1、 第一篇第一篇 工程地质勘察通论工程地质勘察通论第二章第二章 工程地质测绘工程地质测绘第一节第一节 概述概述 一、工程地质测绘的任务、作用与意义一、工程地质测绘的任务、作用与意义 工程地质测绘是工程地质勘察中一项最基本最重要最基本最重要的勘察方法，也是在诸多勘察工作中走在前面走在前面的一项勘察工作。它是运用地质、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，以查明拟建场地或各建筑地段的工程地质条件的空间分布和各要素之间的内在联系。工程地质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，并结合勘探、测试和其他勘察工作的资料，编制成工程地质图宜在可行性研究或初步勘
2、察阶段进行，在详细勘察阶段可对某些专门地质问题做补充测绘。第一节第一节 概述概述 工程地质勘察的任务：（1）查明工程建筑场地的工程地质条件；（2)指出对建筑场地和建筑物有影响的诸地质因素的分布，形成条件及变化规律；（3）指出区内存在的主要工程地质问题；（4）对建筑场地进行初步地工程地质评价。工程地质勘察的作用:综合反映地面及地下地质的情况；工程地质勘察的意义:初步掌握某些地质因素的分布规律、形成条件、变化规律及主要的工程地质问题。第一节第一节 概述概述 二、工程地质测绘的种类二、工程地质测绘的种类 根据研究的内容不同，工程地质测绘分为综合性测绘和专门性测绘两种。对工作区内的工程地质条件诸要素进
3、行全面地研究，并进行综合评价，为编制综合工程地质图提供详细的资料。综合性综合性工程地质测绘工程地质测绘 专门性专门性工程地质测绘工程地质测绘 为某一特定的建筑物服务，或针对某一地质现象或工程地质问题而进行的专门性研究工作。第二节第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 一、工程地质测绘范围的确定一、工程地质测绘范围的确定 工程地质测绘选定一个合适的测绘范围是相当重要的，选择的依据一方面是拟定建筑的类型、规模和设计阶段，另一方面是区域工程地质条件的复杂程度和研究程度。工程地质测绘范围的具体确定可考虑如下要求：1.工程建设引起的工程地质现象可能影响的范围；2.影响工
4、程建设的不良地质作用的发育阶段及其分布范围；3.对查明测区地层岩性、地质构造、地貌单元等问题有重要意义的邻近地段；4.地质条件特别复杂时可适当扩大范围。第二节第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 建筑物的类型不同、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。大型水利枢纽工程的兴建，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，甚至会导致生态环境的破坏和影响水利工程本身的效益和稳定性。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。第二节第二
5、节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 铁路线路工程铁路线路工程的初测范围为线路两侧各500m、详测范围为线路两侧各100m；公路线路工程公路线路工程的初测范围为线路两侧各100m、详测范围为线路两侧各50m。地下硐室地下硐室所在山体的测绘，若有多条线选择时，可测至最外线以外100-200m。工民建房屋及构筑物工民建房屋及构筑物测绘范围与建筑物大小近似。在建筑物规划和设计的开始阶段为了选择建筑地区或建筑场地，而可能的方案往往很多，相互之间有一定距离。为了进行技术经济论证和方案比较，测绘的范围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。第二节第二节
6、 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 但当建筑场地选定之后，尤其在设计的后期阶段，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设计阶段（即岩土可见，工程地质测绘范围是随着建筑设计阶段（即岩土工程勘察阶段）的提高而缩小的。工程勘察阶段）的提高而缩小的。一般情况是：工程地质条件愈复杂，研究程度愈差，工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。程地质测绘范围就愈大。工程地质条件的复杂程度包括两种情况：1.场地内工程地质条件非常复杂场地内工程地质条件非常复杂,如构造变动强烈，有活
7、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，地形地貌条件十分复杂。第二节第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 2.场地内工程地质条件比较简单，但场地附近有危及建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。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平坦开阔的洪积扇上，对场地本身来讲工程地质条件并不复杂，但一但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。在建筑区或邻近地区如果已有其他地质研究所取得的资料，则要充分收集和运用；如果工作区及其周围较大范围的地质构造已经查明
8、，则只要分析、验证，必要时补充做些专题研究既可；如果区域地质研究程度很差，则大范围的工程地质测绘就必须提到日程上来。第二节第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 二、工程地质测绘比例尺的确定二、工程地质测绘比例尺的确定 影响工程地质测绘比例尺选择的因素包括：（1）区域地质和工程地质研究的程度；（2）工程地质条件的复杂程度；（3）工程勘测阶段；（4）工程建筑类型及规模；（5）测绘区的范围。工程地质测绘采用的比例尺有以下几种：1.踏勘及路线测绘：比例尺踏勘及路线测绘：比例尺1：20万万1：10万万 在工程的最初勘察阶段采用，以了解区域工程地质条件概况，初步估计其对
9、建筑物的影响，同时为进一步勘察工作的设计提供依据；第二节第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 2.小比例尺测绘：比例尺小比例尺测绘：比例尺1：10万万1：5万万 主要用于各类建筑物的初期设计阶段，以查明规划地区的工程地质条件，初步分析区域稳定性等主要工程地质问题，为合理选择建筑区提供工程地质资料；3.中比例测绘：比例尺中比例测绘：比例尺1：2.5万万1：1万万 主要用于建筑初步设计阶段的工程地质勘察，以查明建筑区的工程地质条件，为合理选择建筑场地并初步确定建筑物的类型和结构提供地质资料；4.大比例尺测绘：比例尺大比例尺测绘：比例尺1：50001：1000或更
10、大或更大 一般是在建筑场地选定以后才进行这种大比例尺的工程地质测绘，以便能详细查明场地的工程地质条件，为最终选定建筑物类型、结构和施工方法等提供准确的地质资料。第二节第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘的范围、比例尺和精度 三、工程地质测绘的精度要求三、工程地质测绘的精度要求 测绘的精度测绘的精度是指测绘中对地质现象观察描述（研究分析）的详细程度描述（研究分析）的详细程度和工程地质条件各要素在工程地质图上反映的详细程度和精度。图上反映的详细程度和精度。观察描述的详细程度是以各单位测绘面积上各单位测绘面积上的观察点的数量和观察线的长度来控制的。综合性工程地质测绘每平方公里内观察点
11、数即观察路线平均长度综合性工程地质测绘每平方公里内观察点数即观察路线平均长度比例尺地区工程地质条件复杂程度简单中等复杂观察点个数路线长度（km）观察点个数路线长度（km）观察点个数路线长度（km）1：20万0.490.50 0.61 0.60 1.10 0.70 1：10万0.961.00 1.44 1.20 2.16 1.40 1：5万1.912.00 2.94 2.40 5.29 2.80 1：2.5万3.964.00 7.50 4.80 10.00 5.60 1：1万13.86.00 26.00 8.00 34.60 10.00 第二节第二节 工程地质测绘的范围、比例尺和精度工程地质测绘
12、的范围、比例尺和精度 当天然露头不足时，必须采用人工露头人工露头来补充。所以在大比例尺测绘时，需配合有剥土、探槽、试坑等轻型坑探工程。观察点的分布一般不应是均匀的，在工程地质条件复杂的地段多一些，应布置在工程地质条件的关键位置上。应布置在工程地质条件的关键位置上。为保证工程地质图的详细程度，图上2mm宽度的地质现象应实反映，厚度或宽度2mm的重要工程地质单元，如软弱夹层、能反映构造特征的标志层、重要的物理地质现象等，则应采用超比例尺或符号的办法在图上表示出来。精度误差在建筑地段小于等于2mm、其它范围可误差5mm左右；界限误差小于等于0.5mm。大比例尺应用仪器定点。第三节第三节 工程地质测绘
13、前的准备工作工程地质测绘前的准备工作 一、资料搜集和研究一、资料搜集和研究 1.区域地质资料：如区域地质图、地貌图、构造地质图、矿产分布图、地质剖面图、柱状图及其文字说明。应着重研究地貌、岩性、地质构造和新构造运动的活动迹象；2.遥感资料：地面摄影和航片、卫片及解译资料；3.气象资料：区域内的主要气象要素，如气温、降水量、蒸发良、降水量随季节变化规律及冻结深度等。4.水文资料：水系分布图、水位、流速、流量、流域面积、径流系数及动态、洪水淹没范围等资料；5.水文地质资料：地下水的类型、埋藏深度、补给来源、排泄条件、变化规律和岩土的透水性及水质分析资料；第三节第三节 工程地质测绘前的准备工作工程地
14、质测绘前的准备工作 6.地震资料：测区附近地区地震发生的次数、时间、地震烈度、造成的灾害和破坏情况，并应研究地震与地质构造的关系；7.地球物理勘探和矿藏资料：8.工程地质勘察资料：各种线路、桥梁、厂矿建筑及水利工程等工程地质勘察资料并研究各种岩土的工程弟子性质和特征，了解不良地质作用的位置和发育程度；9.建筑经验：已有建筑物的结构、基础类型和埋深，采用的地基承载力、建筑变形情况、沉降观测资料等。第三节第三节 工程地质测绘前的准备工作工程地质测绘前的准备工作 二、踏勘二、踏勘 现场踏勘是在收集资料的基础上进行的，目的在于了解测区地质情况和问题，以便合理地布置观测点和观察路线，正确布置实测地质剖面
15、位置，拟定野外工作方法。踏勘的方法与内容：踏勘的方法与内容：1.根据地形图，在测区内按固定路线采用“之“字形曲折迂回而不复杂的路线，穿越工程地质条件等有代表性地段，初步掌握各地段的复杂程度及工作开展的难易；2.选择良好露头、冲沟、岩层完整地段进行观察绘出随手地质剖面，以便熟悉地质情况和掌握地区岩层的分布特征；第三节第三节 工程地质测绘前的准备工作工程地质测绘前的准备工作 3.访问和收集洪水及其淹没范围等；4.寻找地形控制点位置，并抄录坐标、高程资料；5.了解测区的供应、经济、气候、交通运输条件；三、编制测绘工作大纲三、编制测绘工作大纲 测绘工作大纲是进行测绘的依据，其内容力求全面，并尽符合实际
16、情况。测绘大纲编制的依据是根据勘察设计任务的要求，踏勘了解的情况和对搜集资料的研究的基础上进行的。测绘大纲内容包括以下必个方面的内容：1.工作任务情况：目的、要求、测绘面积及选用的填图比例尺；第三节第三节 工程地质测绘前的准备工作工程地质测绘前的准备工作 2.测区自然地理条件：位置、交通、水文气象、地形、地貌、冻深；3.测区地质概况：地层、岩性、构造、地下水、物理地质现象、建材等；4.工作量、工作方法、精度要求：工作量包括观察点、勘探点、室内现场试验工作；5.人员组织经费预算；6.材料物资器材及机具的计划：7.工作计划及工作步骤；8.要求提出的各种资料及图件；9.可能遇到的困难及处理措施。第四
17、节第四节 测绘方法及观察点的布置原则测绘方法及观察点的布置原则 一一.实地测绘法实地测绘法 常用的有三种方法：1.路线法：路线法：与岩层走向、构造线走向或地貌单元相垂直，观察路线布置在露头较好的地方。适用于中小比例尺或地质简单地区。2.布点法：布点法：是工程地质测绘基本方法，预先在地形图上布置一定数量的观察点及观察路线，适用于中大比例尺的工程地质测绘。3.追索法：追索法：沿断层线或构造线布置追索，查明局部的地质构造，是布点法的辅助方法。第四节第四节 测绘方法及观察点的布置原则测绘方法及观察点的布置原则 二、测绘对象的标测方法二、测绘对象的标测方法 根据不同比例尺的要求，对观测点、地质构造及各种
18、地质界线的标测采用以下方法。1.目测法：小比例尺目测法：小比例尺1：2.5万万1:5万万 根据地形、地物目估或步测距离 2.半仪器法：中比例尺半仪器法：中比例尺1:1万万1:5000 用简单仪器（罗盘、气压计等）测量方位和高程，用徒步仪或测绳量距离。（1）三点交会法：）三点交会法：地形、地物明显时采用；（2）气压计法：根据气压计结合地形测定；（3）导线法：）导线法：从较标准点（如三角控制点、水准点），向被测目标作导线，用测绳及罗盘测定。第四节第四节 测绘方法及观察点的布置原则测绘方法及观察点的布置原则 3.仪器法：大比例尺仪器法：大比例尺1:20001:500 用经纬仪、水准仪、全站仪等较精密
19、仪器测定观测点的位置和标高。三、观察点的布置原则三、观察点的布置原则 1.不同地层的接触处；2.不同地貌单元的分界线及同一地貌单元的分段地质区；3.露头良好的地区：如有代表性的岩石露头，人工露头或地下水露头；4.地质构造线；5.不整合面；6.物理地质现象地段；7.对工程地质有重大意义的地点（硐口、坝肩等）。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 一、岩土类型及其工程地质性质的研究一、岩土类型及其工程地质性质的研究 工程地质测绘对地层岩性研究的内容包括：1.确定地层的时代和填图单位；2.各类岩土层的分布、岩性、岩相及成因类型；3.岩土层的正常层序、接触关系、厚度及其变化规律；
20、4.岩土的工程性质等。小比例尺工程地质测绘的填图单位与一般地质测绘相同。中、大比例尺小面积测绘时，应按岩性和工程性质的差异等作进一步划分。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 工程地质测绘中对各类岩土层应着重研究以下内容工程地质测绘中对各类岩土层应着重研究以下内容 1.沉积岩类沉积岩类 软弱岩层和次生夹泥层的分布、厚度、接触关系和性状；泥质岩类的泥化和崩解特性；碳酸盐岩及其他可溶盐岩类的岩溶现象；2.岩浆岩类岩浆岩类 侵入岩的边缘接触面、风化壳的分布、厚度及分带情况，软弱矿物富集带等；喷出岩的喷发间断面，凝灰岩分布及其泥化情况，玄武岩中的柱状节理、气孔等；3.变质岩类变质
21、岩类 片麻岩类的风化，其中软弱变质岩带或夹层以及岩脉特性；软弱矿物及泥质片岩类、千枚岩、板岩的风化、软化和泥化情况等；第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 4.第四纪土层第四纪土层 成因类型和沉积相，所处的地貌单元，土层间接触关系以及与下伏基岩的关系；建筑地段特殊土的分布、厚度、延续变化情况、工程特性以及与某些不良地质现象形成的关系，已有建筑物受影响情况及当地建筑经验等。岩体工程地质研究的重点与目的岩体工程地质研究的重点与目的 1.岩体工程地质研究应以较软弱的岩体较软弱的岩体为主要对象，岩体的构造破坏、软弱夹层及风化程度等是研究重点；2.岩体工程地质研究的目的是评价岩体的
22、稳定性。评价岩体的稳定性。岩体的稳定性主要取决于岩体强度，岩体强度，岩体强度取决于构造强度，构造强度，而构造强度则主要受岩体中结构面结构面控制。因此，物理力学试验应密切结合工程地质实际条件来进行。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 二、地质结构的研究二、地质结构的研究 工程地质测绘对地质构造研究的内容包括：1.岩层的产状及各种构造型式的分布、形态和规模；2.软弱结构面的产状及其性质，包括断层的位置、类型、产状、断距、破碎带宽度及充填胶结情况；3.各岩土层接触面及各类构造岩的工程特性；4.挽近期（中新世之后）以来构造活动的迹象、特点及与地震活动的关系等。第五节第五节 工程
23、地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 对节理应重点研究以下三个方面对节理应重点研究以下三个方面 1.节理的产状、延伸性、穿切性和张开度；2.节理的形态、起伏差、粗糙度、充填胶结物的成分和性质等；3.节理的密度或频度。对褶曲构造的研究对褶曲构造的研究 形态、类型、轴线位置、褶曲要素、细部变化。断裂的研究断裂的研究 断裂的性质（长度、宽度、构造岩断层岩、糜棱岩、角砾岩、片状岩、碎块岩等）、断裂带的胶结成岩化程度、断裂交汇点、错断次数、现代活动性。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 活动构造的研究：活动构造的研究：工程使用期间的活动、活动年龄 断层物质的测定（断层泥矿物分
24、析、断层泥显微结构分析）、断层运动方式的测定（构造岩显微结构分析、方解石脉显微结构分析）、断层活动年龄的测定、断层现今活动性测定（As、Hg、Sb、B等元素测定）、活动速率的确定（地貌学、地质学、测量学）断裂活动性监测。软弱夹层的研究：软弱夹层的研究：软弱夹层的成因、发育程度、规模；软弱夹层产状；软弱夹层的性质（c、值）；软弱夹层对工程的影响。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 三、地貌的研究三、地貌的研究 地貌是岩性、地质构造和新构造运动的综合反映，也是近期外动力地质作用的结果。所以研究地貌可以判断岩性、地质构造及新构造运动的性质和规模，搞清第四纪沉积物的成因类型和结
25、构，以及了解各种不良地质现象的分布和发展演化砾石、河流发育史。工程地质测绘中地貌的研究内容有：1.地貌形态特征、分布及成因；2.划分地貌单元，地貌单元的形成与岩性、地质构造及不良地质现象的关系；第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 3.各种地貌形态和地貌单元的发展演化历史 在大比例尺大比例尺工程地质测绘中，则应侧重于微地貌与工程建筑物布置及岩土工程设计、施工关系等方面的研究。在中小比例尺中小比例尺工程地质测绘中研究地貌时，应以大地构造、岩性和地质结构等方面的研究为基础，并与水文地质条件和物理地质现象的研究联系起来，着重查明地貌单元的成因类型和形态特征，各个成因类型的分布高
26、程及其变化、物质组成和覆盖层的厚度，以及各地貌单元在平面上的分布规律。洪积地貌和冲积地貌这两种形态与岩土工程实践关系洪积地貌和冲积地貌这两种形态与岩土工程实践关系密切。密切。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 四、水文地质条件的研究四、水文地质条件的研究 在工程地质测绘中研究水文地质的主要目的，是为研究地下水活动有关是岩土工程问题和不良地质现象提供资料。应从地层岩性、地质构造、地貌特征和地下水露头的分布、类型、水量、水质等入手，并结合必要的勘探测试工作，重点查明测区内地下水的类型、分布和埋藏条件；含水层、透水层和隔水层的分布，各含水层的富水性和它们之间的水力联系；地下水
27、的补给、径流、排泄条件及动态变化；地表水和地下水之间的补、排关系；地下水的物理性质和化学成分等 泉、井等地下水的天然和人工露头及地表水体的调查，有利于查明测区的水文地质条件。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 四、水文地质条件的研究四、水文地质条件的研究 在工程地质测绘中研究水文地质的主要目的，是为研究地下水活动有关是岩土工程问题和不良地质现象提供资料。应从地层岩性、地质构造、地貌特征和地下水露头的分布、类型、水量、水质等入手，并结合必要的勘探测试工作，重点查明测区内地下水的类型、分布和埋藏条件；含水层、透水层和隔水层的分布，各含水层的富水性和它们之间的水力联系；地下水
28、的补给、径流、排泄条件及动态变化；地表水和地下水之间的补、排关系；地下水的物理性质和化学成分等 泉、井等地下水的天然和人工露头及地表水体的调查，有利于查明测区的水文地质条件。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 五、物理地质现象的研究五、物理地质现象的研究 物理地质现象的研究，是为了评价建筑场地的稳定性，并预测对各种岩土工程的的不良影响。研究物理地质现象应以岩性、地质构造、地貌和水文地质条件的研究为基础，着重查明各种物理地质现象的分布规律和发育特征，鉴别其形成时期，分析其产生原因和形成机制，追索其发育历史和发展、演化趋势，以判明其目前所处的状态及其对建筑物和地质环境的影响
29、。第五节第五节 工程地质测绘的具体内容工程地质测绘的具体内容 六、已有建筑物的调查六、已有建筑物的调查 对已有建筑物的调查相当于一次1:1的原型试验。根据建筑物变形、开裂情况分析场地工程地质条件及验证已有评价的可靠性。已有建筑物的调查与研究已有建筑物的调查与研究地质环境建筑物变形调查分析研究重点不良有1.分析变形原因、控制因素；2.已有防治措施的有效性。不良无1.工程地质评价是否合理；2.如评价合理，则说明建筑物结构设计合理，可适应不良地质条件。有利有1.是否与建材或施工质量有关；2.是否存在隐蔽的不良地质因素。有利无1.如建筑物未采取任何特殊结构，表明该区地质条件确实很好；2.如建筑物因采取
30、特殊结构而未出现变形，应进一步研究是否存在某种不良地质因素。第六节第六节 资料的整理资料的整理 一、检查外业资料一、检查外业资料 1.检查各种外业资料是否齐全；2.详细核对各种原始图件所划分的地层、岩性、构造、地形地貌、地质成因界限是否符合野外实际情况，在不同图件中相互间的界限是否重合；3.野外所填的地质现象是否正确；4.核对搜集资料与本次测绘资料是否一致，如出现矛盾应分析原因。5.整理核对野外采集的各种标本。第六节第六节 资料的整理资料的整理 二、编制图表二、编制图表 据测绘的目的与要求，编制出有关图表。工程地质测绘完成后，一般不单独提交成果。往往把测绘的资料依附于某一勘测阶段，使某一勘测阶段在测绘的基础一作深入的工作。工程地质测绘的图件包括实际材料图、综合工程地质图、工程地质分区图、综合地质柱状图、综合工程地质剖面图以及各种素描图、照片和有关文字说明。对某个专门的岩土工程问题，尚可编制专门的图件。
