公路工程地质勘察规范培训.ppt

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1、公路工程地质勘察规范（JTG C202011）,内部培训,1、总则,规范对于某一工程作业或者行为进行定性的信息规定。（最低标准）为适应公路建设的需要，贯彻执行国家有关技术经济政策，做到技术先进，经济合理，确保工程质量，制定本规范。目的1.0.2 本规范适用于各级新建、改建公路的工程地质勘察。适用范围1.0.3 公路工程地质勘察必须根据公路基本建设程序分阶段并按各阶段深度的要求开展工作，结合现场地形地质条件、工程结构设置以及不同勘察手段的特性等，统筹考虑、综合确定勘察方法及勘察工作量。勘察方法确定原则,1、总则,公路工程地质勘察分阶段开展工作，与设计工作同步协调，就是坚持由浅入深，不断深化对地质

2、问题的研究，通过逐步认识沿线区域及工程建设场地的水文地质及工程地质条件，准确提供各阶段所需的地质资料的过程。从工程实践来看，地勘工作量的投入不足或制定的勘察方案不切合实际，是导致工作深度不够或地质资料不能正确反映现场地质条件，严重影响工程建设质量的重要原因。,1、总则,在公路工程地质勘察的各个阶段，应根据现场地形地质条件、工程结构设置、勘察手段的适用条件，统筹考虑勘察手段的选（择）（搭）配，综合勘察过程中遇到的各种情况合理确定地勘工作量，确保工作深度。而正确反映工程建设场地的工程地质条件，为公路工程建设提供资料完整、评价正确的勘察报告则是公路工程地质勘察的目的和任务。,1、总则,公路工程地质勘

3、察应按工程地质调绘、勘探测试、地质资料综合分析及报告编制的程序开展工作，正确反映工程建设场地的工程地质条件，为公路工程建设提供资料完整、评价正确的工程地质勘察报告。勘察基本程序工程地质勘察是一项综合性的地质工作，应结合工程设计按一定的程序展开工作，其程序应该是先进行工程地质调绘，再进行工程地质勘探、测试，最后综合分析，整理资料，编制工程地质勘察报告。,1、总则,1.0.5 公路工程地质勘察必须重视每一环节的技术质量，建立完善的质量保证体系和质量追溯责任制。勘察要求公路工程地质勘察的深度和地质资料的准确性对工程设计质量、工程造价、施工工期乃至工程运营期的安全可产生重大影响。在进行公路建设的过程中

4、，因地质工作的深度不够而导致工程方案变更，追加工程投资、延误工期，危及工程乃至人身安全的事例较多，教训深刻。,1、总则,因此，必须高度重视工程地质勘察工作的质量，加强工程地质勘察各个环节的质量控制，建立完善的质量保证体系和质量追究制度，强化工程地质勘察工作的质量管理。1.0.6 公路工程地质勘察应积极采用成熟可靠的新技术、新方法。1.0.7 公路工程地质勘察除应符合本规范的规定外，尚应符合国家有关标准的规定。,2、术语和符号,2.1 术 语2.1.1 工程地质条件与工程建设有关的各种地质条件的综合，包括地形地貌、地层岩性、地质构造、水文地质、不良地质等条件。2.1.2 工程地质勘察为满足工程设

5、计、施工、特殊性岩土和不良地质处治的需要，采用各种勘察技术、方法，对建筑场地的工程地质条件进行综合调查、研究、分析、评价以及编制工程地质勘察报告的全过程。,2、术语和符号,2.1.3 工程地质调绘通过现场观察、量测和描述对工程建设场地的工程地质条件进行调查研究，并将有关的地质要素以图例、符号表示在地形图上的勘察方法。工程地质勘探为查明工程地质条件而进行的钻探、物探和坑（槽、硐）探等工作的总称。勘探点各类钻孔、简易勘探（洛阳铲、麻花钻）孔、挖（坑、槽、井、硐）探点和工程物探点的统称。,原位测试为研究岩土体的工程特性，在现场原地层中进行的有关岩土体物理力学指标的各种测试方法的总称。动力触探试验用一

6、定质量的击锤，以一定的自由落距将一定规格的探头击入土中，根据探头沉入土层一定深度所需的击数来判断土层性状和评价其承载力的原位测试方法。动力触探试验可分为圆锥动力触探试验和标准贯入试验两大类。,2、术语和符号,圆锥动力触探试验试验要点：连续贯入，速率每分钟1530击,2、术语和符号,圆锥动力触探试验类型及规格,2、术语和符号,适用范围,标准贯入试验（N）用质量为63.5kg的重锤，按照规定的落距自由下落，将标准规格的贯入器打入地层，根据贯入一定深度来判定土层的性质，一般适用于砂土、粉土和一般黏性土。试验要点：先清孔，预打15cm不计数，继续贯入30cm计锤击数（N），当击数较大时可记录贯入深度小

7、于30cm的击数，换算后采用。,2、术语和符号,工程地质图为反映工程场地的工程地质条件，评价、预测工程地质问题而编制的专门性图件综合工程地质图反映勘察区工程地质条件、公路路线及各类人工构筑物的位置和类型、勘探点布置情况以及工程地质分区的综合性工程地质图件。不良地质由各种地质作用或人类活动造成的岩溶、滑坡、岩堆、泥石流、积雪、雪崩、风沙、采空区、水库坍岸和地震液化等对工程可能造成危害的地质现象的总称,2、术语和符号,2、术语和符号,特殊性岩土具有特殊的物质成分、结构和工程特性的岩土的统称。特殊性岩土主要包括黄土、膨胀性岩土、软土、红粘土、盐渍土、填土和冻土等。结构面岩体内分割岩石的各种地质界面的

8、统称。结构体岩体内被结构面切割而成的块体或岩块地基容许承载力在确保地基不产生剪切破坏而失稳，同时又保证,2、术语和符号,建筑物的沉降量不超过容许值的条件下，地基单位面积上所能承受的最大压力。地基承载力基本容许值基础短边宽度不大于2.0m，埋置深度不大于3.0m时的地基容许承载力。持力层直接承受基础荷载的地层抗震设防烈度按国家规定的权限批准作为一个地区抗震设防依据的地震烈度。,水文地质条件地下水埋藏、分布、补给、排泄、径流及水质和水量及其形成的地质条件的总称。新构造运动晚第三纪以来至现代所出现的构造运动。全新活动断裂在一万年内有过地震活动，或近期正在活动，在今后百年内可能继续活动的断裂。,2、术

9、语和符号,3、公路工程地质勘察的技术要求,31 一般规定公路工程地质勘察可分为预可行性研究阶段工程地质勘察（简称预可勘察）、工程可行性研究阶段工程地质勘察（简称工可勘察）、初步设计阶段工程地质勘察（简称初步勘察）和施工图设计阶段工程地质勘察（简称详细勘察）四个阶段。公路工程地质勘察布置的勘探点、测试点和观测点的布置应能明确工程目的，具有代表性，能判明重要的地质界限和查明工程地质状况，其密度、深度应根据勘察阶段、成图比例、露头情况和工程结构特点等确定。,3、公路工程地质勘察的技术要求,工程地质条件可分为复杂、较复杂和简单三种，其划分应符合下列规定：符合下列条件之一者，为工程地质条件复杂：1）地形

10、地貌复杂；指地形起伏变化大，地貌类型多；2）岩土种类多，性质变化大，基岩面起伏变化剧烈；3）特殊性岩土和不良地质强烈发育；特殊性岩土强烈发育指严重湿陷黄土、强膨胀土、厚层软土、富冰冻土、强盐渍土等对工程影响大、,3、公路工程地质勘察的技术要求,分布广、需进行工程处治的特殊性岩土场地；不良地质强烈发育指滑坡、崩塌、泥石流、河岸冲刷、岩溶、采空区等不良地质发育的极不稳定场地，不良地质对工程的安全有直接影响，处治难度大；4）抗震危险地段；指发震断层及其临近地段，地震时可能发生大规模滑坡、崩塌、岸坡滑移等5）地下水对工程有显著影响，水文地质条件复杂。,3、公路工程地质勘察的技术要求,符合下列条件之一者

11、，为工程地质条件较复杂：1）地形地貌较复杂；指介于“地形地貌复杂”和“地形地貌简单”之间的情况；2）岩土种类较多，性质变化较大，基岩面起伏变化较大；3）特殊性岩土和不良地质较发育；指虽有特殊性岩土发育，但特殊性岩土对工程影响较小，可不采取工程措施进行处治或处治难度不大的轻微湿陷黄土、弱膨胀土、薄层软土、少冰或多冰冻土等场地；,3、公路工程地质勘察的技术要求,4）抗震不利地段；指软弱土、液化土，条状突出的山嘴，高耸孤立的山丘，非岩质的陡坡，河岸和边坡的边缘，平面分布上成因、岩性、状态明显不均匀的土层（如古河道、疏松的断层破碎带、暗埋的塘滨沟谷和半填半挖地基）等；5）地下水对工程有影响，水文地质条

12、件较复杂。,3、公路工程地质勘察的技术要求,符合下列条件之一者，为工程地质条件简单：1）地形地貌简单；指地形平缓，地貌单一；2）岩土种类单一，性质变化不大，基岩面平缓；3）特殊性岩土和不良地质不发育；指工程场地无特殊性岩土和不良地质发育；4）抗震有利地段；指稳定基岩、坚硬土、平坦、密实、均匀的中硬土等；5）地下水对工程无影响，水文地质条件简单。对地质条件复杂或有特殊要求的工程，应进行专项研究。,3、公路工程地质勘察的技术要求,岩石的分类岩石分类一般有两种：一是按成因分类，另一种是按坚硬程度分类。按成因分为三大类，岩浆岩（也叫火成岩）、沉积岩（也叫水成岩）和变质岩。岩浆岩：岩浆在向地表上升过程中

13、，由于热量散失逐渐经过 分异等作用冷凝而成岩浆岩。在地表下冷凝形成的岩石叫侵入岩，喷出地表冷凝的叫喷出岩。侵入岩按距地表的深浅程度又分为深成岩和浅成岩。岩浆岩的产状如图。,3、公路工程地质勘察的技术要求,常见的岩浆岩有：花岗岩、正长岩、闪长岩、辉长岩,花岗斑岩、正长斑岩、辉绿岩,流纹岩、安山岩和玄武岩、浮石、火山凝灰岩、火山碎屑岩。,3、公路工程地质勘察的技术要求,花岗岩,正长岩,3、公路工程地质勘察的技术要求,正长斑岩,流纹岩,凝灰岩,安山岩,3、公路工程地质勘察的技术要求,沉积岩：是由岩石、矿物在内外力作用下破碎成碎屑物质后，再经流水、风吹和冰川等的搬运，堆积在大陆低洼地带或海洋，再经胶结

14、、压密等成岩作用而成的岩石。其只要特征是有层理。常见的沉积岩有：砂岩、泥岩、页岩、灰岩等等。变质岩：是由岩浆岩或沉积岩在高温、高压或其他因素作用下，经变质形成的岩石。常见的变质岩有：片麻岩、变粒岩、板岩、片岩、千枚岩、云母片岩、大理岩、石英岩等。,3、公路工程地质勘察的技术要求,片麻岩：含长石和石英较多、粒度较粗，含暗色矿物较多，具明显片麻状构造的变质岩石。岩浆岩和沉积岩都可变质为片麻岩。常见有黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩等。,3、公路工程地质勘察的技术要求,变粒岩：含长石和石英较多、含云母或其他暗色矿物较少，片理不发育的粒状变晶结构的中等变质程度的区域变质岩。其原岩主要是粉砂岩、硅质页岩。

15、,3、公路工程地质勘察的技术要求,板岩：由粘土岩、粉砂岩或中酸性凝灰岩经轻微变质作用形成的，具板状构造的浅变质岩。,3、公路工程地质勘察的技术要求,片岩：具有明显片 状构造的变质岩石。是基性中性火山 岩、或薄层状砂泥 岩、页岩经低度到 中低度变质作用的 产物。常见云母片 岩、绿泥片岩、角 闪片岩等。,3、公路工程地质勘察的技术要求,千枚岩：由粘土岩、粉砂岩或中酸性凝灰 岩经低级区域变质作 用形成的，具典型千 枚状构造的浅变质岩。变质程度比板岩稍高，片理上有明显的丝绢 光泽。,3、公路工程地质勘察的技术要求,大理岩：由石灰岩、白云岩等碳酸盐岩经区域变质作用或热接触变质作用所形成的变质岩。,3、公

16、路工程地质勘察的技术要求,石英岩：由石英砂岩或硅质岩经区域变质作用或热接触变质作用所形成的变质岩。,3、公路工程地质勘察的技术要求,按坚硬程度分类：分为五类即坚硬岩、较坚硬岩、较软岩、软岩及极软岩；岩石的工程特性。,表321岩石坚硬程度,3、公路工程地质勘察的技术要求,条文说明有这样的解释：公路桥涵地基基础设计规范（JTG D63-2007）对岩石坚硬程度的划分虽也为5档，但采用的是岩石单轴饱和抗压强度标准值frk，本规范及公路隧道设计规范都采用的是岩石单轴饱和抗压强度实测值 Rc。frk岩石饱和单轴抗压强度标准值；Rc岩石单轴饱和抗压强度（实测值）；,3、公路工程地质勘察的技术要求,由于岩石

17、的坚硬程度与岩石的矿物成分、结构构造、胶结程度、风化程度、含水状态、裂隙发育情况等诸多因素有关，受这些因素的影响，工程岩体内岩石的抗压强度存在变异性，即使忽略试验误差的影响，采用标准值也难以完全反映工程岩体不同部位岩石的实际抗压强度。根据有限岩石试样的抗压强度值，综合考虑岩体受构造的影响程度、风化程度和岩性等各方面的因素对岩石的坚硬程度进行综合判定比较符合实际。,3、公路工程地质勘察的技术要求,3、公路工程地质勘察的技术要求,岩石按坚硬程度定性分类,根据岩体结构面发育程度、类型、结合程度将岩体的完整程度定性划分为五类：完整、较完整、较破碎、破碎和极破碎。与公路隧道设计规范相一致。注解：主要结构

18、面指岩体内相对发育，即张开度大、充填物较差、成组性较好的结构面。包括节理面、裂隙面、层面、断层等。,3、公路工程地质勘察的技术要求,3、公路工程地质勘察的技术要求,岩体完整程度定性划分,巨厚层：层厚大于1.0米；厚层：层厚0.41.0米；中厚层：层厚0.20.4米；薄层：层厚小于0.2米。,3、公路工程地质勘察的技术要求,、岩体完整程度定量指标Kv。根据实测体节理数Jv确定，也可根据波速测试确定。根据实测岩体体节理数Jv确定。Jv是个统计值，计算公式为：Jv=S1+S2+Sn+Sh 岩体体积节理数测试，应针对不同的工程地质岩组或岩性段，选择代表性露头或开挖面进行。每一节理统计点的面积不应小于

19、25m2，节理（结构面）的统计，除已为硅质、铁质、钙质充填再胶结的节理不进行统计外，对成组节理和延伸长度大于1m的分散节理均应进行统计。,3、公路工程地质勘察的技术要求,根据波速测试确定岩体完整性系数测试，应针对不同的工程地质岩组或岩性段，选择代表性点、段，测定岩体的弹性纵波速度，并在同一岩体内取样测定岩石弹性纵波速度，按下式计算岩体完整性系数：,3、公路工程地质勘察的技术要求,定性指标与两个定量指标的关系如下表：,3、公路工程地质勘察的技术要求,结构面结合程度划分:,3、公路工程地质勘察的技术要求,岩石风化程度根据野外特征及波速比、风化系数分为五等。,3、公路工程地质勘察的技术要求,根据节理

20、间距，将岩体节理发育程度分为四个等级：,3、公路工程地质勘察的技术要求,规范中岩体节理发育程度的划分与公路桥涵地基基础设计规范（JTG D63-2007）一致，有利于岩石地基承载力的评价。但在使用表时应注意，表中的节理在本规范中泛指各种分割岩体的结构面。,岩层厚度分为四类：,3、公路工程地质勘察的技术要求,岩石的描述应包括地质年代、岩石名称、颜色、主要矿物、结构、构造和风化程度等。岩体的描述应包括结构面、结构体和岩层厚度，并应符合下列规定：1 结构面应描述其类型、性质、产状、间距、密度、结合程度和含水状况等；2 结构体应描述其形状和规模等；,3.3 土的分类土可根据成因、工程性质及颗粒成分进行

21、分类。土可根据其地质成因分为残积土、坡积土、崩积土、冲积土、洪积土、风积土、湖积土、海积土和冰积土等。（1）残积土：岩石风化后残留在原地形成的土。残积土表部土壤层孔隙率大、强度低、压缩性高，而其下部常常是夹碎石或砂粒的粘性土，或是孔隙为粘性土充填的碎石土、砂砾土，其强度较高。,3、公路工程地质勘察的技术要求,（2）坡积土：位于山坡上方的碎屑物质，在流水或重力作用下运移到斜坡下方或坡麓处堆积形成的土。新近堆积的坡积物经常具有垂直的孔隙，结构比较疏松，一般具有较高的压缩性。坡积形成的黄土，其湿陷性一般也比洪积或冲积形成的黄土要高得多。（3）崩积土：由崩积作用形成的土，很松散，工程性质极差。,3、公

22、路工程地质勘察的技术要求,（4）冲积土 指河流冲积作用形成的土。广泛分布于世界各大河流泛滥地、冲积平原、三角洲，以及滨湖、滨海的低平地区。地面平坦。一般成土时间较短，发育层次不明显。它属于河漫滩相沉积，具有明显的河床相沉积与河漫滩相沉积的二元结构，生物作用极弱，基本无有机质表聚现象。,3、公路工程地质勘察的技术要求,（5）洪积土：由暂时性洪流，将山区高地的碎屑物质携带至沟口或平缓地带堆积形成的土。离山前较近的洪积土颗粒较粗，地下水位埋藏较深，具有较高的承载力，压缩性低；在离山区较远的地带，洪积物的颗粒较细、成分较均匀、厚度较大，一般也是良好的天然地基；两地段的中间过渡地带，常因粗碎屑土与细粒粘

23、性土的透水性不同而使地下水溢出地表形成泉或沼泽地，因此土质较差，承载力较低。,3、公路工程地质勘察的技术要求,山洪携带的大量碎屑物质流出沟谷口后，因水流流速骤减而呈扇形沉积体，称洪积扇,3、公路工程地质勘察的技术要求,（6）风积土：岩石风化碎屑物质经风力搬运作用至异地降落，堆积所形成的土。特点：土质均匀，质纯，孔隙大，结构松散。最常见的是风成砂及风成黄土，风成黄土具有湿陷性。（7）湖积土：多由现已干涸之湖泊中的沉积物所形成，结构均一，颗粒较细，粘粒含量较高，多半含有复杂的化学组成。,3、公路工程地质勘察的技术要求,（8）海积土：海洋中靠近海岸的浅海至深海地带堆积形成的土。碎石、卵石土、砂土分布

24、于沿岸滨海地带的土。粘性土在沿海河口，岸滩广泛分布。（9）冰积土：碎屑物质或块石在冰川作用的搬运下，在谷地或沟口堆积所形成的土。一般分迭性极差，无层理，但冰水沉积常具斜层理。颗粒呈棱角状，巨大块石上常有冰川擦痕。,3、公路工程地质勘察的技术要求,土可根据其在工程地质性质上所具有的特殊性分为为黄土、冻土、膨胀土、盐渍土、软土、红粘土和填土等。土可根据颗粒成分分为碎石土、砂土、粉土和黏性土。粒径大于2mm的颗粒质量超过总质量50的土定名为碎石土,3、公路工程地质勘察的技术要求,粒径大于2mm的颗粒质量不超过总质量的50，且粒径大于0.075mm的颗粒质量超过总质量50的土，定名为砂土。,3、公路工

25、程地质勘察的技术要求,塑性指数Ip 10，且粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量50的土，定名为粉土。塑性指数Ip 10，且粒径大于0.075mm的颗粒质量不超过总质量50的土，定名为黏性土。,3、公路工程地质勘察的技术要求,对同一土层中相间呈韵律沉积，当薄层与厚层的厚度比大于1/3时，宜定为互层；厚度比为1/101/3时，宜定为夹层；当厚度比小于1/10的土层，且多次出现时，宜定为夹薄层；当土层厚度大于0.5m时，宜单独分层。,为土的密实度确定。（1）碎石土：可根据原位测试和野外特征确定。原位测试根据粒径采用N63.5和N120两种锤重，N63.5适用于平均粒径小于或等于50mm且最

26、大粒径不超过100mm的碎石土；N120适用于平均粒径大于50mm或最大粒径大于100mm的碎石土。,3、公路工程地质勘察的技术要求,碎石土野外特征主要有：根据出露的剖面观察“骨架颗粒含量和排列”，根据开挖的难易程度判断其“可挖性”，根据钻探过程确定“可钻性”。,3、公路工程地质勘察的技术要求,（2）砂类土的密实度，根据标准贯入试验确定。,3、公路工程地质勘察的技术要求,（3）粉土的密实度，按取样试验取得的孔隙比确定。,（4）黏性土的压缩性（密实度）应根据压缩系数a12确定。,为砂土、粉土和黏性土的含水状态。,3、公路工程地质勘察的技术要求,（1）砂土的湿度应根据饱和度Sr（%）确定。,（2）粉土的湿度应根据天然含水率w（%）确定。,（3）黏性土的（含水）状态应根据液性指数IL确定,黏性土根据沉积年代分类：,3、公路工程地质勘察的技术要求,土的描述应包括名称、地质年代和成因类型，还应有以下内容：（1）碎石土应描述颜色、颗粒级配、颗粒形状、碎石成分、风化程度、充填物的类型、充填程度和密实度等；（2）砂土应描述颜色、颗粒级配、颗粒形状、矿物成分、粘粒含量、湿度和密实度等；（3）粉土应描述颜色、湿度、密实度、含有物等；（4）黏性土应描述颜色、状态、含有物等；（5）特殊性土除应描述上述相应土类规定的内容外，尚应描述其特殊成分和特殊性质。,3、公路工程地质勘察的技术要求,谢 谢！,