公路工程地质勘察学习

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1、单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,公路工程地质勘察,第一节概述,第二节公路路基工程地质勘察,第三节桥梁工程地质勘察,第四节隧道工程地质勘察,第五节勘察实例,四川交通职业技术学院道桥系刘玉洁制作,第一节概述,一、公路工程地质勘察的目的、任务和阶段划分,工程地质勘察的目的,：,查明土木工程场地的工程地质条件、分析 存在的工程地质问题、对工程场地做出工程地质评价。,勘察阶段的划分：规划勘察；可行性研究勘察阶段；初步设计勘 察阶段；技术设计及施工勘察阶段,二、公路工程地质勘察内容,三、,工程地质勘察的主要方法,四、勘察资料的内业整理,(二)工程地质

2、勘察的任务,1.查明并分析工程场地的工程地质条件；,2.分析存在的工程地质问题，进行定性和定量分析；,3.选择能满足要求的较优越的工程场地和环境；,4.对选择的场地进一步勘察后，对照建筑物的适宜性对场地进行分区，提出各区段所适宜的建筑物类型、结构、规模、基础及地基处理的合理意见；,5.预测工程建成后对地质环境的影响；,6.提出工程地质条件的分析评价及改善不良地质条件的措施和建议。,二、公路工程地质勘察内容,（一）新建公路工程地质勘察的内容,1.路线工程地质勘察,2.路基、路面工程地质勘察,3.桥涵工程地质勘察,4.隧道工程地质勘察,5.天然筑路材料工程地质勘察,（二）改建公路工程地质勘察内容,

3、1.收集沿线的地形、地貌、工程地质、水文地质、气象、地震等资料。,2.收集有关桥梁、隧道和防护、排水等构造物的新建、改建或加固工程所需的地质资料。,3.收集原有公路路况资料。,4.调查原有公路的路基、路面、小桥涵等人工构造物的状况及病害，研究病因及防治的效果。对原有公路的工程地质、不良地质地段的道路病害应力求根治。,5.当路线因提高等级或绕避病害而另选新线的路段，应按新建公路的要求进行工程地质勘察工作。,三、工程地质勘察的主要方法,(一)工程地质测绘,1.工程地质测绘的主要内容,2.工程地质测绘的工作方法,3.航片和卫片在工程地质测绘中的应用,(二)工程地质勘探,(三),工程地质试验及长期观测

4、,1.工程地质测绘的主要内容,研究沿线地形地貌特征，划分地貌单元；,查明沿线的地层、岩性、地层层序、成因、厚度、时代及岩相变化等；,查明地质构造、土体的成层组合关系、大地构造、构造线方向、断裂褶皱形态、岩层产状和分布、构造形迹和构造体系以及它们之间的关系；,研究水文地质条件，调查地下水的天然和人工露头-井、泉、矿坑和钻孔等；,调查研究沿线不良地质现象及特殊地质问题的范围和性质、发生发展及分布规律；,调查研究已有建筑物变形破坏情况及建筑经验；,了解铁路沿线天然建筑材料的质量、数量及分布情况。,2.工程地质测绘的工作方法,测绘宽度的确定：一般采用沿程测绘的方法，其测绘宽度一般包括中线两侧各2003

5、00m.,测绘线的布置：为了专门目的或地质条件的重点工程地段而进行的大面积工程地质测绘常采用路线穿越法和顺层追索法。,观测点的选择：观测点的布置必须选在具有代表性的地质现象的天然露头工人工露头处。,3.航片和卫片在工程地质测绘中的应用,航片的应用,(1)运用室内光学仪器编制地形图；,(2)通过地质专业判译编绘工程地质图；,卫片的应用(优点),(1)卫片拍摄地面范围大；,(2)反映宏观形态特征较清楚、解释效果比较好；,(3)卫片中包含的信息量大，可根据色调和形态特征，能够解决工程地质测绘中的很多问题。,（二）工程地质勘探,1.山地勘探：,剥土、探坑、探槽、探井（分竖井、斜井）、平洞,2.钻探,3

6、.物探,4.工程地质坑探,2.钻探,采用钻探机具对深部的工程地质条件进行揭露的一种工作方法。它分为轻便钻探和钻探两种。,轻便钻探利用洛阳铲、锥探和小螺纹钻等进行钻探的方法；,钻探一般是利用大型钻机进行钻探的方法，常用的钻机是机械回转钻机。,钻探过程包括三个基本程序：,A破碎岩土：采用人力和机械方法，使小部分岩土脱离整体而成为粉末、岩土块或岩土芯，破碎一般是借助冲击力、剪切力、研磨和压力来实现的。,B采取岩土：用冲洗液（或压缩空气）将孔底破碎的碎屑冲到孔外，或者用钻具（抽筒、勺形钻头、螺旋钻头、取土器、岩芯管等）靠人力或机械将孔底的碎屑或样心取出于地面。,C保全孔壁：一般采用套管或泥浆来护壁。,

7、钻进方法有以下三种：,A冲击钻进：采用底部圆环状的钻头，将钻具提升到一定高度，利用钻具自重，迅猛放落，钻具在下落时产生冲击动能，冲击孔底岩土层，使岩土达到破碎。B回转钻进：采用底部嵌焊有硬质合金的圆环状钻头进行钻进，钻进中施加钻压，使钻头在回转中切入岩土层，达到加深钻孔的目的。C振动钻进：采用机械动力所产生的振动力，通过连接杆和钻具传到圆筒形钻头周围土中。D综合式钻进：综合冲击回转两种钻进方法；在钻进过程中，钻头克取岩石时，施加一定的动力，对岩石产生冲击作用，使岩石的破碎速度加快，同时由于冲击力的作用使硬质合金刻人岩石深度增加，在回转中将岩石剪切掉。,3.物,探,探,电法勘,探,探：可,分,分

8、为自,然,然电场,法,法和人,工,工电场,法,法两种,。,。工程,地,地质勘,探,探中常,采,采用人,工,工电场,法,法的电,阻,阻率法,，,，它主,要,要利用,仪,仪器测,定,定岩、,土,土体导,电,电性的,差,差异来,识,识别地,质,质情况,的,的一种,方,方法,弹性波,法,法：包,括,括地震,勘,勘探、,声,声波及,超,超声波,探,探测。,它,它是人,式,式激发,振,振动，,来,来研究,地,地质体,中,中的传,播,播规律,，,，以判,定,定地质,情,情况、,岩,岩体状,态,态及特,性,性。,地球物,理,理测井,：,：利用,地,地层之,间,间的物,性,性差异,，,，采用,不,不同的,物,物

9、理方,法,法，了,解,解钻井,中,中的地,质,质和水,文,文地质,情,情况的,方,方法。,地质雷,达,达,：,是一种,高,高频电,磁,磁波，,利,利用电,磁,磁波在,不,不同介,质,质中的,传,传播规,律,律，探,明,明地质,条,条件的,一,一种方,法,法。,3.工,程,程地质,坑,坑探,(1),试,试坑、,浅,浅井,(2),探,探槽,(3),斜,斜井和,平,平洞,(三)工程地,质,质试验,及,及长期,观,观测,1.室,内,内外试,验,验,室内试,验,验：在,现,现场取,有,有代表,性,性的试,样,样，送,到,到试验,室,室进行,相,相关项,目,目的试,验,验。,原位测,试,试：在,野,野外现

10、,场,场进行,测,测试，,主,主要包,括,括：,A.岩,石,石力学,性,性质指,标,标；静,力,力载荷,试,试验(CPT),、,静力触,探,探试验,、,、圆锥,动,动力触,探,探,、,标准贯,入,入试验,、,十字板,剪,剪切试,验,验、扁,铲,铲侧胀,试,试验,、,旁压试,验,验,、,波速测,试,试,、,现场大,型,型直剪,试,试验,、,块体基,础,础振动,试,试验,B.水,文,文地质,实,实验,C.岩,体,体中地,应,应力的,测,测试,D.地,基,基工程,地,地质实,验,验,2.工,程,程地质,长,长期观,测,测,与工程,有,有关的,地,地下水,的,的动态,观,观测；,不良地,质,质现象,的

11、,的观测,；,；,建筑物,修,修建与,周,周围环,境,境相互,作,作用的,动,动态观,测,测。,静力载,荷,荷试,验,验(CPT),静力载,荷,荷试验,指,指在拟,建,建场地,上,上，在,挖,挖至设,计,计的基,础,础置深,度,度的平,整,整坑底,放,放置一,定,定规格,的,的方形,或,或圆形,承,承压板,，,，在其,上,上逐级,加,加荷载,，,，测定,相,相应荷,载,载作用,下,下地基,土,土的稳,定,定沉降,量,量，分,析,析研究,地,地基土,的,的强度,与,与变形,特,特性，,求,求得地,基,基土容,许,许承载,力,力与变,形,形模量,等,等力学,数,数据。,静,静力载,何,何试验,分,

12、分为平,板,板载何,试,试验、,螺,螺旋板,载,载荷试,验,验、深,层,层平板,载,载荷试,验,验等。,用,用以确,定,定地基,土,土的临,塑,塑荷载,、,、极限,荷,荷载，,为,为评定,地,地基土,的,的承载,力,力提供,依,依据；,估,估算地,基,基土的,变,变形模,量,量、不,排,排水抗,剪,剪强度,和,和基床,反,反力系,数,数。其,试,试验装,置,置为承,压,压板、,加,加荷与,传,传压装,置,置及沉,降,降观测,装,装置等,。,。,根,根据实,测,测结果,绘,绘制沉,降,降与时,间,间(st),关,关系曲,线,线及荷,载,载与沉,降,降(ps),关,关系曲,线,线，由,此,此确定,

13、地,地基承,载,载力、,地,地基土,的,的变形,模,模量、,估,估算地,基,基土的,不,不排水,抗,抗剪强,度,度、估,算,算地地,基,基土基,床,床反力,系,系数。,静力触,探,探试验,静力触,探,探试验,指,指通过,一,一定的,机,机械装,置,置，将,某,某种规,格,格的金,属,属肩探,头,头用静,力,力压人,土,土层中,，,，同时,用,用传感,器,器或直,接,接量测,仪,仪表测,试,试土层,对,对触探,头,头的贯,人,人阻力,，,，以此,来,来判断,、,、分析,、,、确定,地,地基土,的,的物理,力,力学性,质,质。静,力,力触探,试,试验适,用,用于粘,性,性土、,粉,粉土和,砂,砂土

14、，,主,主要用,于,于划分,土,土层、,估,估算地,基,基土的,物,物理力,学,学指标,参,参数、,评,评定地,基,基土的,承,承载力,、,、估算,单,单桩承,载,载力及,判,判定砂,土,土地基,的,的液化,等,等级等,。,。,静,静力触,探,探试验,装,装置主,要,要设备,为,为静力,触,触探仪,，,，其由,贯,贯人装,置,置（包,括,括反力,装,装置）,、,、传动,系,系统和,量,量测系,统,统三部,分,分组成,。,。常用,的,的静力,触,触探探,头,头分为,单,单桥探,头,头和双,桥,桥探头,单桥探,头,头结构1-,顶,顶柱；2-电,阻,阻应变,片,片；3-传感,器,器；4-密封,垫,垫

15、圈套,；,；5-,四,四芯电,缆,缆；6-外套,筒,筒,双桥探,头,头结构1-,传,传力杆,；,；2-,磨,磨擦传,感,感器；3-摩,擦,擦筒；4-锥,尖,尖传感,器,器；5-顶柱,；,；6-,电,电阻应,变,变片；7-钢,珠,珠；8-锥尖,头,头,圆锥动,力,力触探,圆锥动,力,力触探,指,指利用,锤,锤击动,能,能，将,一,一定规,格,格的圆,锥,锥探头,打,打入土,中,中，根,据,据打人,土,土中的,阻,阻抗大,小,小判别,土,土层的,变,变化，,对,对土层,进,进行力,学,学分层,，,，并确,定,定土层,的,的物理,力,力学性,质,质，对,地,地基土,作,作出工,程,程地质,评,评价。

16、,动,动力触,探,探试验,适,适用于,强,强风化,、,、全风,化,化的硬,质,质岩石,、,、各种,软,软质岩,石,石及各,类,类土。,试,试,验,验装置,动,动力触,探,探设备,主,主要由,探,探头和,落,落锤两,部,部分组,成,成，可,分,分为轻,型,型、重,型,型及超,重,重型三,类,类。,标准贯,入,入试验,1-穿,心,心锤；,2-锤,垫,垫；,3-钻,杆,杆；,4-贯,入,入器头,；,；,5-出,水,水孔；,6-贯,入,入器身,；,；,7-贯,入,入器靴,标准贯,入,入试验,是,是动力,触,触探类,型,型之一,，,，其利,用,用规定,重,重量的,穿,穿心锤,，,，从恒,定,定高度,上,上自由,落,落下，,将,将一定,规,规格的,探,探头打,人,人士中,，,，根据,打,打人的,难,难易程,度,度判别,土,土的性,质,质。标,准,准贯入,试,试验可,适,适用于,砂,砂土、,粉,粉土和,一,一般粘,性,性土，,最,最适用,于,于N=250击的,土,土层。,其,其,目,目的为,：,：采取,扰,扰动样,，,，鉴别,和,和描述,土,土类，,按,按颗粒,分,分析结,果,果定名,。,。根据,标