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工程地质勘察阶段划分及测绘方法

时间:2023-08-29 理论教育 版权反馈
【摘要】:(一)工程地质勘察阶段的划分工程地质勘察按照阶段划分可分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察和施工勘察。工程地质测绘是工程地质勘察中最主要、最基本的勘察方法。工程地质测绘的特点是经济、快速、有效,是其他勘察工作的基础和依据。

工程地质勘察阶段划分及测绘方法

(一)工程地质勘察阶段的划分

工程地质勘察按照阶段划分可分为可行性研究勘察(对于关系国计民生的大型工程应有预可行性勘察)、初步勘察、详细勘察和施工勘察。可行性研究勘察应符合确定场地方案要求;初步勘察应符合初步设计和扩大初步设计要求;详细勘察应符合施工图设计要求。对工程地质条件复杂或有特殊施工要求的重要工程,尚应进行施工勘察;对面积不大,且工程地质条件简单的场地或有建筑经验的地区,可简化勘察阶段。

(二)各阶段要完成的任务

1.可行性勘察阶段

可行性也是选址阶段,该阶段应对拟建场地的稳定性和适宜性作出评价。本阶段工程地质工作要求:

(1)搜集区域地质、地震、地形地貌、地下水、矿区、当地的建筑物工程地质资料和建筑经验等资料。

(2)通过分析收集到的资料。然后实地踏勘,了解场地地层、岩性、构造、不良地质作用等工程地质条件。

(3)当拟建场地工程地质条件复杂,已有资料不能符合要求的工程场地应根据具体情况进行必要的工程地质测绘和简单的勘探工作。

(4)当有两个或两个以上拟选场地时,应进行场地条件的优选分析。

在这一阶段采取的手段一般是航遥、航测或解译当地的地质构造图,搜集当地的建筑资料、区域地质构造资料。一般不施工钻孔,在此基础上编写项目书,项目书中应明确下一阶段完成的任务。

2.初步勘察阶段

初步勘察阶段应对场地内建筑地段的稳定性做出岩土工程评价,本阶段工程地质工作要求如下。

(1)搜集本项目的可行性报告、场地地形图、拟建建筑物性质、等级等文件资料。

(2)初步查明地质构造、地层结构、岩土工程特性、地下水埋藏条件。

(3)查明不良地质作用的成因、分布、规模、发展趋势,并对场地稳定性作出评价。

(4)对抗震设防烈度大于或等于6度的场地,应对场地和地基的地震效应作出初步评价。

(5)季节性冻土地区,应调查场地土的标准冻结深度。

(6)初步判定水和土对建筑材料的腐蚀性。

(7)高层建筑初步勘察时,应对可能采取的地基基础类型、深基坑开挖与支护、工程降水方案进行初步分析和评价。

在这一阶段采取的手段一般是根据第一阶段的资料和项目书进行控制性施工钻孔,钻孔的要求能控制住区域即可,然后根据第一阶段的资料和项目书编写初步勘察阶段项目书。

3.详细勘察阶段

详细勘察阶段是为施工图设计提供资料的,所以详细勘察阶段必须提供设计所需的各项岩土技术参数,对拟建建筑物地基做出岩土工程评价。为基础设计、地基处理和加固方式提供数据支持;为不良地质作用的防治做出论证,其主要工作要求:

(1)搜集附有坐标及地形的建筑物总平面图,各建筑物的地面整平标高,建筑物的性质、规模、荷载、结构特点,可能采取的基础型式、尺寸、基础埋置深度,地基允许变形等资料。(www.xing528.com)

(2)查明不良地质作用的成因、类型、分布范围、发展趋势及危害程度,并提出评价与整治所需的岩土技术参数和整治方案建议。

(3)查明建筑物范围各层岩土的类别、深度、分布、工程特性,计算和评价地基的稳定性、均匀性和承载力

(4)对需进行沉降计算的建筑物,提供地基变形计算所需参数,预测拟建建筑物的沉降、差异沉降和整体倾斜。

(5)查明埋藏的古河道、沟浜、墓穴、防空洞、孤石等对工程不利的埋藏物。

(6)查明地下水的埋藏条件。当基坑降水设计时还应查明水位变化幅度与规律,提供岩土层的渗透系数。对抗震设防烈度大于或等于6度的场地,应划分场地土类型和场地类别;对抗震设防烈度大于或等于7度的场地,尚应分析预测地震效应。判定饱和砂土或饱和粉土的地震液化,并应计算液化指数。

(7)判定环境水和土对建筑材料和金属的腐蚀性。

(8)判定地基土及地下水在拟建建筑物施工和使用期间可能产生的变化及其对工程的影响,提出防治措施及建议。

(9)对深基坑开挖尚应提供稳定计算和支护设计所需的岩土技术参数,论证和评价基坑开挖、降水等对临近工程的影响。

(10)提供桩基设计所需的岩土参数,并确定单桩承载力,提出桩的类型、长度和施工方法等建议。

采取的手段一般是首先工程地质调查测绘工作,施工各种钻孔,采用各种勘探手段;取各种土样、岩样、水样进行分析,对于需要长期观测的数据进行长期观测;给出建筑场地(或建筑线路)的稳定性、适宜性;不但有定性说明还要有定量数据;对于场地中的具体问题要有处理意见,编写详勘阶段岩土工程勘察报告。

4.施工勘察阶段

在施工开挖阶段遇到与详细勘察阶段不一致的地质情况或开挖后地下有孤石、墓穴等情况出现须作施工勘察。

四个阶段并不是每个工程建筑物都必须有,视具体情况而定。

为了完成工程地质勘察任务,取得完善的勘察成果,工程地质勘察除了勘察的理论指导外,必须有一套行之有效的勘察方法和技术手段,以便恰当地配合使用它们。这些方法是:①工程地质测绘;②工程地质勘探(包括物探、钻探和坑探);③工程地质试验;④工程地质长期观测;⑤勘察资料的分析整理。

上述各方法的原理和详细研究内容,将分节论述。这里对这些方法的特点、在勘察中的作用以及各方法相互配合使用的关系作概括性综述。

工程地质测绘是工程地质勘察中最主要、最基本的勘察方法。它运用地质、工程地质理论及有关学科知识对地质体、地质现象进行观察和描述,将所观察到的各种要素表示在地形图和有关图表上,以反映测绘区的地面地质现象。有了对地面地质现象的全面认识,就可以适当推测地下的地质情况,有效布置勘探工作。工程地质测绘的特点是经济、快速、有效,是其他勘察工作的基础和依据。为了使测绘工作取得更全面的资料,除了高质量地面地质调查外,尚可配以物探、轻型勘探以及轻便的野外试验和室内实验工作。多年来,遥感技术等新技术方法也在工程地质测绘中得到有效的应用。

用于工程地质勘探的物探、钻探、坑探方法,分别称之为工程地质物探、工程地质钻探和工程地质坑探。物探方法是一种间接的勘探方法,其优点是经济、迅速,能测定一定空间范围内地质体的三维特征,以配合工程地质测绘及时解决某些问题,也可以配合钻探、坑探更好地了解地下地质现象。物探方法也可以单独使用,解决一些专门问题,但物探方法在使用上受地形条件、地质体物性差异程度等一些客观条件制约,物探成果比较粗略,有时在解释上存在一定困难。所以,物探工作应以测绘工作为指导,并可用钻探和坑探加以验证,它们之间互为补充,应合理配合使用。钻探和坑探是了解深部地质现象的直接手段,它能取得准确、可靠的第一手地质资料。钻探、坑探工作往往耗费较多人力、物力以及较长的作业时间。因此,一般不轻易使用,且要以测绘及物探资料作为勘探设计的依据。此外,钻探和坑探能为现场试验及取样、长期观测、地基处理等工作提供便利条件。

试验工作可分为室内试验和野外(现场)试验。室内试验是对采得的样品在实验室内进行试验。其优点是方便易行,并能对大量样品进行实验以便统计分析求取参数;突出的缺点是样品尺寸小,脱离现场地质环境,其成果不完全反映实际情况。野外试验克服了室内试验的上述严重缺陷,某些方面试验(如岩体裂隙性、透水性、应力状态等试验)只能采用野外试验测定。野外试验优越性明显,但耗费人力、物力和较长试验周期,不可能大量进行。所以,两者常常互为补充,合理配合使用。所有试验的数量、项目和采样位置都必须以测绘、勘探成果为基础,有目的、有计划地进行。试验工作对于定量评价工程地质问题以及工程设计、施工及地质病害整治等均是不可缺少的重要手段。

在工程地质条件十分复杂而某些问题尚无定论、工程运营期间工作效果检验或某些重要地质现象跟踪监测等情况下,往往要进行长期观测工作。一定周期的长期观测,能有效地掌握观测对象的动态规律,对于地质现象的机理分析、了解发展趋势等是十分有意义的。可以说,长期观测工作是勘察工作的补充和延续,也是其他勘察工作无法代替的。有的长期观测工作在钻孔、坑洞内进行,需要工程地质勘探工作的配合;有的长期观测工作的原理方法本身属于物探方法,因而,它们之间常常具有密切联系。鉴于长期观测工作周期长,耗费人力、物力,要视具体情况恰当使用。

勘察资料的室内整理工作的主要任务是编制工程地质图件及编写报告书;整理和统计分析岩土物理力学性质指标等。只有通过整理工作,才能使原始数据系统归类,总结出规律性,作为专门问题分析依据以及提供给工程设计使用。这项工作主要是在各勘察阶段后期进行的;同时,在整个勘察过程中应随时进行资料分析整理。

一项工程建设尤其是大型建筑的规划设计,不是一次就能完成的,需要反复研究,多次论证,由概略的规划到完整的总体设计,最后赋予实施,则由一般到具体,由轮廓性到细节,由规划性设计到技术性设计和施工。其实质反映了人们对客观事物由浅入深、由表及里的认识过程,也是人们的主观意图(工程设计)与客观存在(工程地质条件)相互适应的过程。相应的,工程地质人员应与设计人员密切合作,有计划、有步骤地解决与建筑场地、拟建建筑物的结构形式、施工方法等有关的一系列工程地质问题。为此,把设计及工程地质勘察工作划分为若干阶段,按顺序进行。

由于各个国家乃至各个设计部门的工作性质工作经验不同,设计阶段的划分略有区别。归纳我国各部门的情况,设计阶段大致为:规划(或可行性研究)阶段;初步设计阶段;施工设计阶段。同样,整个工程地质勘察工作也划分为与之对应的如下若干勘察阶段,并在不同的阶段投入不同的工作量,取得详细程度不同的勘察成果,以满足各个设计阶段的需要。

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