1、,公 路 工 程 地 質(zhì),任務(wù)2.2 工程地質(zhì)勘察,工程地質(zhì)勘察的具體任務(wù)，歸納為以下幾個(gè)方面：,工程地質(zhì)勘察的基本任務(wù)：,工程地質(zhì)勘察時(shí)都要用一個(gè)地質(zhì)調(diào)查記錄簿,公路可行性階段： 工程地質(zhì)勘察工作的任務(wù)，是為編制可行性研究報(bào)告提供關(guān)于建設(shè)項(xiàng)目的地形、地質(zhì)、地震、水文以及筑路材料、供水來源等方面的概略性資料。,為工程建筑的規(guī)劃、設(shè)計(jì)和施工提供地質(zhì)資料，運(yùn)用地質(zhì)和力學(xué)知識(shí)回答工程上的地質(zhì)問題，以便使建筑物與地質(zhì)環(huán)境相適應(yīng)，從地質(zhì)方面保證建筑物的穩(wěn)定安全、經(jīng)濟(jì)合理、運(yùn)行正常、使用方便。而且盡可能避免因工程的興建而惡化地質(zhì)環(huán)境，引起地質(zhì)災(zāi)害，達(dá)到合理利用和保護(hù)環(huán)境的目的。,公路可行性研究按其工作深度

2、，分為預(yù)可行性研究和工程可行性研究。,初步工程地質(zhì)勘察 公路工程基本建設(shè)項(xiàng)目：一般采用兩階段設(shè)計(jì)，即初步設(shè)計(jì)和施工圖設(shè)計(jì)； 對(duì)于技術(shù)簡(jiǎn)單、方案明確的小型建設(shè)項(xiàng)目，可采用一階段（施工圖）設(shè)計(jì)；,詳細(xì)工程地質(zhì)勘察 是根據(jù)已批準(zhǔn)的初步設(shè)計(jì)文件中所確定的修建原則、設(shè)計(jì)方案、技術(shù)要求等資料，有針對(duì)性地進(jìn)行工程地質(zhì)勘察工作，為確定公路路線、工程構(gòu)造物的位置和編制施工圖設(shè)計(jì)文件，提供準(zhǔn)確、完整的工程地質(zhì)資料。,(1)查明路線方案的主要工程地質(zhì)條件，合理確定路線布設(shè)。 (2) 根據(jù)確定的路線位置，對(duì)中線兩側(cè)一定范圍，進(jìn)行詳細(xì)的工程地質(zhì)勘察，為路基路面的設(shè)計(jì)和施工提供可靠資料。 (3)查明路基填筑材料的變形和強(qiáng)

3、度。充分發(fā)掘、改造和利用沿線的一切就近材料。,線路的基本類型及其特點(diǎn) (1)河谷線：一般坡度緩，線路順直，工程簡(jiǎn)易，施工方便。 (2)山脊線：地形平坦，挖方量少，無洪水，橋隧工程量少。 (3)山坡線可以選任意線路坡度，路基多采用半填半挖。 (4)越嶺線：能通過巨大山脈，降低路坡度和縮短距離，但地形崎嶇，展線復(fù)雜，不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育，要選擇適宜的埡口通過。 (5)跨谷線：需造橋跨過河谷或山谷，其優(yōu)點(diǎn)是縮短線路和降低坡度，但工程量大，費(fèi)用高，需選擇河面窄，河道順直，兩岸巖體穩(wěn)定的地方通過。,道路路線工程地質(zhì)勘察,道路路線工程地質(zhì)問題,（1）路基邊坡穩(wěn)定性問題：在重力作用、河流的沖刷或工程的影響下，路

4、基邊坡要發(fā)生不同形式的變形與破壞。其破壞形式主要表現(xiàn)為滑坡和崩塌。當(dāng)施工開挖使其滑動(dòng)面臨空時(shí)，易引起處于休止階段的古滑坡重新活動(dòng)，造成滑坡災(zāi)害?；聦?duì)路基的危害程度，主要決定于滑坡的性質(zhì)、規(guī)模，滑體中含水情況以及滑動(dòng)面的傾斜程度。,（2）路基基底穩(wěn)定性問題：路基基底穩(wěn)定性多發(fā)生于填方路堤地段，其主要表現(xiàn)形式為滑移、擠出和塌陷?；淄恋淖冃涡再|(zhì)和變形量的大小主要取決于基底土的物理力學(xué)性質(zhì)、基底面的傾斜程度、軟弱夾層或軟弱結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)與產(chǎn)狀等。當(dāng)高填路堤通過河漫灘或階地時(shí)，若基底下分布有飽水厚層淤泥，往往使基底產(chǎn)生擠出變形。路基基底若為不良土，應(yīng)進(jìn)行路基處理或架橋通過或改線繞避等。,（3）建筑材料

5、問題：路基工程需要天然構(gòu)筑材料的種類較多，包括道渣、土料、片石、砂和碎石等。它不僅在數(shù)量上需求量較大，而且要求各種構(gòu)筑材料產(chǎn)地最好沿線兩側(cè)零散分布。,記錄簿左側(cè)是道路沿線（包含橋、涵及構(gòu)筑物等）地質(zhì)現(xiàn)象的文字記錄和描述 記錄簿右側(cè)為野外地形、地貌等的示意圖或簡(jiǎn)單的地質(zhì)素描圖。 記錄時(shí)一律采用用鉛筆，不得涂改。,道路工程地質(zhì)調(diào)查記錄簿是將野外實(shí)際地質(zhì)情況記錄下來，記錄的格式如下： 記錄簿上方要填寫 調(diào)查者：年 月 日 天氣： 第 頁(yè),道路路線工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容,（1）橋墩和橋臺(tái)的地基穩(wěn)定性 橋墩和橋臺(tái)地基穩(wěn)定性主要取決于橋墩和橋臺(tái)地基中巖土體的承載力。 橋墩和橋臺(tái)的基底面積雖然不大，但是由于橋梁

6、工程處于地質(zhì)條件就比較復(fù)雜地段，不良地質(zhì)現(xiàn)象嚴(yán)重影響橋基的穩(wěn)定性。如在溪谷溝底、河流階地、古河灣及古老洪積扇等處修建橋墩和橋臺(tái)時(shí)，往往遇到強(qiáng)度很低的飽水淤泥和淤泥質(zhì)軟土層、較大的斷層破碎帶、基巖面高低不平、風(fēng)化深槽、軟弱夾層、深埋的古滑坡等地段。這些均能使橋墩臺(tái)基礎(chǔ)產(chǎn)生過大沉降或不均勻下沉，甚至造成整體滑動(dòng)。 （2）橋臺(tái)的偏心受壓 橋臺(tái)承受垂直壓力、岸坡的側(cè)向主動(dòng)土壓力、滑坡的水平推力作用，使橋臺(tái)產(chǎn)生偏心荷載，由于車輛在橋梁上行駛突然中斷而產(chǎn)生，這種作用對(duì)橋臺(tái)的穩(wěn)定性影響很大。 （3）橋墩和橋臺(tái)地基基礎(chǔ)的沖刷 橋墩和橋臺(tái)的修建，使原來的河槽過水?dāng)嗝鏈p小，局部增大了河水流速，改變了流態(tài)，對(duì)其地基

7、基礎(chǔ)產(chǎn)生強(qiáng)烈沖刷，嚴(yán)重影響其安全。,通過橋臺(tái)和橋墩把橋梁上的荷載，傳遞到地基中,道路橋梁工程地質(zhì)勘察,橋梁是道路跨越河流、山谷或不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地段而修建的構(gòu)筑物,橋梁的主要工程地質(zhì)問題集中于橋墩和橋臺(tái)，包括橋墩和橋臺(tái)地基穩(wěn)定性、橋臺(tái)的偏心受壓、橋墩和橋臺(tái)地基基礎(chǔ)的沖刷問題等,橋梁的工程地質(zhì)勘察要點(diǎn),道路隧道工程地質(zhì)勘察,洞身位置選擇,隧道洞身位置的選擇，主要以地形、地質(zhì)為主綜合考慮。按地形條件擬定隧道及接線方案，然后再進(jìn)行深入的地質(zhì)調(diào)查。綜合各方面因素，最后選定隧道洞身的位置,（1）確保洞口、洞身的穩(wěn)定，不留地質(zhì)隱患。 （2）便于施工場(chǎng)地布置，便于運(yùn)輸和棄渣處理，少占或不占可耕地。 （3）洞

8、口外接線工程數(shù)量少、里程短、工程造價(jià)低等。 （4）對(duì)于水下隧道，主要應(yīng)考慮地表水對(duì)洞口倒灌的影響。,（1）選擇地質(zhì)構(gòu)造簡(jiǎn)單、地層單一、巖性完整、無軟弱夾層、工程地質(zhì)條件較好的地段 （2）選擇山體無沖溝、無山洼等次地形且切割不大、巖層基本穩(wěn)定的地段通過。 （3）選擇地下水影響小、無有害氣體、無礦產(chǎn)資源和不含放射性元素的地層通過。 （4）對(duì)低等級(jí)道路隧道選址，原則上應(yīng)盡量避讓各種不良地質(zhì)現(xiàn)象地段； 對(duì)于高等級(jí)道路隧道選址，往往受路線等級(jí)的限制，不可避免地經(jīng)過各種不良地質(zhì)現(xiàn)象地段，在不良地質(zhì)現(xiàn)象區(qū)選擇隧道位置總的原則是：盡量避讓，以免對(duì)隧道造成毀滅性、破壞性影響；盡量選擇在影響范圍小、影響距離短、影

9、響時(shí)間短的地段；通過各方面因素綜合考慮，把不良地質(zhì)的影響減少到最低限度。,洞身位置選擇,洞口位置選擇,一般應(yīng)根據(jù)周圍的地質(zhì)環(huán)境、地表徑流、人工構(gòu)造物、地表和地下水體等因素對(duì)隧道的影響綜合考慮。高速公路、一級(jí)公路和風(fēng)景區(qū)洞門設(shè)計(jì)力求與環(huán)境相協(xié)調(diào)。,（1）地質(zhì)調(diào)查與測(cè)繪的范圍、測(cè)點(diǎn)、物探網(wǎng)的點(diǎn)線范圍和布設(shè)，物探方法的運(yùn)用和鉆探孔、坑、槽的數(shù)量與位置等，應(yīng)與初勘時(shí)未能查明的地質(zhì)條件相適應(yīng)，但對(duì)隧道有影響的大構(gòu)造和復(fù)雜地質(zhì)地段，勘察追蹤范圍可適當(dāng)放大。 （2）重點(diǎn)調(diào)查隧道通過的嚴(yán)重不良地質(zhì)、特殊地質(zhì)地段，以確定隧道準(zhǔn)確位置的工程地質(zhì)條件。 （3）實(shí)地復(fù)核、修改、補(bǔ)充初勘地質(zhì)資料，對(duì)初勘遺漏、隱蔽的工程

10、地質(zhì)問題，應(yīng)適當(dāng)加大調(diào)繪范圍和工作量。,初步勘察階段：主要是通過地表露頭的勘察或采用簡(jiǎn)單的揭露手段來查明隧道區(qū)地形、地貌、巖性、構(gòu)造等以及它們之間的關(guān)系和變化規(guī)律，從而推斷不完全顯露或隱埋深部的地質(zhì)情況。通過測(cè)繪主要弄清對(duì)隧道有控制性的地質(zhì)問題(如地層、巖性、構(gòu)造)，進(jìn)而對(duì)隧道工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件作出定性的評(píng)價(jià)。,（四）道路特殊地質(zhì)、不良地質(zhì)地區(qū)（地段）以及路基、路面的工程地質(zhì)勘察 1特殊地質(zhì)、不良地質(zhì)地區(qū)工程地質(zhì)勘察 如泥沼及軟土、黃土、膨脹土、鹽漬土、多年凍土、巖堆、崩塌、滑坡、泥石流、冰川、雪崩、積雪、涎流水、沙漠、巖溶等，往往影響路線方案的選擇、布設(shè)與構(gòu)造物的設(shè)計(jì)，在工程地質(zhì)勘察的各

11、個(gè)階段均應(yīng)作為重點(diǎn)，進(jìn)行逐步深入的勘測(cè)，查明其類型、規(guī)模、性質(zhì)、發(fā)生原因、發(fā)展趨勢(shì)、危害程度等，提出繞越依據(jù)或處理措施。 2路基、路面工程地質(zhì)勘察 在初測(cè)、定測(cè)階段，根據(jù)選定的路線方案和確定的路線位置，對(duì)中線兩側(cè)一定范圍的地帶進(jìn)行工程地質(zhì)勘察，為路基、路面的設(shè)計(jì)和施工提供土質(zhì)、地質(zhì)、水文及水文地質(zhì)方面的依據(jù)。其中，詳勘階段主要是進(jìn)行定量調(diào)查取得有關(guān)的資料，對(duì)一般路基或比較特殊的路基(如高填路堤、深挖路塹等)均要求進(jìn)行詳細(xì)的勘探與試驗(yàn)。,（五）天然建筑材料勘察 修建公路的筑路材料一般是采取就地取材，如石料、礫石、砂、黏土、水等天然材料。這些材料品質(zhì)的好壞和運(yùn)輸距離的遠(yuǎn)近等，直接影響工程的質(zhì)量和造

12、價(jià)。當(dāng)就近材料不能滿足要求時(shí)，則由近及遠(yuǎn)地?cái)U(kuò)大調(diào)查范圍，以求得數(shù)量足夠、品質(zhì)適用、開采及運(yùn)輸方便的筑路材料產(chǎn)地。,筑路材料調(diào)查記錄格式如下： 記錄簿上方要填寫 調(diào)查者： 年 月 日 天氣： 第-頁(yè) 記錄簿左側(cè)是料場(chǎng)描述及照片或素描圖； 記錄簿右側(cè)為料場(chǎng)詳細(xì)記錄，其記錄的內(nèi)容依次為：材料名稱、位置、 料場(chǎng)編號(hào)-、料場(chǎng)地形圖號(hào)-、材料的品種、規(guī)格及質(zhì)量 、料場(chǎng)位置地形、 地物及地表覆蓋物概略描述、運(yùn)輸方式、運(yùn)距及運(yùn)輸條件、取樣試樣情況 等內(nèi)容，須在野外進(jìn)行詳細(xì)調(diào)查并記錄。,勘察的內(nèi)容，包括筑路材料的儲(chǔ)量、位置、品質(zhì)與性質(zhì)、運(yùn)輸方式及距離，以及用于公路工程的可能性、實(shí)用性等。,天然建筑材料的用途,天

13、然建筑材料的質(zhì)量要求,可采層界限的確定 為了進(jìn)行儲(chǔ)量計(jì)算，必須確定可采層邊界以圈定其分布范圍?？刹蓪拥慕缦蘅煞譃樯?、下限和側(cè)限。上限一般一上覆蓋層的底板為界；下限則為可采層的下接口為止。當(dāng)可采層的厚度較大，一部分處在地下水位以下時(shí)，則可分為水上儲(chǔ)量和水下儲(chǔ)量，兩者的界限一般以枯水期的地下水位為準(zhǔn)，此接口及其以下直到可能開采的最大深度為止即為水下儲(chǔ)量的上下限。側(cè)限則根據(jù)可采層的延伸情況結(jié)合周圍地形和已有建筑物情況進(jìn)行考慮，對(duì)可采層范圍內(nèi)的無用夾層，應(yīng)按其實(shí)際厚度劃出，計(jì)算應(yīng)從可采層中扣除。,天然建筑材料的儲(chǔ)量計(jì)算,（一）工程地質(zhì)勘探,1. 物探 是利用專門儀器測(cè)定巖層物理（如巖層的導(dǎo)電性、彈性、

14、磁性、放射性和密度等）參數(shù)，通過分析地球物理場(chǎng)的異常特征，再結(jié)合地質(zhì)資料，便可了解地下深處地質(zhì)體的情況。,2. 鉆探 是工程地質(zhì)勘察中極為重要的手段，但它在整個(gè)工程地質(zhì)勘察投資中的費(fèi)用往往很大。鉆探工作應(yīng)在測(cè)繪和物探的基礎(chǔ)上進(jìn)行，按勘察階段、工程規(guī)模、地質(zhì)條件復(fù)雜程度，有目的有計(jì)劃地布置勘探線、網(wǎng)。,道路工程地質(zhì)勘察方法,3. 簡(jiǎn)易鉆探 優(yōu)點(diǎn)是體積小，操作簡(jiǎn)便，進(jìn)尺較快，勞動(dòng)強(qiáng)度小。缺點(diǎn)是不能采用原狀土樣，在密實(shí)或堅(jiān)硬地層內(nèi)不易鉆進(jìn)或不能使用。常用的簡(jiǎn)易鉆探工具有洛陽(yáng)鏟、錐探和小螺紋鉆。,(2)槽探 是一種長(zhǎng)槽形開口的坑道，寬0.61.0m，長(zhǎng)度視需要而定，深小于3m。常用于追索構(gòu)造線，查明坡

15、積層、殘積層的厚度和性質(zhì)，揭露地層層序等。,4. 挖探 可分為坑探和槽探。特點(diǎn)是地質(zhì)人員可以直接觀察地質(zhì)結(jié)構(gòu)細(xì)節(jié)，準(zhǔn)確可靠，可不受限制地取得原狀結(jié)構(gòu)試樣，對(duì)研究風(fēng)化帶、軟弱夾層、斷層破碎帶有重要的作用，常用于了解覆蓋層的厚度和特征。缺點(diǎn)是可達(dá)的深度較淺，且易受自然地質(zhì)條件的限制。,(1)坑探 垂直向下掘進(jìn)的土坑。淺者稱試坑，深者稱探井。斷面一般采用1.5m1.0m的矩形，深度一般為152.0m，探井深度為24m?？犹接靡越沂靖采w層的厚度和性質(zhì)。,3. 內(nèi)業(yè)整理 其任務(wù)是將測(cè)繪、勘探、試驗(yàn)和長(zhǎng)期觀測(cè)的各種資料認(rèn)真地系統(tǒng)整理和全面地綜合分析，找出各種自然地質(zhì)因素之間的內(nèi)在聯(lián)系和規(guī)律性，對(duì)建筑場(chǎng)區(qū)的工程地質(zhì)條件和工程地質(zhì)問題作出正確