版權(quán)說明:本文檔由用戶提供并上傳,收益歸屬內(nèi)容提供方,若內(nèi)容存在侵權(quán),請進行舉報或認領
文檔簡介
10公路工程地質(zhì)勘察本章要點公路路基、橋梁、隧道工程地質(zhì)勘察重要內(nèi)容、方法與報告編制。學習目的通過學習本章內(nèi)容,掌握公路路基、橋梁、隧道工程地質(zhì)勘察的基本方法。10.1概述10.1.1公路工程地質(zhì)勘察的目的任務和階段劃分公路工程地質(zhì)勘察,就是運用地質(zhì)、工程地質(zhì)的理論和各種技術(shù)手段,實地調(diào)查、研究公路要穿越地帶的工程地質(zhì)條件。公路工程地質(zhì)勘察的目的,是為公路選線、測設、施工和使用提供經(jīng)濟合理而又對的完整的工程地質(zhì)資料。公路工程地質(zhì)勘察的任務,涉及以下幾項:查明公路沿線的工程地質(zhì)條件,如地形與地貌、地層與巖性、地質(zhì)構(gòu)造等情況;在路線基本走向范圍內(nèi),根據(jù)工程地質(zhì)條件,優(yōu)選路線方案,并對各路段也許布線的區(qū)間進行初勘;對定線后的各路段的工程地質(zhì)條件,作出定性和定量評價;配合路線測設、施工,根據(jù)不同路段的工程地質(zhì)條件,對路基、橋涵、擋防等工程建筑物類型、結(jié)構(gòu)以及施工方法,提出可行性的建議;對不良地質(zhì)的路段進行開挖、切坡施工時和工程興建后所要發(fā)生的變化,制訂出相應的安全措施。工程地質(zhì)勘察應分階段進行,常用的設計階段與環(huán)節(jié)有:可行性研究勘察、初步勘察和具體勘察。不同的測設階段,對工程地質(zhì)勘測工作有不同的規(guī)定,在廣度、深度和重點等方面面是有差別的。其中可行性研究勘察應符合場地方案擬定的規(guī)定;初步勘察應符合初步設計或擴大初步設計的規(guī)定;具體勘察應符合施工設計的規(guī)定。對工程地質(zhì)條件復雜或有特殊施工規(guī)定的重要工程,還應進行施工勘察;對面積不大,工程地質(zhì)條件簡樸的場地或有建筑經(jīng)驗的地區(qū),可簡化勘察階段。10.1.2公路工程地質(zhì)勘察一、新建公路工程地質(zhì)勘察(一)新建公路工程地質(zhì)勘察的內(nèi)容1.路線工程地質(zhì)勘察重要查明與路線方案及路線布設有關的地質(zhì)問題。選擇地質(zhì)條件相對良好的路線方案,在地形、地質(zhì)條件復雜的地段,重點調(diào)核對路線方案與路線布設起控制作用的地質(zhì)問題,擬定路線的合理布設。2.路基、路面工程地質(zhì)勘察亦稱沿線地質(zhì)土質(zhì)調(diào)查。在初勘、定測階段,根據(jù)選定的路線位置,對中線兩側(cè)一定范圍的地帶,進行具體的工程地質(zhì)勘察,為路基路面的設計與施工提供工程地質(zhì)和水文地質(zhì)資料。3.橋涵工程地質(zhì)勘察按初勘、詳勘階段的不同深度規(guī)定,進行相應的工程地質(zhì)勘察,為橋涵的基礎設計提供地質(zhì)資料。大、中橋橋位多是路線布設的控制點,常有比較方案。因此,橋梁工程地質(zhì)勘察一般涉及兩項內(nèi)容:一是對各比較方案進行調(diào)查,配合路線、橋梁專業(yè)人員,選擇地質(zhì)條件比較好的橋位;二是對選定的橋位進行具體的工程地質(zhì)勘察,為橋梁及其附屬工程的設計和施工提供所需要的地質(zhì)資料。4.隧道工程地質(zhì)勘察隧道多是路線布設的控制點且影響路線方案的選擇。通常涉及兩項內(nèi)容:一是隧道方案與位置的選擇,涉及隧道與展線或明挖的比較;二是隧道洞口與洞身的勘察。5.天然筑路材料工程地質(zhì)勘察修建公路需要大量的筑路材料,其中絕大部分都是就地取材,如石料、砂、粘土、水等。這些材料質(zhì)量的好壞和運送距離的遠近,直接影響工程的質(zhì)量和造價,有時還會影響路線的布局。筑路材料勘察的任務是充足發(fā)掘、改造和就近運用沿線的一切材料對分布在沿線的天然筑路材料和工業(yè)廢料,按初勘和詳勘階段的不同深度進行勘察,為公路設計提供筑路材料的資料。(二)新建公路地質(zhì)勘察資料整理1.全線工程地質(zhì)說明書序言,說明勘察工作的目的、依據(jù)、起訖時間、完畢情況、重要的工作方法、現(xiàn)有資料運用及有必要說明的問題。描述自然地理、地層、地質(zhì)構(gòu)造等工程地質(zhì)條件的情況及對公路的影響。地震烈度的分析,并提出抗震措施。筑路材料分布、種類、質(zhì)量、蘊藏量、開采條件及供應方式等。說明小橋涵及其它人工構(gòu)造物的基礎地質(zhì)情況。關于巖土物理力學指標的分析評價。各比選方案的工程地質(zhì)評價和方案選擇。提出全線重要工幾程地質(zhì)問題的解決意見。2.工程地質(zhì)平面圖當控制路線選擇的路段地質(zhì)條件復雜時,應繪制地質(zhì)平面圖。巖層分界線及成因、時代、產(chǎn)狀。地質(zhì)構(gòu)造線,如節(jié)理、裂隙、斷裂、褶曲等。3.添繪路線縱斷面圖中的地質(zhì)說明重要表白地貌、巖性特性以及土石分類等。4.各類測試原始資料的匯總分析勘察資料按各種不同勘察方法和不同測試資料,分類匯總成冊。氣象資料、氣溫、風、降水量、凍結(jié)、雪等匯總。對不良地質(zhì)地段做專項資料匯總。二、改建公路工程地質(zhì)勘察(一)改建公路工程地質(zhì)勘察內(nèi)容1.收集沿線的地形、地貌、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)、氣象、地震等資料。2.收集有關橋梁、隧道和防護、排水等構(gòu)造物的新建、改建或加固工程所需的地質(zhì)資料。3.收集原有公路路況資料。4.調(diào)查原有公路的路基、路面、小橋涵等人工構(gòu)造物的狀況及病害,研究病因及防治的效果。對原有公路的工程地質(zhì)、不良地質(zhì)地段的道路病害應力求根治。5.當路線因提高等級或繞避病害而另選新線的路段,應按新建公路的規(guī)定進行工程地質(zhì)勘察工作。(二)改建公路工程地質(zhì)勘察的資料規(guī)定1.工程地質(zhì)說明書:全線工程地質(zhì)說明書,重要論證沿線工程地質(zhì)條件,評價對原有工程的運用限度;不良地質(zhì)、特殊巖土及其它道路病害路段的工點說明,應論證地質(zhì)現(xiàn)象特性及提出治理方案;原有公路等級、歷史和現(xiàn)狀、現(xiàn)有交通量及其組成、交通量的增長率和公路適應情況;路基、路面的現(xiàn)狀和不符合改建技術(shù)標準路段的重要問題;原有路基、路面、橋涵等的加固、加寬、接茬等處的工程地質(zhì)特性;沿線筑路材料的分布及采運條件。2.不良地質(zhì)、特殊巖土、路基病害等有關項目的調(diào)查表;3.原有路面整體補強測試圖表;4.工程地質(zhì)圖,按新建公路地質(zhì)圖的有關規(guī)定編制;5.勘探、實驗、調(diào)查等資料。10.1.3工程地質(zhì)勘察的方法重要有工程地質(zhì)測繪(詳見第9章)、工程地質(zhì)勘探、地球物理勘探、工程地質(zhì)實驗、工程地質(zhì)長期觀測等。一、工程地質(zhì)勘探在工程地質(zhì)勘察過程中,當露頭不好,不能判別地下隱蔽的地質(zhì)情況時,可采用工程地質(zhì)勘探,此項工作一般在工程地質(zhì)調(diào)查與測繪的基礎上,通過采用物探、簡易鉆探、鉆探、原位測試等綜合方法進行。工程地質(zhì)勘探的重要任務是探明地下有關地質(zhì)情況,如地層、巖性、斷裂構(gòu)造、地下水位、滑動面位置等。為深部取樣及現(xiàn)場原位實驗提供場合,運用勘探坑孔可以進行某些項目的長期觀測工作以及物理地質(zhì)現(xiàn)象解決工作。1.挖探挖探是工程地質(zhì)勘探中最常用的一種方法,可分為坑探和槽探。它就是用人工或機械方式進行挖掘坑、槽,以便直接觀測巖土層的天然狀態(tài)以及各地層之間接觸關系等地質(zhì)結(jié)構(gòu),并能取出接近實際的原狀結(jié)構(gòu)土樣,該方法的特點是地質(zhì)人員可以直接觀測地質(zhì)結(jié)構(gòu)細節(jié),準確可靠,且可不受限制地取得原狀結(jié)構(gòu)試樣,因此對研究風化帶、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性。它的缺陷是可達的深度較淺,易受自然地質(zhì)條件的限制。(1)坑探垂直向下掘進的土坑。淺者稱試坑,深者稱探井。斷面一般采用1.5mx1.0m的矩形,深度一般為1.5-2.0m,探井深度為2(2)槽探是一種長槽形開口的坑道,寬0.6一1.0m,長度視需要而定,深小于3m。常用于追索構(gòu)造線,查明坡積層、殘積層的厚度和性質(zhì),揭露地層層序等。2.簡易鉆探是公路工程地質(zhì)勘探中經(jīng)常采用的方法,優(yōu)點是:體積小,操作簡便,進尺較快,勞動強度小。缺陷是不能采用原狀土樣,在密實或堅硬地層內(nèi)不易鉆進或不能使用。常用的簡易鉆探工具有洛陽鏟、錐探和小螺紋鉆等,其中小螺紋鉆是用人工加固回轉(zhuǎn)轉(zhuǎn)進的,合用于粘性土地層,采用擾動土樣,鉆進深度小于4一6m。3.鉆探鉆探是指用鉆機在地層中鉆孔,以鑒別和劃分地表下地層,并可以沿孔深取樣的一種勘察方法。在工程地質(zhì)勘探中,鉆探是直接了解地下地質(zhì)情況,廣泛采用的重要手段。它可以獲得深部地層的可靠地質(zhì)資料,鉆探重要用于橋梁、隧道及大型滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象的勘探。(l)鉆探的基本環(huán)節(jié)破碎巖土使小部分巖土脫離整體而成為粉末、巖土塊或巖土芯的現(xiàn)象,巖土借助沖擊力、剪切力、研磨和壓力來實現(xiàn)破碎。采用巖土用沖洗液(或壓縮空氣)將孔底破碎的碎屑沖到孔外,或者用鉆具靠人力或機械將孔底的碎屑或巖芯取出地面。保全孔壁為了順利進行鉆探工作,必須保護好孔壁,不使坍塌。一般采用套管或泥漿來護壁。(2)鉆探規(guī)定鉆孔按技術(shù)規(guī)定可分為技術(shù)性鉆孔和一般鉆孔。一般鉆孔多是為工程需要而布置的,無論從深度上還是取樣規(guī)定方面低于技術(shù)性鉆孔。技術(shù)性鉆孔要布置在地貌、地質(zhì)構(gòu)造、地層變化大且具有代表性的部位,采用原狀土樣。鉆孔深度,一般以結(jié)構(gòu)物類型、工程規(guī)模、巖土類別、持力層深度、橋涵及防護等工程基礎深度、隧道埋置深度和其它工程解決深度而定,以滿足能評價工程地質(zhì)條件,擬定適宜的基礎類型和埋深。(3)鉆探方法鉆探根據(jù)鉆進時破碎巖石的方法,可分為沖擊鉆進、回轉(zhuǎn)鉆進、沖擊一回轉(zhuǎn)鉆進、振動鉆進、沖洗鉆進。沖擊鉆進是運用鉆具的自重,反復自由下落的沖擊力,是鉆頭沖擊孔底以破碎巖石而逐漸鉆進,不能取得完整巖芯?;剞D(zhuǎn)鉆進是運用鉆具回轉(zhuǎn),是鉆頭的切刃或加研磨材料削磨巖石而不斷鉆進,機械回轉(zhuǎn)鉆進可合用于軟硬不同的地層。沖擊一回轉(zhuǎn)鉆進的鉆進過程是在沖擊與回轉(zhuǎn)綜合作用下進行的。合用于各種不同的地層,能采用巖芯,在工程地質(zhì)勘察中應用也較廣泛。振動鉆進是運用機械動力所產(chǎn)生的振動力,使土的抗剪強度減少,借振動器和鉆具的自重,切削孔底土層不斷鉆進。沖洗鉆探是通過高壓射水破壞孔底土層從而實現(xiàn)鉆進。該方法合用于砂層、粉土層和不太堅硬粘土層,是一種簡樸快速的鉆探方式。但該方法沖出地面的粉屑往往是各種土層的混合物,代表性很差,給地層的判斷、劃分帶來困難,因此一般情況下不宜采用。(4)鉆探成果鉆探的成果可用鉆孔柱狀圖來表達,圖中應標出地質(zhì)年代、巖土層埋藏深度、巖土層厚度、巖土層底部絕對標高、巖土的描述、柱狀圖、地下水位、測量日期、巖土取樣位置等內(nèi)容,其比例尺一般為l:100一1:500,如圖10-1所示。圖10-1鉆孔的地質(zhì)柱狀圖示例4.地球物理勘探(物探)地球物理勘探簡稱物探,‘它是通過研究和觀測各種地球物理場的變化來探測地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造等地質(zhì)條件。各種地球物理場有電場、重力場、磁場、彈性波的應力場、輻射場等。由于組成地殼的不同巖層介質(zhì)往往在密度、彈性、導電性、磁性、放射性及導熱性等方面存在差異,這些差異將引起相應的地球物理場的相應變化。通過量測這些物理場的分布和變化特性,結(jié)合已知地質(zhì)資料進行分析研究,就可以達成推斷地質(zhì)性狀的目的。物探方法具有速度快、效率高、成本低、搬運輕便等特點,應用較廣泛。但是物探是一種間接的勘探手段,特別本地質(zhì)體的物理性質(zhì)差異不太大時,其成果較粗略,故應與其它勘探手段配合使用,則效果更好。(l)常用的物探方法有電法勘探、地震波勘探、聲波勘探、測井等。在公路工程地質(zhì)勘察中常用的是電法勘探和彈性勘探。表10-1幾種常見的地球物理勘探方法簡述①電法勘探,簡稱電探,是運用儀器測定人工或天然電場中巖土導電性的差異來辨認地下地質(zhì)情況的一種物探方法。電探的方法有很多種,其中常用的是電測深法和電測剖面法。電測深法是在地表固定一點為中心測點,逐漸增大供電極的距離,就可以測得地下不同深度處的視電阻率,從而推斷出不同深度的地質(zhì)情況。用此法可以查明覆蓋層、風化層、凍土層的厚度,查明含水層和古河道、掩埋沖積扇的位置,查明溶洞位置及大小,查明滑坡體的滑床的位置,探尋天然建筑材料等。電測剖面法是以測量電極和供電極間距保持不變,而將測點沿一定剖面線移動,逐點進行電阻率測量,所測得的視電阻值就表達某一深度范圍內(nèi)巖層沿剖面方向上的變化情況。用此法可以查明陡傾的巖層、斷層、含水層、古河道、暗河位置。②彈性波勘探,是運用人工激發(fā)震動,研究彈性波在地質(zhì)體中的傳播規(guī)律,以判斷地下情況和巖體的特性和狀態(tài)。彈性波勘探涉及地震勘探和聲波勘探。地震勘探法用人工震源在巖體中產(chǎn)生彈性波,可探測大范圍內(nèi)覆蓋層厚度和基巖起伏,探查含水層.追索古河道位置,查尋斷層破碎帶,測定風化層厚度和巖土的彈性參數(shù)等。聲波勘探法原理同上,但只能探測小范圍內(nèi)的巖體,如地下洞室圍巖進行分類,測定圍巖松動圈,檢查混凝土和帷幕灌漿質(zhì)量,劃分巖體和鉆孔地層剖面等。(2)物探的應用作為鉆探的先行手段,了解隱蔽的地質(zhì)界線、界面或異常點;作為鉆探的輔助手段,自鉆孔之間增長地球物理勘察點,為鉆探成果的內(nèi)插、外推提供依據(jù);作為原位測試手段,測定巖土體的波速、動彈性模量、特性周期、土對金屬的腐蝕等參數(shù)。(3)物探的注意事項物探工作的測區(qū),一般不宜超過地質(zhì)測繪的范圍,但對物探解釋和有對比價值的點,可不受此限制;在測區(qū)內(nèi)測線的方向、間距及測點的疏密、激發(fā)點與接受點的距離與布置形式,應按物探方法并結(jié)合地形等情況擬定,以減少影響地質(zhì)解釋精度的因素;物探網(wǎng)的最佳布置方案應沿路線中線、橋梁、隧道軸線方向布設測線;不同的地質(zhì)體或構(gòu)造,應有2一3條物探測線穿過,每條測線上至少有3個以上的測點,地質(zhì)條件復雜時可適當加密。二、實驗工程地質(zhì)實驗是取得工程設計所需的各項計算指標數(shù)值的重要手段和依據(jù),是對土石工程性質(zhì)進行定量評價時必不可少的方法。工程地質(zhì)調(diào)查測繪與勘探工作,只能對土石的工程性質(zhì)進行定性的評價,要進行準確的定量評價必須通過實驗工作。工程地質(zhì)實驗分為室內(nèi)實驗和野外實驗兩種。室內(nèi)實驗是通過儀器對采集的樣品進行測試、分析,取得所需數(shù)據(jù);野外實驗結(jié)合工程實際情況在原位進行,亦稱原位測試。(一)室內(nèi)實驗涉及巖、土的物理、水理、力學、化學等實驗內(nèi)容,室內(nèi)實驗一般在中心實驗室進行。如工程規(guī)模大,實驗多,可考慮在現(xiàn)場設立工地實驗室,就地進行實驗。室內(nèi)實驗雖然具有邊界條件、排水條件和應力途徑容易控制的優(yōu)點,但是由于實驗需要取試樣,而土樣在采集、運送、保存和制備等方面不可避免地受到不同限度的擾動,特別是對于飽和狀態(tài)的砂質(zhì)粉土和砂土,也許主線取不上土樣,這使測得的力學指標嚴重“失真”。因此,為了取得可靠的力學指標,在工程地質(zhì)勘察中,必須進行一定的相應數(shù)量的野外現(xiàn)場原位實驗。(二)工程地質(zhì)原位測試測試的重要項目有:載荷實驗、靜力觸探實驗、動力觸探實驗、標準貫人實驗、十字板剪切實驗、旁壓實驗、現(xiàn)場剪切實驗、波速測試、巖土原位應力測試、塊體基礎振動測試等。1.載荷實驗載荷實驗就是在一定面積的承壓板上向地基逐級施加荷載,并觀測每級荷載下地基變形特性,從而評估地基的承載力,計算地基的變形模量并預測實體基礎的沉降量。它反映的是承壓板以下1.5一2.0倍承壓板直徑或?qū)挾确秶鷥?nèi)地基強度、變形的綜合性狀。由此可見,該種方法如同基礎的一種縮尺真型實驗,是模擬建筑物基礎工作條件的一種測試方法,因而運用其成果擬定的地基允許承載力最可靠、最有代表性。當實驗影響深度范圍內(nèi)土質(zhì)均勻時,此法擬定該深度范圍內(nèi)土的變形模量也比較可靠。(l)按承壓板的形狀,載荷實驗可以分為平板載荷實驗和螺旋板載荷實驗。其中,平板載荷實驗合用于淺層地基,螺旋板載荷實驗合用于深層地基和地下水位以下的土層,常規(guī)的載荷實驗是指平板載荷實驗。(2)載荷實驗目的擬定地基土的臨塑荷載、極限承載力,為評估地基土的承載力提供依據(jù),這是載荷實驗的重要目的;擬定地基上的變形模量、不排水抗剪強度和地基土基床反力系數(shù)。2.靜力觸探實驗靜力觸探(CPT)是用靜力將探頭以一定的速率壓人土中,同時用壓力傳感器或直接用量測儀表測試土層對探頭的貫入阻力,以此來判斷、分析地基土的物理力學性質(zhì)。(l)靜力觸探具有測試連續(xù)、快速,效率高,功能多,兼有勘探與測試雙重作用的優(yōu)點,測試數(shù)據(jù)精度高,再現(xiàn)性好。靜力觸探實驗合用于粘性土、粉土、疏松到中密的砂土,但對碎石類土和密實砂土難以貫人,也不能直接觀測土層。(2)靜力觸探實驗的目的劃分土層和定名;估算地基土的物理力學參數(shù);評估地基土的承載力;選擇樁基持力層,估算單樁極限承載力,判斷沉樁也許性。3.動力觸探動力觸探(DPT)是運用一定的錘擊動能,將一定規(guī)格的探頭打人土中,根據(jù)每打入土中一定深度所需的能量來鑒定土的性質(zhì),并對土進行分層的一種原位測試方法。所需的能量體現(xiàn)了土的阻力大小,一般可以以錘擊數(shù)來表達。(l)動力觸探實驗具有設備簡樸、操作及測試方法簡便、合用性廣等優(yōu)點,對難以取樣的砂土、粉土、碎石土,對靜力觸探難以貫人的土層,動力觸探是一種非常有效的勘探測試手段。它的缺陷是不能對土進行直接鑒別描述,實驗誤差較大。(2)合用范圍和目的動力觸探合用于強風化、全風化的硬質(zhì)巖石、各種軟質(zhì)巖石和各類土。它可應用于以下目的:劃分土層;擬定土的物理力學性質(zhì),如擬定砂土的密實度和粘性土的狀態(tài);評估地基土和樁基承載力;估算土的強度和變形參數(shù)等。4.標準貫人實驗標準貫人實驗(SPT)是運用一定的錘擊動能,將一定規(guī)格的貫人器打人鉆孔孔底的土層中,根據(jù)打人土層中所需的能量來評價土層和土的物理力學性質(zhì)。標準貫人實驗中所需的能量用貫人器貫人土層中30cm的錘擊數(shù)N63.5來表達,一般寫作N稱為標貫擊數(shù)。標準貫人實驗實質(zhì)上是動力觸探實驗的一種。它和動力觸探的區(qū)別重要是它的觸探頭不是圓錐形,而是標準規(guī)格的圓筒形探頭,由兩個半圓管合成,且其測試方式有所不同,采用間歇貫人方法。(l)標準貫人實驗的優(yōu)點是設備簡樸,操作方便,土層的適應性廣,且貫人器能取出擾動土樣,從而可以直接對土進行鑒別。(2)標準貫入實驗合用于砂土、粉土和一般粘性土。它合用于評價砂土的緊密狀態(tài)和粉土、粘性土的稠度狀態(tài),評價土的強度參數(shù)、變形參數(shù)、地基承載力、單樁極限承載力、沉樁也許性、鑒定砂土和粉質(zhì)粘土的液化等。5十字板剪切實驗十字板剪切實驗(VST)是用插人軟粘土中的十字板頭,以一定的速率旋轉(zhuǎn),測出土的抵抗力矩,然后換算成土的抗剪強度。它是一種快速測定飽和軟粘土層快剪強度的一種簡樸而可靠的原位測試方法。這種方法測得的抗剪強度值相稱于實驗深度處天然土層的不排水抗剪強度,在理論上它相稱于三軸不排水剪的粘聚力值或無側(cè)限抗壓強度的一半(明=0)。(l)十字板剪切實驗具有對土擾動小、設備輕便、測試速度快、效率高等優(yōu)點,因此在我國沿海軟土地區(qū)被廣泛使用。(2)合用的范圍和目的十字板剪切實驗合用于飽和軟粘土。應用的目的:計算地基承載力;擬定樁的極限端承力和摩擦力;擬定軟土地區(qū)路基、海堤、碼頭、土壩的臨界高度;鑒定軟土的固結(jié)歷史。三、長期觀測長期觀測重要指短期內(nèi)不能查明的,需要進行數(shù)年的季節(jié)性觀測工作才干掌握其變化規(guī)律的工程地質(zhì)條件。觀測工作可以在勘測設計階段進行,也可以在施工階段進行,還可以在運營階段進行。長期觀測針對工程需要進行安排,重要內(nèi)容有以下幾方面:(l)對不良地質(zhì)活動情況的觀測與監(jiān)測;(2)對巖土受到施工作用及其反映情況的監(jiān)測;(3)對施工和運營使用期的工程監(jiān)測;(4)對環(huán)境條件在施工過程中也許發(fā)生的變化進行監(jiān)測。工程地質(zhì)勘察過程中,外業(yè)的測繪、勘察和實驗等成果資料,應及時整理,繪制草圖,以便隨時指導補充、完善野外勘察工作??辈炷┢?,應系統(tǒng)、全面地綜合分析所有資料,以修改補充勘察中編繪的草圖,然后編制止式的文字報告和圖件等。它可為規(guī)劃、設計、施工部門提供參考,是最重要的基礎資料。10.1.4勘察資料的內(nèi)業(yè)整理一、工程地質(zhì)勘察報告書在工程地質(zhì)勘察的基礎上,根據(jù)勘測設計階段任務書的規(guī)定,結(jié)合各工程特點和建筑區(qū)工程地質(zhì)條件編寫工程地質(zhì)勘察報告書。它是整個勘察工作的總結(jié),內(nèi)容力求簡明扼要,清楚實用,論證確切,并能對的全面地反映本地的重要地質(zhì)間題。1.工程地質(zhì)勘察成果報告的內(nèi)容工程地質(zhì)勘察成果報告的內(nèi)容,應根據(jù)任務規(guī)定、勘察階段、地質(zhì)條件、工程特點等具體情況擬定,重要涉及以下內(nèi)容:(1)勘察目的、規(guī)定和任務;(2)擬建工程概述;(3)勘察方法和勘察任務布置;(4)場地地形、地貌、地層、地質(zhì)構(gòu)造、巖土性質(zhì)、地下水、不良地質(zhì)現(xiàn)象的描述與評價;(5)場地穩(wěn)定性和適宜性的評價;(6)巖土參數(shù)的分析與選用;(7)巖土運用、整治、改造方案;(8)工程施工和使用期間也許發(fā)生的巖土工程問題的預測、監(jiān)控和防止措施的建議;(9)必要的圖件。2.單項報告內(nèi)容除綜合性巖土工程勘察報告外,也可根據(jù)任務規(guī)定,提交單項報告,重要有:(1)巖土工程測試報告;(2)巖土工程檢查或監(jiān)測報告;(3)巖土工程事故調(diào)查與分析報告;(4)巖土運用、整治或改造方案報告;(5)專門巖土工程問題的技術(shù)征詢報告。二、工程地質(zhì)圖表工程地質(zhì)勘察報告應附必要的圖表,這些圖表是根據(jù)各勘察設計階段的測繪、勘探和實驗所得資料,進行分析整理編制而成的。幾種常用的圖表有:1.綜合工程地質(zhì)平面圖簡稱工程地質(zhì)圖,在圖中表達與工程有關的各種地質(zhì)條件,如」世形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、水文地質(zhì)、物理地質(zhì)作用現(xiàn)象等,并對工程建筑場地進行綜合評價。2.勘探點平面布置圖勘探點平面布置圖是在地形圖上標明工程建筑物、各勘探點(涉及探井、探槽、鉆孔等)、各現(xiàn)場原位測試點以及勘探剖面線的位置,并注明各勘探點、原位測試點的坐標及高程。3.地層綜合柱狀圖反映場地(或分區(qū))的地層變化情況,在圖上標明層厚、地質(zhì)年代,并對巖土的特性和性質(zhì)進行概括的描繪,有時還附有各巖土層的物理力學性質(zhì)指標。4.工程地質(zhì)剖面圖以地質(zhì)剖面圖為基礎,反映地質(zhì)構(gòu)造、巖性、分層、地下水埋藏條件、各分層巖土的物理力學性質(zhì)指標等。它的繪制依據(jù)是各勘探點的成果和土工實驗成果。由于勘探線的布置常與重要地貌單元或地質(zhì)構(gòu)造軸線相垂直或與建筑物軸線相垂直,因此工程地質(zhì)剖面圖能最有效地揭示場地地質(zhì)條件。5.土工實驗成果表重要有抗剪強度線、壓縮曲線等,一般由土工實驗室提供。6.現(xiàn)場原位測試圖件涉及載荷實驗、標準貫人實驗、十字板剪切實驗等的成果圖件。7.其它專門圖件對于特殊地質(zhì)條件及專門性工程,根據(jù)各自的特殊需要,繪制相應的專門圖件等。10.2公路路基工程地質(zhì)勘察公路路基涉及路塹、路堤等,路基的重要工程地質(zhì)問題是:路基邊坡穩(wěn)定性問題;路基基底穩(wěn)定性問題;公路凍害問題以及天然建筑材料問題等。一、公路選線的工程地質(zhì)論證公路是線性建筑物,在數(shù)百甚至數(shù)千公里的路線上常碰到各式各樣的工程地質(zhì)問題。如公路沿線山高谷深,地質(zhì)復雜,不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,或道路要穿過大溶洞和暗河等,這些均說明了在選線中重視工程地質(zhì)條件的必要性,只有根據(jù)地質(zhì)環(huán)境的具體條件才干選出技術(shù)可靠而又經(jīng)濟合理的路線。在選線中,工程地質(zhì)工作的重要任務是查明各比較路線方案沿線的工程地質(zhì)條件。在滿足設計規(guī)范規(guī)定的前提下,通過技術(shù)經(jīng)濟比較,選出最優(yōu)方案。路線一經(jīng)選定,對此后的運營則帶來長期而深遠的影響,一旦發(fā)現(xiàn)問題而改線,即使局部改線,都會導致很大的浪費。因此,選線的任務是繁重的,技術(shù)上是復雜的,必須全面而慎重地考慮。路線的基本類型及其特點如下:(1)沿河線其優(yōu)點是坡度緩,路線順直,工程簡易,挖方少,施工方便。但在平原河谷選線常遇有低地沼澤、洪水危害;而丘陵河谷的坡度大,階地常不連續(xù),河流沖刷路基,泥石流淹埋路線,遇支流時需修較大橋梁。山區(qū)河谷,彎曲陡峭,階地不發(fā)育,開挖方量大,不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,橋隧工程量大。(2)山脊線其優(yōu)點是地形平坦,挖方量少,無洪水,橋隧工程量少。但山脊寬度小,不便于工程布置和施工。有時地形不平,地質(zhì)條件復雜。若山脊全為土體組成,則需外運道渣,更嚴重的是取水困難。(3)山坡線其最大優(yōu)點是可以選任意路線坡度,路基多采用半填半挖,但路線曲折,土石方量大,不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,橋隧工程多。(4)越嶺線其最大優(yōu)點是能通過巨大山脈,減少坡度和縮短距離,但地形崎嶇,展線復雜,不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,要選擇適宜的埡口通過。如圖10-2所示,為工程地質(zhì)選線的實例。其路線A、B兩點間共有三個基本選線方案,I方案需修兩座橋梁和一座長隧洞,路線雖短,但隧洞施工困難,不經(jīng)濟;II方案需修一座短隧洞,但西段為不良物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地區(qū),整治困難,維修費用大,也不經(jīng)濟;III方案為跨河走對岸線,需修兩座橋梁,比修一座隧洞容易,但也不經(jīng)濟。綜合上述三個方案的優(yōu)點,從工程地質(zhì)觀點提出較優(yōu)的第IV方案:把河灣過于彎曲地段取直,改移河道,取消西段兩座橋梁而改用路堤通過,使路線既平直,又避開物理地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地段,而東段則聯(lián)接II方案的沿河路線。此方案的路線雖稍長,但工程條件較好,維修費用少,施工方便,長遠來看還是經(jīng)濟的,故為最優(yōu)方案。圖10-2工程地質(zhì)選線實例略圖1滑坡群;2崩塌區(qū);3泥石流堆積區(qū);4沼澤帶;5路線方案二、公路路基的重要工程地質(zhì)問題1.路基邊坡穩(wěn)定性問題路基邊坡涉及天然邊坡,傍山路線的半填半挖路基邊坡以及深路塹的人工邊坡等。具有一定的坡度和高度的邊坡在重力作用下,其內(nèi)部應力狀態(tài)也不斷變化。當剪應力大于巖土體的強度時,邊坡即發(fā)生不同形式的變化和破壞。其破壞形式重要表現(xiàn)為滑坡、崩塌和錯落。土質(zhì)邊坡的變形重要決定于土的礦物成分,特別是親水性強的粘土礦物及其含量,除受地質(zhì)、水文地質(zhì)和自然因素影響外,施工方法是否對的也有很大關系。巖質(zhì)邊坡的變形重要決定于巖體中各種軟弱結(jié)構(gòu)面的性狀及其組合關系,它們對邊坡的變形起著控制作用。只有同時具有臨空面、滑動面和切割面三個基本條件,巖質(zhì)邊坡的變形才有發(fā)生的也許。由于開挖路塹形成的人工邊坡,加大了邊坡的陡度和高度,使邊坡的邊界條件發(fā)生變化,破壞了自然邊坡原有應力狀態(tài),進一步影響邊坡巖土體的穩(wěn)定性。另一方面路塹邊坡不僅也許產(chǎn)生工程滑坡,并且在一定條件下,還能引起古滑坡復活。由于古滑坡發(fā)生時間長,在各種外營力的長期作用下,其外表形跡早已被改導致平緩的邊坡地形,很難被發(fā)現(xiàn),若不注意觀測,當施工開挖形成滑動的臨空面時,就也許導致邊坡失穩(wěn)。2.路基基底穩(wěn)定性問題一般路堤和高填路堤對路基基底規(guī)定要有足夠的承載力,基底土的變形性質(zhì)和變形量的大小重要取決于基底土的力學性質(zhì)、基底面的傾斜限度、軟土層或軟弱結(jié)構(gòu)面的性質(zhì)與產(chǎn)狀等,它往往使基底發(fā)生巨大的塑性變形而導致路基的破壞。此外,水文地質(zhì)條件也是促使基底不穩(wěn)定的因素。如路基底下有軟弱的泥質(zhì)夾層,當其傾向與坡向一致時,或在其下方開挖取土或在其上方填土加重,都會引起路堤整個滑移;當高填路堤通過河漫灘或階地時,若基底下分布有飽水厚層淤泥,在高填路堤的壓力下,往往使基底產(chǎn)生擠出變形;也有因基底下巖溶洞穴的塌陷而引起路堤嚴重變形。路基基底若為軟粘土、淤泥、泥炭、粉砂、風化泥巖或軟弱夾層所組成,應結(jié)合巖土體的地質(zhì)特性和水文地質(zhì)進行穩(wěn)定性分析。若不穩(wěn)定期,可選用下列措施進行解決:放緩路堤邊坡,擴大基底面積,使基底壓力小于巖土體的允許承載力;在通過淤泥軟土地區(qū)時路堤兩側(cè)修筑反壓護道;把基底軟弱土層部分換填或在其上加墊層;采用砂井(樁)排除軟土中的水分,提高其強度;架橋通過或改線繞避等。3.公路凍害問題它涉及冬季路基土體因凍結(jié)作用而引起路面凍脹和春季因融化作用而使路基翻漿,結(jié)果都會使路基產(chǎn)生變形破壞,甚至形成顯著的不均勻凍脹,使路基土強度發(fā)生極大改變,危害道路的安全和正常使用。根據(jù)地下水的補給情況,公路凍脹的類型可分為表面凍脹和深源凍脹。前者是在地下水埋深較大地區(qū),其凍脹量一般為30一40mm,最大達60mm。其重要因素是路基結(jié)構(gòu)不合理或養(yǎng)護不周,致使道路排水不良導致。深源凍脹多發(fā)生在凍結(jié)深度大于地下水埋深或毛細管水帶接近地表水的地區(qū),地下水補給豐富,水分遷移強烈,其凍脹量較大,一般為200一400mm,最大達防止公路凍害的措施有:鋪設毛細割斷層,以斷絕水源;把粉粘粒含量較高的凍脹性土換為粒粗、分散的砂礫石抗凍脹性土;采用縱橫盲溝和豎井,排除地表水,減少地下水位,減小路基土的含水量;提高路基標高;修筑隔熱層,防止凍結(jié)路基深處發(fā)展等。4.建筑材料問題路基工程需要的天然建筑材料不僅種類較多,并且數(shù)量較大,同時規(guī)定各種材料產(chǎn)地沿線兩側(cè)零散分布。這些材料品質(zhì)的好壞和運送距離的遠近,直接影響工程的質(zhì)量和造價,有時還會影響路線的布局。三、公路路基工程地質(zhì)勘察的基本內(nèi)容1、與路線、橋梁和隧道專業(yè)人員密切配合,查清路線上的地質(zhì)、地貌條件以及動力地質(zhì)現(xiàn)象,闡明其演變規(guī)律,明確各條路線方案的重要工程地質(zhì)條件,為各方案的比較提供依據(jù)。在地形、地質(zhì)條件復雜的地段,擬定路線的合理布設,以減少失誤。2.特殊巖土地段及不良地質(zhì)現(xiàn)象,諸如鹽漬土、數(shù)年凍土、巖溶、沼澤、積雪、滑坡、崩塌、泥石流等,往往影響路線方案的選擇、路線的布設和構(gòu)造物的設計。因此應重點查明其類型、規(guī)模、性質(zhì)、發(fā)生因素、發(fā)展趨勢和危害限度。對嚴重影響路線安全而數(shù)量多、整治困難的各種工程地質(zhì)問題,如發(fā)展中的暗河巖溶區(qū)、深層滑坡地段、深層沼澤、有沉陷的深源凍脹地段等,一般均以繞避為原則,但對技術(shù)切實可行,可徹底整治而費用不高,對此后運營無后患的地段,應合理通過,絕不盲目避繞。3.充足發(fā)掘、改造和運用沿線的一切就地材料,滿足就地取材的規(guī)定。當就近材料不能滿足規(guī)定期,則應由近及遠擴大調(diào)查范圍,以求得足夠數(shù)量的品質(zhì)優(yōu)良、適宜開采和運送方便的筑路材料產(chǎn)地。四、公路路基工程地質(zhì)勘察的要點在可行性研究階段的工程地質(zhì)勘察工作是收集資料、現(xiàn)場核對和概略了解地質(zhì)條件,為此著重介紹初步勘察階段和具體勘察階段的工作內(nèi)容。(一)初步勘察階段本勘察階段的基本任務重要是對已擬定的路線范圍內(nèi)所有路線擺動方案進行勘察對比。擬定路線在不同地段的基本走向,并以比選和穩(wěn)定路線為中心,全面查明路線最優(yōu)方案沿線的工程地質(zhì)條件。工程地質(zhì)測繪是這一階段中的一項重要手段,勘察范圍沿路線兩側(cè)各寬150~200m。測繪比例尺是1:50000~1:202300,勘探工作重要用于查明重大而復雜的關鍵性工程地質(zhì)問題與不良地質(zhì)現(xiàn)象。(二)具體勘察階段是根據(jù)已批準的初步設計文獻中所擬定的修建原則、設計方案、技術(shù)規(guī)定等資料,對各種類型的工程建筑物(橋、隧、站場等)位置有針對性地進行具體的工程地質(zhì)勘察。最終擬定公路路線和構(gòu)造物的布設位置,查明構(gòu)造物地基的地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件,準確提供工程和基礎設計、施工必須的地質(zhì)參數(shù)。10.3橋梁工程地質(zhì)勘察大、中橋橋位多是路線布設的控制點,橋位變動會使一定范圍內(nèi)的路線也隨之變動。因此橋梁工程地質(zhì)勘察一般應涉及兩項內(nèi)容:一方面應對各比較方案進行調(diào)查,配合路線、橋梁專業(yè)人員,選擇地質(zhì)條件比較好的橋位;然后再對選定的橋位進行具體的工程地質(zhì)勘察,為橋梁及其附屬工程的設計和施工提供所需要的地質(zhì)資料。影響橋位的選擇的因素有路線方向、水文地質(zhì)條件與工程地質(zhì)條件等。工程地質(zhì)條件是評價橋位好壞的重要指標之一。一、橋梁工程地質(zhì)問題橋梁是公路建筑工程中的重要組成部分,由正橋、引橋和導流等工程組成。正橋是主體,位于河岸橋臺之間,橋墩均位于河中。引橋是連接正橋與路線的建筑物,常位于河漫灘或階地之上,它可以是高路堤或橋梁。導流建筑物,涉及護岸、護坡、導流堤和丁壩等,是保護橋梁等各種建筑物的穩(wěn)定,不受河流沖刷破壞的附屬工程。橋梁按結(jié)構(gòu)可分為梁橋、拱橋和鋼架橋等。不同類型的橋梁,對地基有不同的規(guī)定,所以工程地質(zhì)條件是選擇橋梁結(jié)構(gòu)的重要依據(jù),涉及以下兩方面的重要工程地質(zhì)問題。1.橋墩臺地基穩(wěn)定性問題橋墩臺地基穩(wěn)定性重要取決于墩臺地基中巖土體承載力的大小。它對選擇橋梁的基礎和擬定橋梁的結(jié)構(gòu)形式起決定作用。當橋梁為靜定結(jié)構(gòu)時,由于各橋孔是獨立的,互相之間沒有聯(lián)系,對工程地質(zhì)條件的適應范圍較廣。但對超靜定結(jié)構(gòu)的橋梁,對各橋墩臺之間的不均勻沉降特別敏感,故取用其地基允許承載力時應予慎重考慮。巖質(zhì)地基允許承載力的擬定取決于巖體的力學性質(zhì)及水文地質(zhì)條件等,應通過室內(nèi)實驗和原位測試等綜合鑒定。2.橋墩臺地基的沖刷問題橋墩和橋臺的修建,使本來的河槽過水斷面減少,局部增大了河水流速,改變了流態(tài),對橋基產(chǎn)生強烈沖刷,威脅橋墩臺的安全。因此,橋墩臺基礎的埋深,除決定于持力層的部位外還應滿足以下規(guī)定。(1)橋位應盡也許選在河道順直,水流集中,河床穩(wěn)定的地段。以保護橋梁在使用期間不受河流強烈沖刷的破壞或由于河流改道而失去作用。(2)橋位應選擇在岸坡穩(wěn)定,地基條件良好,無嚴重不良地質(zhì)現(xiàn)象的地段,以保證橋梁和引道的穩(wěn)定,減低工程造價。(3)橋位應盡也許避開順河方向及平行橋梁軸線方向的大斷裂帶,特別不可在未膠結(jié)的斷裂破碎帶和具有活動也許的斷裂帶上建橋。(4)在無沖刷處,除了堅硬巖石地基外,應埋置在地面以下不小于lm;在有沖刷處,應埋置在墩臺附近最大沖刷線以下(埋深不小于表10-2中規(guī)定的數(shù)值);基礎建于抗沖刷較差的巖石(如頁巖、泥巖、千枚巖等),應適當加深。表10-2墩臺基礎在最大沖刷線以下的最小埋深凈沖刷深度(m)〈3》3》8》15》20在最大沖刷線以下的最小埋深一般橋梁2.02.53.03.54.0特大橋及其他重要橋梁設計流量3.03.54.04.55.0驗算流量按設計流量所列值再增長1/2二、橋梁工程地質(zhì)勘察要點(一)初步勘察在工程地質(zhì)勘察資料可行性研究的基礎上,初步查明場地地基的地質(zhì)條件,即對橋位處進行工程地質(zhì)調(diào)查或測繪、物探、鉆探、原位測試,進一步查明工程地質(zhì)條件的優(yōu)劣。特別應查明與橋位方案或橋型方案比選有關的重要工程地質(zhì)問題。對一般地區(qū)的橋位選擇應查明兩個方面的內(nèi)容:一是地形、地貌、地物等方面對橋位選擇的制約內(nèi)容;二是工程地質(zhì)條件對橋位選擇的制約對特殊地質(zhì)地區(qū)的橋位選擇,應針對泥石流、巖溶、滑坡、沼澤、黃土等特殊地區(qū)的特點認真研究比選,而不要盲目避繞。工程地質(zhì)測繪比例尺用1:500~1:10000,調(diào)查范圍涉及橋軸線縱向的河床和兩岸谷坡或階地(約500~1000m),以及橫向河流上、下游各200~在此階段中,應對各橋位方案進行工程地質(zhì)勘察,并對與建橋的適宜性和穩(wěn)定性有關的工程地質(zhì)條件作出結(jié)論性評價,對工程地質(zhì)條件復雜的特大橋和中橋,必要時增長技術(shù)設計階段勘察,還應涉及環(huán)境介質(zhì)對混凝土腐蝕的評價。鉆孔一般沿橋軸線或其兩側(cè)布置,原則上應布置在與工程地質(zhì)有關的地點,并考慮到地貌和構(gòu)造單元。其鉆孔數(shù)量與深度參照表10-3擬定。表10-3初勘橋位鉆孔數(shù)量與深度表橋梁按跨徑分類工程地質(zhì)條件簡樸工程地質(zhì)條件復雜孔數(shù)(個)孔深(m)孔數(shù)(個)孔深(m)中橋2~38~123~420~35大橋3~510~355~735~50特大橋5~720~407~1040~120注:①表中所列數(shù)值是參考值,工作中應根據(jù)實際情況擬定;②河床中鉆孔深度是以河床面高程控制,河岸處孔深應按地面擬定;③表中孔深,地基承載力小時取大值,大時取小值(二)具體勘察階段在初步設計階段勘察測繪基礎上進行補充、修正,查明橋梁墩臺地基基礎巖體風化和軟弱層特性;測試巖土體物理力學性能,提供地基承載力基本值、樁壁極限摩阻力,并結(jié)合基礎類型作出定量評價隨著二級以下公路的發(fā)展,在大江、大河上以及跨海的公路工程逐漸增多,特大橋梁工程需對工程地質(zhì)工作特別重視對重要的特大橋,測繪應針對橋梁墩(臺)、錨固基礎、引道、調(diào)治構(gòu)造物等處巖體進行大比例尺工程地質(zhì)測繪(或進行專題研究),把橋墩、錨錠部位作為勘察重點,并采用綜合勘測手段,進行鉆探、原位測試(靜探、標貫、旁壓實驗、十字板剪切實驗)、聲波測井及抽水、壓力實驗等。查明地基基礎的承載力、極限摩阻力,給設計提供可選擇的基礎類型和施工方案,并提供出存在的問題及建議解決措施等。勘察重點是:1.查明橋位區(qū)地層巖性、地層構(gòu)造、不良地質(zhì)現(xiàn)象的分布及工程地質(zhì)特性。2.探明橋梁墩臺和調(diào)治構(gòu)造物地基的覆蓋層及基巖風化層的厚度,墩臺基礎巖體的風化及構(gòu)造破碎限度,軟弱夾層情況和地下水狀況。3.測試巖土的物理力學特性,提供地基的基本承載力、樁壁摩阻力、鉆孔樁極限摩阻力,作出定量評價。4.對邊坡及地基的穩(wěn)定性、不良地質(zhì)的危害限度和地下水對地基的影響限度做出評價5.對地質(zhì)復雜的橋基或特大的橋墩、錨錠基礎應采用綜合勘探。10.4隧道工程地質(zhì)勘察公路隧道有山嶺隧道與河底隧道之分。山嶺隧道又可分為越嶺隧道與山坡隧道兩種:越嶺隧道是穿越分水嶺或山嶺埡口的隧道,這種隧道也許有較大的深度和長度;山坡隧道是為避讓山坡上的懸崖峭壁以及雪崩、山崩、滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象而修建的隧道,這種隧道長短不一。隧道多是路線布設的控制點,長隧道可影響路線方案的選擇。隧道勘察工作通常涉及兩項內(nèi)容:一是隧道方案與位置的選擇;二是隧道洞口與洞身的勘察。前者除隧道方案的比較外,有時還涉及隧道展線或明挖的比較;對重點隧道或工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件復雜的隧道,應進行區(qū)域性的工程地質(zhì)調(diào)查、測繪。本地下水對隧道影響較大時,應進行地下水動態(tài)觀測,并計算隧道涌水量。一、隧道工程地質(zhì)問題最常碰到的工程地質(zhì)問題重要涉及:山巖壓力及洞室圍巖的變形與破壞問題;地下水及洞室涌水問題;洞室進出口的穩(wěn)定問題。1.山巖壓力及洞室圍巖的變形與破壞問題巖體在自重和構(gòu)造應力作用下,處在一定的應力狀態(tài)。在沒有開挖之前巖體原應力狀態(tài)是穩(wěn)定的,不隨時間而變化。隧道開挖后,本來處在擠壓狀態(tài)的圍巖,由于解除束縛而向洞室空間松脹變形,這種變形超過了圍巖自身所能承受的能力,便發(fā)生破壞,從母巖中分離、脫落,形成坍塌、滑移、底鼓和巖爆等。山巖壓力通常指圍巖發(fā)生變形或破壞而作用在洞室襯砌上的力。山巖壓力和洞室圍巖變形破壞是圍巖應力重分布和應力集中引起的。因此,研究山巖壓力,應一方面研究洞室周邊應力重分布和應力集中的特點,以及測定圍巖的初始應力大小及方向,并通過度析洞室結(jié)構(gòu)的受力狀態(tài),合理地選型和設計洞室支護,選取合理的開挖方法。2.地下水及洞室涌水問題當隧道穿過含水層時,將會有地下水涌進洞室,給施工帶來困難。地下水也是導致塌方和圍巖失穩(wěn)的重要因素。地下水對不同圍巖的影響限度不同,其重要表現(xiàn)為:①以靜水壓力的形式作用于隧道襯砌;②使巖質(zhì)軟化,強度減少;③促使圍巖中的軟弱夾層泥化,減少層間阻力,易于導致巖體滑動;④石膏、巖鹽及某些以蒙脫石為主的粘土巖類,在地下水的作用下發(fā)生劇烈的溶解和膨脹而產(chǎn)生附加的山巖壓力;⑤如地下水的化學成分中具有有害化合物(硫酸、二氧化碳、硫化氫等),對襯砌將產(chǎn)生侵蝕作用;的最為不利的影響是忽然發(fā)生的大量涌水,常導致停工和人身傷亡事故,在洞室工程地質(zhì)勘測中,應對也許涌水的地點提出準確的預測。3.有害氣體在洞室掘進中,常會碰到各種對人體有害的易于燃燒、爆炸的地下氣體,特別是當洞室通過煤系、含油、含炭或瀝青的地層時,碰到地下氣體的機會更多。這些有害氣體是沼氣、二氧化碳及硫化氫等在地下工程的工程地質(zhì)勘察過程中,應細心測定洞室通過巖層的各種有害氣體,提出通風措施及其它安全防護措施,以保證工程的順利進行。4.洞口穩(wěn)定問題洞口是隧道工程的咽喉部位,洞口地段的重要工程地質(zhì)問題是邊、仰坡的變形問題。其變形常引起洞門開裂、下沉或坍塌等災害。二、隧道位置選擇的一般原則(一)洞身位置的選擇隧道洞身位置的選擇,重要以地形、地質(zhì)為主綜合考慮。在實際工作中,宜一方面排除顯著不良地質(zhì)地段,按地形條件擬定隧道及接線方案,然后再進行深人的地質(zhì)調(diào)查。綜合各方面因索,最后選定隧道洞身的位置。1.選擇地質(zhì)構(gòu)造簡樸、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,在傾斜巖層中,以隧道軸線垂直巖層走向為宜。2.選擇在山體穩(wěn)定、山形較完整、山體無沖溝、無山洼等次地形切割不大、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。隧道通過工程地質(zhì)及水文地質(zhì)條件極復雜地段,一般隨著有特殊不良地質(zhì)問題發(fā)生,而這些問題的發(fā)生有一個漫長變化的過程,在一般勘察階段的短短幾個月中是難以對這些問題有進一步的了解,所以對其變化規(guī)律的結(jié)識和預測它的發(fā)展,需要安排超前工程地質(zhì)和水文地質(zhì)工作。4.對低等級公路隧道選址,原則上應盡量避讓各種不良地質(zhì)現(xiàn)象地段;但對于高等級公路,往往受路線等級的限制,不可避免地通過各種不良地質(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:①盡量避讓,以免對隧道導致毀滅性、破壞性影響。②盡量選擇在影響范圍小、影響距離短、影響時間短的地段③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。(二)洞口位置選擇洞口位置選擇應分清主次,綜合考慮,全面衡量。在保證隧道穩(wěn)定性、安全性、沒有隱患的前提下再考慮造價、工期等因素。一般應根據(jù)周邊的地質(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隧道的影響綜合考慮。高速公路、一級公路和風景區(qū)洞門設計力求與環(huán)境相協(xié)調(diào),隧道洞門應與隧道軸線正交,關于隧道洞口位置選擇的具體規(guī)定如下:1.保證洞口、洞身的穩(wěn)定,不留地質(zhì)隱患。2.便于施工場地布置,便于運送和棄渣解決,少占或不占可耕地。3.洞口外接線工程數(shù)量少、里程短、工程造價低等4.對于水下隧道,重要應考慮地表水對洞口倒灌的影響。(三)隧道圍巖的穩(wěn)定性隧道圍巖系指隧道周邊一定范圍內(nèi),對隧道穩(wěn)定性能產(chǎn)生影響的巖體。山體壓力是評估隧道圍巖穩(wěn)定性的重要內(nèi)容,也是隧道襯砌設計的重要依據(jù)。圍巖分類是初步設計階段勘察工程地質(zhì)評價的重要內(nèi)容。圍巖分類采用多因素、多指標、定性、定量相結(jié)合的原理,以使圍巖分類定性準確,且具有定量指標。隧道圍巖分類仍然采用了鐵道部的圍巖分類方案,可參閱有關文獻,此處不再贅述。三、隧道工程地質(zhì)勘察要點(一)初步勘察階段重要是通過地表露頭的勘察或采用簡樸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。通過測繪重要弄清對隧道有控制性的地質(zhì)問題(如地層、巖性、構(gòu)造),進而對隧道工程地質(zhì)與水文地質(zhì)條件作出定性的評價。對不良地質(zhì)現(xiàn)象地區(qū)隧道應充足運用現(xiàn)有的地質(zhì)資料和航空照片、衛(wèi)星照片等遙感信息資料,通過大量的野外露頭調(diào)查或人工簡易揭露等手段來發(fā)現(xiàn)、揭露不良地質(zhì)現(xiàn)象的存在,找出它們之間的關系以及變化規(guī)律。根據(jù)對各種勘察資料進行的綜合分析、論證,按比選結(jié)果推薦最佳方案。(二)具體勘察階段詳勘內(nèi)容重要有三個方面:一是核對初勘地質(zhì)資料;二是勘探查明初勘未查明的地質(zhì)問題;三是對初勘提出的重大地質(zhì)問題作進一步細致的調(diào)查。1.地質(zhì)調(diào)查與測繪的范圍、測點、物探網(wǎng)的點線范圍和布設,物探方法的運用和鉆探孔、坑、槽的數(shù)量與位置等,應與初勘時未能查明的地質(zhì)條件相適應,但對隧道有影響的大構(gòu)造和復雜地質(zhì)地段,勘察追蹤范圍可適當放大。2.重點調(diào)查隧道通過的嚴重不良地質(zhì)、特殊地質(zhì)地段,以擬定隧道準確位置的工程地質(zhì)條件。3.實地復核、修改、補充初勘地質(zhì)資料,對初勘漏掉、隱蔽的工程地質(zhì)問題,應適當加大調(diào)繪范圍和工作量。10.5勘察實例xx線xx段詳勘大綱1項目背景1.1工程概況 :項目地理位置、意義、設計標準等1.2項目區(qū)域自然環(huán)境 1.2.1地形地貌1.2.2氣象與水文概況1.3路線工程地質(zhì)概況 1.3.1地層巖性1.3.2地質(zhì)構(gòu)造1.3.3不良地質(zhì)現(xiàn)象1.3.4地震及區(qū)域穩(wěn)定性2項目人員組成3項目實行方案及關鍵工序管理3.1詳勘執(zhí)行技術(shù)標準依據(jù)3.1.1行業(yè)標準和規(guī)定3.1.2參照標準3.1.3前期資料以上情況通過收集分析區(qū)域性資料并到現(xiàn)場調(diào)查擬定。3.2詳勘基本方法及工作量本次勘察重要為鉆探、巖土原位測試和室內(nèi)巖土水樣實驗分析,另將根據(jù)勘察實際需要和地質(zhì)條件,布置適當?shù)暮喴咨降毓こ探衣逗凸こ痰刭|(zhì)調(diào)繪工作,獲取滿足施工圖設計所需的綜合地質(zhì)資料。預計詳勘工作量見表3-1。表3-1預估工作量表勘察方法工程類型橋梁隧道路基鉆探陸地3360m/168孔480m/4孔480m/30孔水域(水深2~15m)800m/32孔挖探處總工作量5120/234各勘察手段的目的與基本規(guī)定如表3—2。表3-2工作方法及目的規(guī)定方法內(nèi)容目的基本要求工程地質(zhì)測繪1:2023工程地質(zhì)圖調(diào)繪重點查明較復雜工程場址的有關工程地質(zhì)問題。沿線兩側(cè)各寬150m~200m,地質(zhì)復雜應擴大范圍至兩邊的山脊或河谷。1:200~1:500地質(zhì)剖面測量準確反映工程邊坡、不良地質(zhì)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)。全儀器法測定地形線及各類地質(zhì)現(xiàn)象點。鉆探隧道進出口、橋梁基礎位、高邊坡及路基隧道洞身深鉆揭露地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、地下水水位,獲取巖土試樣、原位測試,為實驗長觀、測井等提供前提條件。金鋼石鉆頭鉆進,終孔孔徑≥91mm。巖心采用率:完整巖層≥85%,破碎巖層、強風化層及碎石土層≥50%,粘性土≥90%?;卮芜M尺:土層≤1m,軟弱破碎帶≤0.5m,完整巖層≤2m。粘性土取樣器取樣,巖樣按風化層及設計需要采用。測量鉆孔、勘探線保證勘探點、線定位準確。使用全站儀、極座標法施測。簡易山地工程基巖埋深3m內(nèi)的場址避免搬運笨重機械鉆淺孔,以合理的勘探投入獲得所需地質(zhì)資料。揭露基巖持力層,進行具體編錄、取樣和簡易現(xiàn)場原位測試。取樣巖樣鉆孔中或山地工程點采用獲取巖石實驗樣。采樣后應立即密封和標記。土樣獲取土實驗樣。取樣間距1~2m,厚度大于5m的土層分別取上、中、下原狀土樣,土層變化應及時取樣。樣品應立即密封和貼簽并保濕保存。水樣鉆孔中或泉點獲取水質(zhì)分析樣。取樣后應立即密封、貼簽,測侵蝕性CO2的水樣應立即加入少許大理石粉并貼簽注明。特殊水樣按特殊規(guī)定采用。原位觀測試驗標貫鉆孔砂土層測試砂土層力學指標。間距2m,每次30cm。土層厚度大于6m可分上、中、下測試三點次。動探碎石土全風化巖層測試碎石土、風化巖層工程力學性能指標間距2m做一次。每次連續(xù)貫入深度≥30cm水位各鉆孔獲得基本水文地質(zhì)資料鉆進時應測初見水位,終孔24小時后測靜止水位,工點竣工后統(tǒng)一測一次靜止水位。自流孔必須測靜止水頭高度和流量。抽水試驗隧道巖溶充水及斷層導水帶為隧道防排水設計提供水文地質(zhì)參數(shù)。采用穩(wěn)定流實驗方法,三個降深,每降深穩(wěn)定期間不少于8小時。不能抽水則注(提)水.測試地下含水層涌水量及滲透系數(shù)。室內(nèi)試驗分析土工所采集土樣測定土的基本物理力學性質(zhì)指標。粘性土:簡常規(guī)實驗,砂土:顆粒分析。嚴格按實驗標準操作,保證數(shù)據(jù)準確可靠。巖石所采集巖樣測定各類巖石重要物理力學性質(zhì)指標。橋址巖樣作飽和單軸抗壓實驗;巖質(zhì)高邊坡、隧道樣增長抗拉、抗剪實驗。地層代表巖樣應測試基本物理指標,特殊樣品按規(guī)定作專門實驗。水質(zhì)所采集水樣分析水質(zhì)類型及腐蝕性,為地下結(jié)構(gòu)防腐蝕解決設計提供水質(zhì)依據(jù)。均進行水質(zhì)簡分析及侵蝕性CO2分析。嚴格按分析標準操作,保證數(shù)據(jù)準確可靠。3.3測量定點(1)儀器設備電子全站儀。(2)鉆孔測量定點①根據(jù)設計提供的孔位坐標,使用電子全站儀實地測量放點,引測點必須是已知的路線測設控制點。孔位測定后必須打木樁,并作標記。②鉆孔結(jié)束后,凡平面位置、地面標高有變動的必須進行定測。(3)工程地質(zhì)測繪定點①橋梁與邊坡工程1:500縱斷面、逐墩臺橫斷面,隧道進出口1:200~1:500縱、橫斷面等大比例尺地形地質(zhì)測量,必須全斷面使用儀器測量控制。②1:2023地質(zhì)調(diào)繪中,與路線相關的重要地質(zhì)點、水文地質(zhì)點、巖溶點、不良地質(zhì)點等使用全儀器測量定點;地形地質(zhì)現(xiàn)象單一地段及外延填圖部分使用半儀器法或手持GPS定點。3.4工程地質(zhì)測繪(1)測繪范圍①1:2023地質(zhì)圖調(diào)繪沿路線進行,一般路段沿中線向兩側(cè)拓寬150m~200m,不良地質(zhì)發(fā)育地區(qū)及重要地質(zhì)、構(gòu)造、水文地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育地段應擴大追蹤至其邊界之外適當寬度。對路線或工程構(gòu)筑物有重大影響的地質(zhì)災害體發(fā)育地段,測繪范圍涉及不良地體完整形態(tài)及其形成、影響所涉及的相關地區(qū),應擴大至坡頂及溝底。②大比例尺地形地質(zhì)剖面測繪橋梁與路基邊坡工程控制1:200~1:500縱、橫斷面,剖面以軸線為中心,左右各40m。a、縱斷面:沿軸線貫通該工點的全段,各工點獨立編剖面號,該工點有多條時由線左至線右順序編號,代號Ⅰ—Ⅰ′(小號—大號)、Ⅱ—Ⅱ′…。b、橫斷面:對于橋梁工程應按墩臺控制,垂直中線橫剖左40m~右40m。地形平坦處可多墩選一典型剖面,地形復雜處應分別控制墩位小號邊、大號邊剖面。對于路基邊坡(含滑坡等)一般通過最大坡高處橫切剖面,長度應達成影響路基工程的上坡及下坡范圍,坡面地形變化較大處應加密橫剖面。各工點獨立編剖面號,該工點有多條時由小號至大號順序編號,代號1—1′(左端—右端)、2—2′…。隧道工程按左、右洞分別控制進出口段1:200~1:500縱、橫斷面。a、進、出口縱斷面一般沿軸線自洞口下50m至洞口上50m。剖面編號方法同橋梁工程。b、洞口橫斷面垂直軸線自左40m~右40m,分別控制洞底橫坡、洞頂橫坡(即每洞口至少2條),地形變化大者應橫切下方或上方橫坡。剖面編號方法同橋梁工程。(2)測繪準備①充足收集并熟悉初勘資料,熟悉測區(qū)工程地質(zhì)條件,明確本次工作需補充完善的地質(zhì)測繪內(nèi)容。②充足了解具體工程設計方案,設計路線的縱斷面及標高,各重要構(gòu)造物設計長度、跨度、基礎型式及尺寸等參數(shù),使地質(zhì)測繪與工程需要有機結(jié)合。③擬定調(diào)查重點、應查明的問題及預期重要成果,特別對疑難工程地質(zhì)水文地質(zhì)問題要制定調(diào)查方案。(3)現(xiàn)場測繪①進場后,一方面應熟悉區(qū)域地質(zhì)資料及初勘地質(zhì)資料,由項目部組織重要技術(shù)人員全線踏勘,對工程地質(zhì)條件及不良地質(zhì)現(xiàn)象建立整體結(jié)識,為各工點及邊坡的勘探布置和大比例尺斷面測繪奠定基礎,做到有的放矢。②沿預設縱、橫斷面位置進行具體工程地質(zhì)測繪,獲取工程設計、邊坡穩(wěn)定性分析所需的地形地質(zhì)資料。③現(xiàn)場調(diào)查一律使用統(tǒng)一的表格進行記錄,不得漏項漏記。(4)資料整理①原始資料應實時整理、分析歸納,做到“一日一清(清圖清表)”,“一工點一清”。典型地質(zhì)現(xiàn)象、地質(zhì)問題應及時上報單項成果和評價結(jié)論,以利項目部及時反饋設計,調(diào)整勘察布置或采用工程設計措施。②測繪過程中應結(jié)合鉆探資料及時綜合分析,單工點測繪完畢后,必須提供工點地質(zhì)小結(jié)和成果圖,以利指導勘探和工點報告編制。③本路段基本沿河谷斜坡地帶展線,不可避免地涉及到大量的邊坡穩(wěn)定問題,受本區(qū)地質(zhì)環(huán)境條件控制,沿線滑坡、崩塌等不良地質(zhì)現(xiàn)象發(fā)育,地調(diào)的關鍵是查明控制邊坡穩(wěn)定的重要因素、不良地質(zhì)的成因機制,指導勘探工作有的放矢。為此,必須具體調(diào)查、綜合分析研究各工點的地質(zhì)信息,編制成果要宏觀定性對的、微觀分析有據(jù),評價工程地質(zhì)條件準確,保證其結(jié)論對的,建議合理、針對性強。(5)不良地質(zhì)調(diào)查測繪要點①巖溶勘察路段巖溶總體不發(fā)育,僅對局部灰?guī)r分布區(qū)工程場址的初勘資料進行核對。②滑坡重點在與路線工程相關的滑坡及順層易滑路段,調(diào)查其發(fā)育特性分布范圍,應涉及滑坡體及周邊相關地段。查明其成因類型,平剖面形態(tài),誘發(fā)因素,活動史及危害性,自然特別工程施工影響下的穩(wěn)定性,對工程的影響等,提出防范或整治建議。③崩塌與危巖體查明相關崩塌、危巖體的成因類型及分布范圍(個體描述內(nèi)容見登記表)。注重研究其物質(zhì)組成、巖體結(jié)構(gòu)、張裂特性及卸荷松弛帶厚度,鑒定其穩(wěn)定性以及對工程的影響和危害限度,提出防范或整治建議。3.5鉆探(1)鉆探方法采用鉆探取心觀測、土工及巖石實驗分析、孔內(nèi)標貫及動探原位測試等綜合手段,揭露和獲取路線工程地基基礎設計所需的地質(zhì)資料。①鉆探工藝采用回轉(zhuǎn)鉆機施工,根據(jù)孔深規(guī)定選擇適應的鉆機(XY100型、XY150型、XY200型等)。土層及軟巖層宜使用合金鋼鉆頭鉆進,完整堅硬巖層宜采用金剛石鉆頭鉆進,碎石卵石層可采用沖擊鉆頭鉆進。為保證巖心采用率、取樣及原位測試的數(shù)量和質(zhì)量,鉆進中必須嚴格按規(guī)定進尺長度和實驗、采樣間隔規(guī)定操作,對破碎坍塌層位應采用泥漿護壁、縮短回次進尺、干抓、雙管鉆具取心等鉆探工藝。②輔助方法:在基巖出露地段可施工坑、槽探代替鉆孔,并擴大揭露面獲取更多地質(zhì)信息。③實驗方法根據(jù)工程對象及特點,對土層、砂層、碎石土等進行相應孔內(nèi)標貫、圓錐動探實驗。對土樣、砂樣、巖樣及時送達實驗室,進行相應的實驗分析,以擬定所需的巖土物理力學性質(zhì)指標。(2)布孔原則①路基及邊坡高邊坡:根據(jù)設計資料,一方面核算高邊坡的路段(中心開挖深度大于或等于20m),然后根據(jù)每個高邊坡處的工程地質(zhì)條件,核定每個高邊坡控制性橫斷面的數(shù)量,一般按100m~300m范圍設一個控制性橫斷面,或每個工段不少于2個,每個橫斷面勘探測試點不少于2個,陡坡路堤:根據(jù)設計資料,一方面核算陡坡路堤的路段(山體自然坡角大于或等于26.6°),然后根據(jù)每個陡坡路堤處的工程地質(zhì)條件,核算控制橫斷面數(shù)量,一般按100m~300m范圍設一個控制性橫斷面,或每個工段不少于2個,每個橫斷面勘探測試點不少于2個或輔以簡易山地工程。高路堤:根據(jù)設計資料,一方面核算高路堤的路段(路堤的填土高度大于或等于12m),然后根據(jù)每個高路堤處的工程地質(zhì)條件,核算控制橫斷面數(shù)量,一般按100m~300m范圍設一個控制性橫斷面,或每個工段不少于2個,每個橫斷面勘探測試點不少于2個。一般路基:勘探點一般沿中線布置,對于土質(zhì)路基段。每工段對地質(zhì)條件簡樸的路段可布設1個鉆孔,復雜路段可布設2~3個鉆孔。巖溶路基:巖溶路基勘探應以物探勘探為主,物探布設沿路線的縱剖面;巖溶特別發(fā)育段平行路線布置2~3條縱剖面和橫剖面,以控制路基處巖溶特性為準則。但在下列地段應建議設計布置適量鉆孔與物探工作量。a地表塌陷、地表水消失地段;b地下水活動強烈和地下水涌出地段;c可溶性巖石與非可溶性巖石接觸地帶;d構(gòu)造破碎帶及其附近;e褶皺軸部;f物性指標異常帶(點)。②橋梁工程a非巖溶區(qū)、構(gòu)造等不良地質(zhì)體不發(fā)育地段大橋、特大橋沿軸線位置逐墩布置1個鉆孔,主跨高大墩臺因視地形復雜限度布置2~3孔墩臺高位及低位,控制對于一般性結(jié)構(gòu)的橋涵可根據(jù)詳勘成果資料,在地層巖性變化不大,基巖埋深淺的地段隔墩布置1個鉆孔或輔以挖探等輕型山地工程加以探明。特殊結(jié)構(gòu)的橋梁應逐樁布孔。b可溶性巖溶區(qū)及構(gòu)造等不良地質(zhì)體發(fā)育地段勘探孔建議逐墩按“之”字形布置,當發(fā)現(xiàn)巖溶及不良地質(zhì)問題時可在該墩的另一側(cè)補鉆1個鉆孔,當需要查明不良地質(zhì)問題時,加密勘探孔。當橋墩臺處發(fā)現(xiàn)有規(guī)模較大的巖溶洞穴、地下暗河,及構(gòu)造破碎帶等不良地質(zhì)強烈發(fā)育地段時,橋梁每個基礎范圍內(nèi)不少于4個鉆孔,當采用樁基礎時應逐樁布置鉆孔。③隧道工程長度在500m~1000m隧道宜布置2個鉆孔,鉆孔布在洞口和物探異常部位,長度>1000m時宜布置≥3個鉆孔,鉆孔布置在洞口及物探異常點或有代表性處。對地質(zhì)復雜的隧道,鉆孔數(shù)量應不少于3個,專長隧道每500m應有1個鉆孔,鉆孔布置在隧道中線外7m,以左右并交錯布置,鉆孔深度應在隧底設計標高以下5m。巖溶發(fā)育地段在隧道洞口和已鑒定的巖溶發(fā)育帶、物性指標異常時應布置鉆孔,鉆孔深度應在隧底設計標高以下完整基巖鉆進5~8m。鉆孔應采用巖土樣做物理力學實驗,提供RQD指標。鉆孔取樣間距按1~2m。并應做水文地質(zhì)調(diào)查和水質(zhì)分析實驗工作,終孔后宜進行簡易抽水實驗。對于長隧道及專長隧道的輔助坑道、通風的斜井部位均需布置勘探孔。④不良地質(zhì)a滑坡一方面根據(jù)初勘勘察的成果,擬定滑坡對路線影響限度。當路線從滑坡體中心通過,對路線危害較大時,勘探工作應采用鉆探、物探、現(xiàn)場原位測試輔以輕型的山地工程等綜合的勘探手段。布設勘探線一般按防治構(gòu)造物軸線與滑坡體方向交叉布置,順滑動方向勘探線間距不大于50m,若滑體寬度小于50m時至少有一條勘探線。工程物探沿勘探線和主滑方向及防治構(gòu)造物軸線方向“十”字或“井”字型布置,測線長度以控制滑坡體的范圍為準。勘探點布設在勘探線上,防治構(gòu)造上的勘探點間距一般不大20m,順滑動方向的勘探點隨地形變化布置,每個勘探線上的鉆孔不少于1個,輕型山地工程一般沿滑坡體前緣及周邊布置。物探方法以高密度電法、地質(zhì)雷達、地震勘探為主。b巖堆、泥石流以物探勘探為主,結(jié)合構(gòu)筑物類型綜合布置勘探孔,在縱向勘探線上至少需布設2個代表性勘探點,鉆探或挖探。物探方法以高密度電法、地震勘探為主。c順層滑脫順層滑脫的勘探與路基邊坡、專題研究綜合考慮進行。(3)鉆探施工規(guī)定①鉆孔定位:根據(jù)測量放點進行鉆孔定位,精度規(guī)定<0.10m。鉆孔放點量應在設備進場前達成一半以上,施鉆人員進場后應踏勘各孔位,如有特殊情況(陡崖、居民集中區(qū)等),應提前報現(xiàn)場負責人,現(xiàn)場負責人再報我院項目總技術(shù)負責,我院與設計部門協(xié)商批準后,拿到簽字后的批復單后方可移孔進行施工。②孔深及孔徑:a、孔深:高墩大跨一般每墩一孔,按60m孔深設計,規(guī)定進入微風化層40m;次高墩及較大跨一般按40m孔深設計,規(guī)定進入微風化20m;對橋臺孔及短墩一般按20m孔深設計,規(guī)定進入微風化層10m,對順向坡地段下達具體指導卡。若鉆探過程中發(fā)現(xiàn)有軟弱夾層、破碎帶等不良地質(zhì)現(xiàn)象時,孔深應鉆至有效持力層5m以上,并在終孔前及時上報至項目總技術(shù)負責人批復,由項目總技術(shù)負責人擬定最終孔深。b|、孔徑:開孔孔徑不宜小于110mm;終孔孔徑不宜小于91mm。c、路塹及路基一般按設計規(guī)定控制孔深,若在鉆探深度范圍內(nèi)遇不良地質(zhì),視地質(zhì)情況由項目總技術(shù)負責人現(xiàn)場擬定。③巖芯采用率:粘性土層不宜小于85%,砂類土不宜小于75%,碎石類土不宜小于50%,堅硬完整巖層不宜小于85%,強風化及破碎巖層不宜小于60%,當存在滑坡、軟弱夾層等不良地質(zhì)問題時應盡量提高巖芯采用率。對所有巖芯應按回次自上至下、從左至右放置,擺放不得倒置和雜亂,擺放長度以1.5m為宜。土層及破碎巖層用鉛筆填寫巖芯硬牌后置于回次后,完整巖心用油漆作標記,標記內(nèi)容:回次號第幾塊共幾塊。所有巖心應妥善保管直至驗收攝影完畢。對隧道、大橋、特大橋及典型路基孔除取樣外,每一層位還應選取代表性巖心10cm密封后作縮樣裝箱,巖心箱上應于長邊兩側(cè)用油漆標記橋位、孔號、里程號,并最終交項目組統(tǒng)一保管。④取樣:根據(jù)詳勘成果,除泥石流沖洪積扇外,第四系覆蓋層厚度薄、巖體風化層厚度較大。該段施工中應從0.5m開始取樣,每1.5m取樣一件,若遇有巖性變化應立即取樣,對巖芯應根據(jù)風化限度及深度截取代表性試樣。除碎石土外均用取樣器取樣,嚴禁用水沖樣,樣品規(guī)格:108mm×20cm。所有試樣必須封好保存于陰涼處,妥善保管并及時送達工地實驗室。土層及全風化巖層樣品在原始登記表、樣簽及送樣單中應標明原狀樣或擾動樣,樣簽上應標明構(gòu)筑物名稱、孔號及里程樁號、樣號(孔號-順序號)、取樣日期、天氣、取樣人,測試項目除特性規(guī)定處,一般做常規(guī)六項和篩分實驗。強~微風化巖體應在各處標明巖樣,并注明風化限度,巖體取樣重點為軟弱夾層。每座大橋或特大橋不同風化巖層各測試指標均應大于6組。一般測試指標為:天然、飽和、烘干3種狀態(tài)下的容重、抗壓強度,軟化系數(shù),吸水率。在隧道進出口、特大橋、大橋、以及典型路基地段的鉆孔應在中上部取樣進行不同狀態(tài)下的抗剪強度測試。⑤原位測試:在粘性土及砂類土層中每取完一件樣即進行一次標準貫入實驗,碎石類土及全強風化巖層中應先進行連續(xù)重型N63.5動力觸探實驗,后鉆進成孔;標貫測試規(guī)定:在擬定測試深度對的、孔底已清除干凈后在鉆桿作好深度標記,然后擊入45cm。記錄時開始15cm記錄為“xx擊/15cm,以后30cm每10cm記錄一次擊數(shù)。標準貫入實驗后,編錄人員應查看標貫器中的取出物及核對貫入深度,在編錄表中作相應描述,并將標貫器中的土應和巖芯一起按順序排放,不符合上述規(guī)定者視為虛假標貫。碎石土、殘積土、全、強風化巖層應進行連續(xù)重(Ⅱ)實驗,每次貫入深度1.0m左右,間隔1.0m左右,記錄每10cm擊數(shù)。原位測試應盡量選用標貫實驗,標貫頭遇局部碎石卷曲后應及時更換。⑥坑槽探:應進行四壁素描,并對各地層作簡要描述,如需在其中取樣,應取60cm×60cm×60cm的原狀樣,并密封貼簽后及時送檢。所取樣品在送達實驗室時不得開裂。⑦水文:該段水文地質(zhì)條件較簡樸,鉆探過程中要測定初見水位,終孔24小時后測量穩(wěn)定水位。求每提一次鉆立即測試一次動水位,鉆進中動水位變化不大的要按地層記錄一般動水位,水位變化大的應按回次記錄動水位。在地勢低洼處開孔應干鉆至初見水位。⑧野外記錄及地質(zhì)編錄a班報表:嚴格按照鉆探班報表所列準確完整記錄鉆探過程、現(xiàn)象及相關數(shù)字和尺寸;b地質(zhì)編錄:按粘性土、砂類土、碎石類土、基巖進行描述。粘性土應描述成因、年代、名稱、顏色、濕度、密度、稠度、夾層及包含物情況等。砂類土、碎石類土除上述描述外還應描述顆粒大小、礦物成分、形狀和磨圓度、充填物的性質(zhì)、充填限度和類型、密實限度等?;鶐r應描述成因、年代、名稱、顏色、重要礦物、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、風化限度、巖層厚度、巖體完整性及破碎限度,塊度、采用率等。記錄鉆進中的水文動態(tài)、水位變化、返漏水以及進尺的難易限度等表現(xiàn)熱癥(相關內(nèi)容可參考《鉆探記錄員手冊》)。編錄人員應對各孔周邊進行簡樸調(diào)查記錄,涉及:行政區(qū)劃(縣、鎮(zhèn)、村、組、灣)、微地形地貌、基巖出露情況,周邊河流、地表水體分布情況,居民用水情況,采水點距離高度等,并記錄于編錄表第1頁左上位置。編錄人員應注意鉆機鉆進情況,并準確記錄各回次的起(開始鉆進)止(開始提鉆)時間。無編錄人員在場不得鉆進,編錄表必須在現(xiàn)場記錄完整,嚴禁事后追記。及時繪制鉆孔柱狀草圖、剖面草圖等現(xiàn)場初步技術(shù)成果。3.6隧道詳勘工作規(guī)定(1)隧道詳勘地質(zhì)工作重要是查明隧道所處位置的地質(zhì)背景及工程地質(zhì)水文地質(zhì)特性,結(jié)合隧道初步設計規(guī)定,合理布置勘探方式與勘探工作量,通過勘察與分析為隧道設計提供必要的基礎地質(zhì)資料。(2)通過初勘階段的地質(zhì)勘察工作,本路段隧道的重要地質(zhì)問題是風化覆蓋層的分布、斷層破碎帶、巖性分界帶地下水等,每座隧道的工作重點應視具體情況加以擬定。(3)本階段進行除必要的1:2023地質(zhì)調(diào)繪工作外,洞口及淺埋段應進行挖探或槽探,洞口段應實測1:200地質(zhì)縱斷面及橫斷面。(4)詳勘階段的每一鉆孔除取巖樣進行巖石物理力學性質(zhì)測試外,還應保護鉆孔,以備進行孔壁彈性波速測試、簡易抽(注)水實驗以及其它必要的實驗測試,對于土層及全強風化地層還應作標貫實驗。(5)加強對巖樣的物理力學性能實驗與記錄,并據(jù)此推薦洞身附近巖體的物理力學參數(shù)。對于土體(含全~強風化巖體)應提供如下物理力學參數(shù):天然容重、干容重、飽和容重、含水率、液性指數(shù)與塑性指數(shù)、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力、孔隙率、彈性波速、地基承載力、極限摩阻力、彈性抗力系數(shù)。對于洞口巖土體應評價隧道開挖邊坡的穩(wěn)定性,并提出防治措施。對于巖體(弱風化~未風化)應根據(jù)鉆孔巖樣及其它方式取樣實驗得到巖石物理力學參數(shù)、完整度、節(jié)理發(fā)育情況等,通過綜合分析與經(jīng)驗判斷,推薦提供如下物理力學參數(shù):天然容重、抗壓強度、抗拉強度、軟化系數(shù)、彈性模量、彈性波速、彈性抗力系數(shù)、內(nèi)摩擦角、內(nèi)聚力、滲透系數(shù)、地基承載力、極限摩阻力。對于斷層破碎帶及溶洞填充物,應按土體規(guī)定進行勘察與測試,并提供相關物理力學參數(shù),對膨脹巖土體則按相關規(guī)范與規(guī)定進行。(6)本路段地質(zhì)勘察過程中應特別注意對地下水的勘察與分析,如巖性分界面、斷層破碎帶中地下水的分布狀況,施工過程中最大涌水量與穩(wěn)定涌水量的預測,采用封閉襯砌時地下水也許的壓力以及隧道排水對地表生態(tài)環(huán)境、水文環(huán)境的影響等。(7)洞口1:500地質(zhì)平面圖填繪范圍至測設中線外不小于50m,洞門前后也不小于50m;洞口1:200地質(zhì)縱斷面在洞門前不小于30m,洞門后不小于50m;洞口1:200地質(zhì)橫斷面外側(cè)不小于50m,內(nèi)側(cè)不小于30m,填繪深度應達成設計標高下3~5m。(8)加強對隧道洞口、洞身附近裸露巖體的層理、節(jié)理與裂隙的調(diào)查與記錄分析,以便為圍巖分類以及推薦圍巖物理力學參數(shù)提供依據(jù)。對于巖體的節(jié)理、層理及裂隙,應給出發(fā)育密度、閉合狀況、填充狀況以及其強度參數(shù)等。(9)勘察方法:隧道詳勘應根據(jù)各隧道特點分別擬定地質(zhì)勘探工作內(nèi)容,并在施工前下達具體指導卡。①鉆孔:重要探明地層巖體物理力學參數(shù),巖體破碎限度,巖體彈性波速,含水層及透水限度等;②挖探與槽探:洞口段等覆蓋層發(fā)育狀況與實驗、取樣,斷層破碎帶產(chǎn)狀,洞口段、淺埋段及其它認為必要的地方進行巖體節(jié)理裂隙調(diào)查記錄;③調(diào)繪:巖性分界線、斷層破碎帶的分布,巖層產(chǎn)狀與節(jié)理、層理發(fā)育狀況及其對圍巖定必影響。④抽(注)水實驗與水文觀測:地表水與地下水的發(fā)育狀況及互相關系,分段預測隧道涌水量,分析隧道建設對生態(tài)環(huán)境以及重要水源地的影響;⑤巖土體物理力學實驗:記錄分析各類巖土體的物理力學性質(zhì)。3.7輕型山地工程對工程場址覆蓋層厚度小于3m,基巖地層構(gòu)造較穩(wěn)定地段,或必須直觀獲取具體斷面資料的不良地質(zhì)點,宜采用山地工程進行揭露。重要考慮槽探、坑探方法,對關鍵地質(zhì)層(體)和典型地質(zhì)構(gòu)造現(xiàn)象予以必要揭露,了解其結(jié)構(gòu)、物質(zhì)構(gòu)成和基本發(fā)育特性,采集代表性巖石、土體的實驗大樣,以獲取多種物理力學參數(shù)。如確有必要且條件允許,可選擇典型巖土對象進行原位力學實驗。山地工程揭露點應盡量綜合運用,集編錄素描、采樣、現(xiàn)場實驗于一體,對特別典型的不穩(wěn)定體,可考慮將挖探與公路斷面模擬實驗結(jié)合起來???、槽探的編錄按四壁展開附加底面素描圖的方式進行,描述內(nèi)容較鉆孔更為具體,施工完畢后應拍攝照片資料(含細部特寫)。4地質(zhì)勘察進度計劃根據(jù)設計的工
溫馨提示
- 1. 本站所有資源如無特殊說明,都需要本地電腦安裝OFFICE2007和PDF閱讀器。圖紙軟件為CAD,CAXA,PROE,UG,SolidWorks等.壓縮文件請下載最新的WinRAR軟件解壓。
- 2. 本站的文檔不包含任何第三方提供的附件圖紙等,如果需要附件,請聯(lián)系上傳者。文件的所有權(quán)益歸上傳用戶所有。
- 3. 本站RAR壓縮包中若帶圖紙,網(wǎng)頁內(nèi)容里面會有圖紙預覽,若沒有圖紙預覽就沒有圖紙。
- 4. 未經(jīng)權(quán)益所有人同意不得將文件中的內(nèi)容挪作商業(yè)或盈利用途。
- 5. 人人文庫網(wǎng)僅提供信息存儲空間,僅對用戶上傳內(nèi)容的表現(xiàn)方式做保護處理,對用戶上傳分享的文檔內(nèi)容本身不做任何修改或編輯,并不能對任何下載內(nèi)容負責。
- 6. 下載文件中如有侵權(quán)或不適當內(nèi)容,請與我們聯(lián)系,我們立即糾正。
- 7. 本站不保證下載資源的準確性、安全性和完整性, 同時也不承擔用戶因使用這些下載資源對自己和他人造成任何形式的傷害或損失。
最新文檔
- 疫苗接種率提升策略-洞察分析
- 樣條方法在機器學習中的優(yōu)化問題探討-洞察分析
- 藝術(shù)表演中的智能照明與舞臺設計-洞察分析
- 氧氣傳感器改進-洞察分析
- 太陽能光伏發(fā)電成本分析-洞察分析
- 合作承諾意向書(13篇)
- 藝術(shù)品市場的波動與趨勢-洞察分析
- 醫(yī)院支援采集核酸個人工作總結(jié)(8篇)
- 響應面法優(yōu)化工藝條件-洞察分析
- 亞硝酸鈉臨床應用研究-洞察分析
- 2023年海南高考卷生物試題(含答案)
- 高級財務管理(第5版)教學課件匯總完整版電子教案
- 第三方轉(zhuǎn)移支付協(xié)議范本
- 2021年消防繼續(xù)教育題目和答案2021年消防繼續(xù)教育題庫完整版
- 南京大學簡介PPT模板
- 2022年廣東省佛山市禪城區(qū)八年級上學期期末語文試卷
- 2020版產(chǎn)科麻醉專家共識講解
- 基于手機藍牙的智能電燈與風扇控制的設計
- 國民體質(zhì)監(jiān)測
- 變形監(jiān)測試題庫
- 高中地理學業(yè)水平考試知識點(全套)
評論
0/150
提交評論