工程地质测绘-岩土工程勘察.ppt
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1、岩 土 工 程 勘 察,教师:徐国栋Email:手机:,防灾科技学院,第5章 工程地质测绘,我们常见的测绘:地形测绘(地形图)已有结构物、建筑物、构筑物等的测绘(地图)工程地质测绘,简单说就是对工程活动的地质环境(工程地质条件)进行测绘,初步查明工程地质条件,为编制工程地质图提供原始资料。,第一节 工程地质测绘的意义和特点,工程地质测绘是(1)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;(2)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,(3)并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料,编制成工
2、程地质图。工程地质条件包括地层岩性、地质构造、地貌、水文地质条件、岩土体的工程性质、物理地质现象和天然建筑材料等方面。工程地质图可对建设场地或各建筑地段的稳定性和适宜性作出评价。,1.工程地质测绘的特点(1)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。(2)工程地质测绘的目的是通过系统的野外工作,将查明的地质要素反映在地形底图上,为编制工程地质图系统地获取原始资料。(3)工程地质测绘是由掌握一定理论和丰富地质经验的人员来进行的,野外的第一手资料和对现象的认识,比用其他间接方法所得结论要直接和切合实际。(4)工程地质测绘所需仪器设备简单,耗费资金少,工作周期短,通过对地面
3、地质情况的深入了解,能对地下地质情况有较准确的判断,为布置勘探、测试等其它勘察工作提供依据。高质量的工程地质测绘还可以节省其它勘察方法的工作量,提高勘察工作效率。,2.在不同地貌区工程地质测绘的工作重点 在基岩裸露或出露条件较好的地区,工程地质测绘最易发挥作用,能较全面地阐明该区的工程地质条件,如岩石成因、种类、地质构造条件等。在第四系覆盖的平原区,工程地质测绘的工作重点放在研究地貌和松软土上,重点在判定表层土体的成因,如冲洪积、海积、坡残积、风积等。,3.工程地质测绘的作用(1)勘察阶段 在规划、可行性研究等初期阶段,通过工程地质测绘对工程地质条件作全面了解,其重要性是明显的,在后期阶段则其
4、作用退居次要地位。(2)地区的研究程度 研究程度较低的地区,综合性工程地质测绘占重要地位,研究程度较高的地区,只需做专门性工程地质测绘。,3.工程地质测绘的作用(3)工程的类型 不同建筑物,测绘作用不同。水利枢纽工程地质测绘+勘探+试验 水库区工程地质测绘为主要手段 线形工程工程地质测绘为主(4)地质条件的复杂程度 基岩、构造复杂地区,工程地质测绘作用显著。,4.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,结合岩土工程问题进行。(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
5、较大比例尺(1100001:20001:500),对重要地质界限或现象采用仪器法定位。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。,第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度,1.工程地质测绘范围的确定 区域地质或区域水文地质测绘:严格按比例尺大小由地理坐标确定测绘范围。工程地质测绘:根据拟建工程的需要在与该项工程活动的有关范围内进行,应包括场地及其附近地段。工程地质测绘范围的确定原则:(1)拟建建筑物的类型、规模;(2)设计阶段;(3)区域地质条件的复杂程度和研究程度;,(1)拟建
6、建筑物的类型、规模 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经济效益、社会效益及稳定性。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。,(2)工程的设计阶段 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
7、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。,(3)区域地质条件的复杂程度和研究程度 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:(a)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
8、貌条件复杂。,(3)区域地质条件的复杂程度和研究程度(b)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危及这些建筑。,2.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
9、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、运用有关的专门地质问题,所选用的测绘比例尺可以很大。,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)满足不同勘测设计阶段的设计要求;(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。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。,工程地质测绘比例尺的一般规定:根据国际惯例
10、和我国各勘察部门的工作经验,岩土工程勘察规范中对工程地质测绘比例尺一般规定为:(1)可行性研究勘察阶段15000015000,属小、中比例尺测绘;(2)初步勘察阶段11000012000,属中、大比例尺测绘;(3)详细勘察阶段120001200或更大,属大比例尺测绘。,工程地质测绘比例尺的一般规定:(4)工程地质条件复杂时,比例尺可适当放大;(5)对工程有重要影响的地质单元体(滑坡、断层、软弱夹层、洞穴等),可采用扩大比例尺表示。(6)为达到精度要求,在测绘填图中,采用比提交成图比例尺大一级的地形图作为填图的底图;如进行1:10000比例尺测绘时,常采用1:5000的地形图作为外业填图底图,外
11、业填图完成后,再缩成1:10000的成图,经提高测绘精度。,3.工程地质测绘的精度要求“测绘精度”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。工程地质测绘的精度包含两层意思:(1)对野外各种地质现象观察描述的详细程度;(2)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。,(1)工程地质测绘的详细程度 指对地质现象反映的详细程度,比例尺愈大,对地质现象的描述就愈详细。一般规定,按同比例尺的原则,图上投影宽度3mm的地层或地质单元体,均应按比例尺反映出来。投影宽度3mm的重要地质单元,应使用非比例符号表示。如地貌单元分界
12、线、断层、泉等。为满足测绘精度的要求,对单位长度上的观测点数量和单位面积上的观测点数量进行控制。观测点的布设密度根据测区的地质地貌条件、成图比例尺、工程特点等综合确定。一般测点在图上的控制距离为25cm。,例:测绘比例尺1:1万,地形图1:1万,要求在与测绘比例尺相同的地形底图上每1cm 方格内,平均有一个观测点。计算每km观测点数量。1cm相当于=100m 1cm相当于=10000m 1km2=1000000m2 控制标准为100点/km,不同比例尺反映的地质单元体尺寸:,(2)工程地质测绘的精度 指各种地质体位置、界线在图上表达的准确程度,即与实际地理位置的允许误差。一般要求测绘图表达的地
13、质体空间位置的误差3mm。岩土工程勘察规范规定,地质界线和地质观测点的测绘精度,在图上不应低于3mm。,大比例尺测绘时对地质界限要求严格,一般采用仪器定点。,不同比例尺测绘图空间位置的允许误差,比例尺与分辨率,(3)地质观测点的布设要求 为保证工程地质填图的质量和效率,要尽量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、溶洞、泉、井等,在图上可采用非
14、比例尺符号表示。,第三节 工程地质测绘的研究内容,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。1.地层岩性 2.地质构造 3.地貌 4.水文地质 5.不良地质现象 6.已有建筑物的调查 7.人类活动对场地稳定性的影响,1.地层岩性 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
15、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。工程地质测绘中,不能仅作一般的地层划分,必须以岩土分类为重点,并力求在图上反映出来,以提供具有工程地质意义的独特信息。例如,砂岩、灰岩中的泥岩、页岩夹层、硬塑粘性土中的淤泥质土,它们的岩性和工程性质迥异,必须单独划出。,正确划分岩石成因,确定岩性特征,为工程地质意义上的岩石分类奠定基础。重视岩相的研究,岩相(沉积相)反映沉积岩的生成环境和地质历史,利用岩相标志,帮助判明不同性质的岩类的
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