺；2 初步勘察阶段：1：20001：10000，属大中比例尺；3 详细勘察阶段：1：2001：2000，属大比例尺；4 工程地质条件复杂时，为解决某一特殊岩土工程问题，比例尺可适当放大；对工程有重要影响的地质单元，如滑坡、断层、软弱夹层、洞穴、泉等，可

37、采用扩大比例尺表示。,3.1范围、比例尺和精度,四 精度：精度包括野外观测、调查、描叙各种工程地质条件的详细程度和各种工程地质条件在地形图上面的详细程度和精确程度。观测点密度根据测绘区域地质和地貌条件，成图比例尺及工程特点而定。以能控制重要的地质界线并能说明工程地质条件为原则。一般图上间距25cm，如1：5000比例尺，观测点实际间距为100250m。并根据工程地质条件复杂程度的差异并结合对具体工程的影响而适当加密或放宽。观测点布置要求：1布置在关键点上：在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、标准层位和每个工程地质单元体应有观测点。2密度应根据测绘区域地质和地貌条件，成图比例尺及工程特点而定，

38、并具代表性。地质点数量在复杂地段多一些，简单地段少一些。3地质观测点应充分利用人工露头，当人工露头少时或比例尺增大，观测点增加而天然露头不足，需以人工露头补充。即：应根据具体情况布置一定数量的探槽和探坑。4观测点定位应根据精度要求选用适当方法。地质构造线，地层接触线，岩性分界线，软弱夹层，地下水露头和不良地质作用等特殊观测点应用仪器定位。,3.1范围、比例尺和精度,图上精度：地质界线和地质观测点在图中不低于3mm，水利，水电，铁路等系统要求不低于2mm。（包括尺寸和定位）定位方法：1目测法：以地形地物目估或步测，适用于小比例尺；2半仪器法：借助罗盘，气压计等简单仪器定方位和高度；以步测和测绳测

39、距离；适用于中等比例尺；3仪器法：用经纬仪，水准仪等紧密仪器定位。特殊点均用仪器法定位；4GPS：满足精度下均可使用。底图：为满足精度要求，通常野外底图大一级。如1：10000测绘，采用1：5000底图，完工后再缩成1：10000的地质图。,3.2工程地质测绘和调查的内容,地形地貌：地形地貌与岩性、地质构造、第四纪地质、新构造运动、水文地质和不良地质作用关系密切，地貌是岩性、地质构造、新构造运动和近期外动力地质作用的结果。地形地貌研究内容：1地貌形态特征，分布和成因；2划分地貌单元；3地貌单元形成与岩性，地质构造及不良地质现象的关系；4各种地貌形态和地貌单元的发展演化史；5大比例尺测绘时，侧重

40、于微地貌与工程建筑物布置以及岩土工程设计，施工关系等方面的研究。,3.2工程地质测绘和调查的内容,山前地段和山间盆地边缘广泛发育洪积扇地貌，由于分选作用，可把洪积扇分为上中下三个区段。,3.2工程地质测绘和调查的内容,平原区冲积地貌：区分河床、河漫滩、牛轭湖和阶地等各种地貌形态（冲积物和工程性质不同）。1）河床相：砂砾土，房屋适宜，水工建筑物渗漏和渗透变形。2）河漫滩相：粘性土夹粉土和粉细砂，土层厚度大，较稳定，房屋适宜，需注意粉土和粉细砂的渗透变形问题。3)牛轭湖相：含有大量有机质的粘性土、粉土和粉细砂，常有泥炭层分布，工程性质差。4）阶地：划分阶地级数、各级阶地高程、相对高差、形态特征、土

41、层物质组成、厚度和性状。并进一步研究建筑适宜性问题和可能产生的岩土工程问题。,3.2工程地质测绘和调查的内容,地层岩性：研究内容包括：1岩土地层年代：2岩土层成因、分布、性质和岩相；3岩土层层序、接触关系、厚度及变化规律；4对岩层应鉴别风化程度，土层应区分新近沉积土和特殊性土。地层年代确定：已有成果/标准化石/孢子花粉/同位素/层位对比等。标志层：岩性、岩相、层位和厚度较稳定，且颜色、成份和结构等具有特征标志，地面出露比较好的岩土层。,3.2工程地质测绘和调查的内容,地质构造：决定区域稳定性（尤其是现代构造运动和活断层）。限定了各种性质不同的岩土体的空间位置、地表形态、岩体的均一性和完整性以及

42、岩体中各种软弱结构面的位置，它是选择场地和评价岩土体的主要依据和基础因素。研究内容包括：1岩体结构类型，岩层产状及各种构造形式的分布、形态和规模；2各类结构面尤其是软弱结构面的产状及其性质，包括断层位置、类型、产状、断距、破碎带宽度和充填胶结情况；3岩、土层接触面和软弱夹层的特性；4新构造运动的行迹及其与地震活动的关系。5节理裂隙调查：产状、延展性、穿切性、张开性；形态、起伏差、粗糙度、充填胶结物的成分和性质；密度或频度。,3.2工程地质测绘和调查的内容,3.2.4 水文地质条件：从岩性、地下水露头的分布、性质、水质、水量入手，收集气象、水文、植被、土的最大冻结深度等资料。调查最高洪水位、发生

43、时间、淹没范围。查明地下水类型、补给来源和排泄条件，井泉位置，含水层的岩性特制、埋藏深度、水位变化、污染情况及其与地表水体关系。与岩土工程有关系的代表性水点应适当布置观测点掌握地下水动态和孔隙水压力的变化。,3.2工程地质测绘和调查的内容,不良地质作用：不良地质作用包括：岩溶，土洞，滑坡崩塌，泥石流，冲沟，地面沉降，断裂，地震震害，地裂缝，岸边冲刷。查明不良地质作用成因、分布、形态、规模、发育程度，分析其形成机制，促使其发育的条件和发展演化趋势，预测其对工程建设的影响。人类工程活动：人类对场地稳定性的影响包括：人工洞穴、地下采空、大填大挖、抽水排水及水库诱发地震等。它们引起地面沉陷，边坡失稳，

44、地面沉降，诱发地震，使地质环境恶化，给场地稳定性带来不利影响。因此应查明人类活动与地质环境之间相互影响相互制约关系，以便主动预测和控制它们的发生和发展。,3.2工程地质测绘和调查的内容,已有建筑物的调查：调查研究建筑物结构类型，基础形式和埋深；施工季节和施工时的环境；建筑物使用过程；变形损坏部位，破裂机制，破裂发生时间和发展过程；建筑物周围环境条件的变化和当地建筑经验；分析建筑物完好或损坏的原因等极大的有利于岩土工程的分析，评价和整治。1调查的主要内容：1）观察描叙建筑物变形并绘制草图；2）研究技术文献了解其结构特征；3）观察了解建筑物区内地质条件；4）据结构特征、所处地质环境、出现的变形现象

45、，分析变形长期观测资料，以判定变形原因。,3.2工程地质测绘和调查的内容,2具体调查工作：1）建筑物位于不良地质环境内，有变形标志。查明不良地质因素在什么条件下有害于哪一类建筑物，并调查防护措施的有效性，以便寻求更有效的防护措施。如成都市三级阶地上建筑物常常开裂，呈地区性成群出现，且有特殊性。经过调查，发现，凡属基础埋深大于1.5M的建筑物极少开裂，采用拥壁等措施不能控制墙体开裂发展，只有加大基础埋深才是防治膨胀土地基上建筑物开裂的有效措施。2）建筑物位于不良地质环境内，无变形标志。查清是否采取了特殊结构，或以往对工程地质条件的危害性做了过分的评价。3）建筑物位于有利地质环境内，有变形标志。查

46、明是否属建筑材料质量或施工质量不良造成，以证实过去所做的评价是否正确；如果不是建筑材料质量或施工质量不良造成变形，应进一步研究地质条件，发现隐蔽的不良地质条件。如西安市地裂缝带上建筑物墙体和地基变形破坏特征分析可确定地裂缝走向和影响带范围，根据建筑物变形和成群破坏规律确定地下埋藏的淤泥层。4）建筑物位于有利地质环境内，无变形标志。仍需研究是否建筑物采用了特殊结构。使其强度大大提高，以至于把某些不良地质条件隐蔽起来了。,.3工程地质测绘和调查的方法、程序,方法：1测绘基本方法：1）路线穿越法：路线垂直于地貌单元、岩层和地质构造线。适用于各类比例尺；2）追索法：沿地层、构造及其他地质单元界线追索并

47、绘图。适用于中小比例尺3）布点法：据地质条件复杂程度和不同比例尺，预先在图中布置地质点，露头不够，动用工程。适应于大中比例尺。,直线或S形线,预先布点,沿着地质界线,对环状构造和地质界线可放射状布点，如另有线性地质界线可结合其他方法,Z,O,S,O,S,D,D,P,1:10000,600,560,550,530,500,450,460,440,730,公路,600,公路边坡,公路,1,2,3,4,5,6,7,8,10,1：Z O S D P含义？,2：场地构造类型？哪些部位裂隙较发育（3组）裂隙特征？,3：断层性质？,9,11,12,400,泥质岩石为主,碳酸盐岩,砂岩为主,断裂带,Z、泥质岩

48、石为主,4：可能不良地质作用类型、部位和影响因素？,5：做出II剖面示意图,6：那个部位相对比较适合公路通过,设S12、S23、S34、S45、S56、S67、S78、S89、S910、S1011、S1112图上水平距离分别为2、1.5、1.2、1、1、1.2、1.5、1.5、1.5、1、0.5,(cm)，112点的高程分别为100，150，180，220，250，250，210，180，140，110，80，80（m),C,3.3工程地质测绘和调查的方法、程序,4）像片成图法：利用航空和卫星照片先进行室内解译，划分地层岩性、地质构造、地貌、水系和不良地质现象等，在像片中选若干点和线，实地校对

49、修正，绘制底图，再转绘成图。2地貌测绘分析法：,地形形态分类：分水岭/山脊/山峰/斜坡/悬崖/河谷/阶地/冲沟/洪积扇（锥）/残丘/洼地。坡度分类：悬崖：900；陡崖 700 900；陡坡 400 700；中坡150 400；缓坡 150；,3.3工程地质测绘和调查的方法、程序,地貌成因分类：1）构造，剥蚀成因：山地（断块山，褶皱山，断块山褶皱山；5000m最高山，35005000m高山，10003500m中山，5001000m低山）/丘陵（500m,相对高度小于200m)/剥蚀残山/剥蚀准平原2）山麓斜坡堆积：洪积扇/坡积裙/山前平原/山间凹地3）河流侵蚀堆积：河床/河漫滩/牛轭湖/阶地/河

50、间地块4）河流堆积：冲积平原/河口三角洲5）大陆停滞水堆积：湖泊平原/沼泽地6）大陆构造侵蚀：构造平原/黄土塬，梁，峁7）海成：海岸/海岸阶地/海岸平原8）岩溶：岩溶盆地/峰林地形/石芽残丘/溶蚀准平原9）冰川：冰斗/幽谷/冰蚀凹地/冰碛丘陵和平原/终碛堤/冰前扇地/冰水阶地/蛇堤/冰碛阜10）风成：沙漠（石漠，沙漠，泥漠）/风蚀盆地/沙丘,3.3工程地质测绘和调查的方法、程序,3岩体结构面测量统计方法：包括地层、构造的产状测量和节理裂隙的统计两部分。1）产状测量：罗盘；（倾角太小或测量困难时）三点法或V字形法则2）统计：选择统计地点：不同构造单元或地层岩性段的典型地段。如研究断层和褶皱时，可