工程地質勘察設計方案
A. 地質項目設計
地質項目設計是根據地質工作目標和各類規范、規程要求,對地質項目的具體體現,是制定年度工作計劃和安排各項目的依據,是地質勘查生產經營活動中重要的組成部分。地質勘查工作的所有投入都是依據地質項目設計所確定的任務及工程量來安排的,因此地質項目設計的優劣在地質勘查經濟活動中具有十分重要的意義。
地質項目設計由地質設計(勘查方案)、施工設計和設計預算組成。地質設計、施工設計是其技術部分,設計預算是其經濟部分。勘查方案是編制地質設計、設計概算的基礎;地質設計是編制施工設計和設計預算的依據。
一、勘查方案
(1)為編制技術經濟合理的勘查方案,首先要對已有的各種地質資料做深入的分析研究,對其可靠性作出實事求是的評價;然後進行多方案對比,選擇最優的勘查方案。
(2)勘查方案應根據勘查項目的實際情況,如地形條件、地質條件等,明確提出各種勘探手段的具體任務,對各項勘探工程的布置、實物工作量作出相應的安排,並編制方案概算。
(3)方案概算:依據勘查方案確定的各項工程量和有關收費標准(或定額)進行編制。方案概算是勘查方案的重要組成部分,它是個地質主管部門安排地質工作費用、控制設計概算及勘查方案招標的依據。
二、地質設計
(1)地質設計的編制應根據已批準的勘查方案,從實際出發,布置各種勘探工程,做到目的明確,部署恰當,經濟合理。
(2)地質設計中所布置的各項實物工作量的位置、數量、要求等,都應當分別具體落實,並明確各項工程的施工順序。
(3)地質設計中所規定的各項勘探工程質量指標,既要符合有關規定,滿足地質任務的需要,又要注意經濟技術合理。
(4)地質設計中必須採用新理論、新技術、新方法。要結合勘查工作開展有關地質問題的專題研究,以提高地質報告的研究程度。
三、施工設計
(1)施工設計是為達到地質設計目的,保證地質設計任務實現,而採用各種手段的技術、工藝選擇和為施工全過程部署的技術文件,它是在遵循地質規律和地質勘查工作規律的基礎上,為完成一個地質勘查項目任務應採取的技術方案。它是根據批準的地質設計,結合工作區內施工條件(包括地質條件),按照不同的勘查手段選擇不同的施工方法和工藝,確定優化的施工部署,以保證各項勘查工程設計的地質目的、工程質量、施工進度等達到地質設計要求。各種勘查手段的施工設計可分別編制、統一匯總。
(2)施工設計的編制依據是經過優化並獲得國土資源主管部門組織專家評審通過的地質設計。
(3)施工設計的編制應在現場踏勘和認真分析以往勘查施工資料的基礎上進行多方案比較後擇優編制,施工設計應做到技術上先進、經濟上合理,措施上具體,確保勘查項目設計中地質任務的完成。
(4)施工設計一般由勘查項目的施工單位組織編制,報經主管單位或國土資源主管部門組織專家進行評審和批准。
四、設計預算
(1)設計預算是按照經濟規律要求,根據技術設計和預算標准及有關基礎定額反映同一地質勘查項目任務所需要的人、財、物的經濟方案,它是編制項目計劃和確定項目資金的重要依據,也是項目招投標、簽訂項目合同並對項目進行監督的依據。
(2)設計預算的編制依據是下達的項目任務書、批準的地質設計、施工設計和上級有關政策性文件、權威部門頒布的預算標准和有關基礎性定額資料、其他相關資料(如地形等級、岩石級別、地質復雜程度等)。
(3)勘查項目設計預算包括自立項其至匯交地質報告止的全部工作內容。按工作項目(手段)包括:①地形測繪;②地質測量;③物化遙;④槽井探;⑤坑探;⑥鑽探;⑦岩礦測試;⑧工地建築;⑨綜合研究及報告編寫;⑩其他地質工作。
(4)設計預算編制的基本原則:①符合現行政策、法規、辦法;②實事求是、依據充分、公平合理;③符合市場經濟規律和地質工作規律;④不漏項、不重項。
(5)設計預算應報項目主管單位或國土資源主管部門組織的專家進行評審和確認。審查確認後的設計預算一般不得調整和變更,但遇下列情況准予調整:
① 由於設計地質任務變動或因地質條件與原設計發生重大變化,地質設計需作重大修改,勘查項目預算總額增減5%以上;
② 因不可抗拒或不可預見的因素,造成經濟損失超過項目預算總額3%以上;
③ 國家政策有重大調整;
④ 其他影響設計預算難以執行的重大因素。
(6)不同資金來源的地質項目,其預算包含的內容不完全一致,如預算內財政資金項目一般不包含利潤、稅金和管理費用;而社會資金項目在編制預算時一定要考慮合法利潤(社會或行業平均水平)、稅金及合理分攤的管理費用。
五、設計優化
對於一個完整的地質勘查項目,投入資金的多少首先取決於設計,因此設計的節約是最大的節約。設計的優化不僅是對客觀地質體或地質問題認識的進一步深化,也是以最少的投入取得最佳地質成果不可忽視的環節。
(1)地質設計的優化是在一定地質資料的基礎上,經過充分的分析研究、合理推斷,在對客觀地質規律的認識不斷深化的情況下,對下一步地質勘查工作作出總的合理布置。在勘查過程中,隨著地質資料的不斷積累,認識的不斷深化,地質設計也應不斷地加以調整,因此,地質設計的優化,應貫穿於地質勘查工作的全過程。
(2)地質設計的優化,應以國家頒布的各類專業規范、規程為准則,結合勘查工作區的具體條件,為完成勘查工作的地質任務,通過對已有地質資料的分析研究,運用地質科學理論進行合理的推斷,適時調整地質勘查工作。
(3)地質設計優化的重點是研究勘探手段的合理使用和各種工程量的合理布置。要根據地質任務要求,處理好各種手段的有效配合,合理安排各種手段和各項工程的施工順序,不斷提高地質勘查工作的經濟效益,以盡可能少的投入取得最佳地質成果。
B. 工程地質勘察和工程地質勘察設計的區別
設計是施工的要求、目的、藍本,是施工工程不能違反的總綱。工程地質勘察是根據工程地質勘察設計總提出的要求進行施工。舉個不太恰當的比喻:工程地質勘察設計是大腦,工程地質勘察是手腳。一般進行工程地質勘察設計的是機關、設計院人員是甲方;工程地質勘察是施工方,要上工程具體施工,是乙方。
C. 初步設計階段的第一期工程地質勘察工作
1954年2月馮景蘭、姜達權、錢學溥等隨中蘇專家查勘團,查勘了三門峽河段。
同年5~12月,由地質部工程地質管理處鄧林、姜達權、閻錫嶼等組成的黃河中下游隊和電力工業部水電總局張鑒新等(包括水電豐滿鑽探機組)組成的鑽探隊共同對三門峽壩址進行了初步設計階段的工程地質勘察和初步鑽探工作,這一次的勘探任務是在黃河水利規劃委員會所組成的黃河查勘團到三門峽查勘後,初步決定了三門峽可能選為黃河中下游第一期開發工程。之後,由蘇聯地質專家奧加林布置了不同比例尺的地質測繪以及鑽孔、試坑、探槽、土鑽等勘探工作。其主要內容如下:
(1)水庫區進行了比例尺1:50000(精度為1:100000)的綜合性工程地質測繪,工作面積為7800km2(包括涑水盆地);
(2)在黃河及渭河兩岸測繪了20個黃土坍岸剖面;
(3)在壩址區分別進行了比例尺1:10000,與1:2000的地質測繪工作;
(4)同時對壩址進行了勘探工作,計鑽孔30個、探槽4個、試坑3個(詳見圖4);(5)對建築材料產地亦進行了地質調查工作,並對5個產地進行了少量的勘探與試驗工作;
(6)工作完成後提交了文字報告及各種平面圖、剖面圖與柱狀圖。
通過上述勘探工作,對三門峽壩址區的工程地質、水文地質做了進一步的闡述,給1954年以後的勘探工作打下了良好的基礎,所搜集的資料成為三門峽初步設計的重要依據。但是由於勘探時的技術經濟調查報告還沒有編出,勘探和設計未能銜接。此外,當時工作中還沒有統一的規程和規范,所提供的資料,還不能完全滿足初步設計的要求。
同年,鐵道部第三設計院在庫區隴海鐵路的大營至零口間,作了水庫坍岸和黃土濕陷預測等工程地質工作。
在這期間,地質部水文地質工程地質局961隊在庫區的渭河南北兩岸進行了1:20萬比例尺的綜合性水文地質測繪。
在1954年到1957年間,中國科學院地質研究所劉東生等及北京地質勘探學院普地教研室杜恆儉等,對潼關到三門峽地區第四紀地質與地貌進行了研究,並提交了部分地區的文字報告與全區比例尺1:200000的第四紀地質圖與地貌圖。
1955年3月,地質部水文地質工程地質局岑嘉法、董志良、藍朝玉等,對會興鎮到三門峽地區鐵路專用線進行了路線的草測與初測工作,並提交相應的文字報告與線路地質圖。
1955~1956年為配合三門峽工程建設,地質部同黃河水利委員會共同組建的「941隊」對伊、洛、沁三河進行了技術經濟報告階段的工程地質勘察,在選定的第一期壩址(洛河的故縣、伊河的東灣)進行了初步設計階段的工程地質勘察,並提交了成果資料。
1955年6月,地質部從「941隊」抽調了陳祺江等6位同志,在水文地質工程地質局對前人在三門峽工作期間所取得的成果資料進行了清理和核實,為新一輪工作做了認真的准備。
圖4 三門峽計劃壩址初步勘探工程示意圖
D. 如何做工程地質勘察報告
摘要:岩土工程勘察報告是建築地基基礎設計和施工的重要依據。在保證外業和實驗資料准確可靠的基礎上,文字報告和有關圖表應按合理的程序編制。要重視現場編錄、原位測試和實驗資料檢查校核,使之相互吻合,相互印證。地基岩土分層是一個重要環節,要根據岩土地質時代、土的成因類型、岩土性質、狀態、岩石風化程度和物理力學特徵合理劃分。岩土的工程力學性質是根據原位測試和實驗資料的數理統計值綜合判定。報告要充分搜集利用相關的工程地質資料,做到內容齊全,論據充足,重點突出,正確評價建築場地條件、地基岩土條件和特殊問題,為工程設計和施工提供合理適用的建議。
關鍵詞:岩土工程勘察 報告 圖表 編製程序 岩土分層
岩土工程勘察報告是工程地質勘察的最終成果,是建築地基基礎設計和施工的重要依據。報告是否正確反映工程地質條件和岩土工程特點,關繫到工程設計和建築施工能否安全可靠、措施得當、經濟合理。當然,不同的工程項目,不同的勘察階段,報告反映的內容和側重有所不同;有關規范、規程對報告的編寫也有相應的要求。下面著重談一談有關工業與民用建築的岩土工程勘察報告編寫工作,且側重於詳細勘察階段。
1報告的編製程序
一項勘察任務在完成現場放點、測量、鑽探、取樣、原位測試、現場地質編錄和實驗室測試等前期工作的基礎上,即轉入資料整理工作,並著手編寫勘察報告。岩土工程勘察報告編寫工作應遵循一定的程序,才能前後照應,順當進行。不然的話,常會出現現場編錄與實驗資料的矛盾、圖表間的矛盾、文圖間的矛盾,改動起來費時費力,影響效率,影響質量。
通常的編製程序是:
(1)外業和實驗資料的匯集、檢查和統計。此項工作應於外業結束後即進行。首先應檢查各項資料是否齊全,特別是實驗資料是否出全,同時可編制測量成果表、勘察工作量統計表和勘探點(鑽孔)平面位置圖。
(2)對照原位測試和土工試驗資料,校正現場地質編錄。這是一項很重要的工作,但往往被忽視,從而出現野外定名與實驗資料相矛盾,鑒定砂土的狀態與原位測試和實驗資料相矛盾。例如:野外定名為粘土的,實驗出來的塑性指數卻<17;野外定名為細砂的,實驗資料為中砂,其0.25~0.5mm顆粒含量百分比達50%以上;野外定為可塑狀態粘性土的,實驗出來的液性指數卻<0;野外定為稍密狀態的砂性土,標准貫入擊數卻<10擊;野外定為淤泥或淤泥質土的,實驗出的孔隙比卻<1;野外定為硬塑粘性土的,標貫擊數卻<18擊……產生諸如此類的矛盾,或由於野外分層深度和定名不準確,或試驗資料不準確,應找出原因,並修改校正,使野外對岩土的定名及狀態鑒定與實驗資料和原位測試數據相吻合。
(3)編繪鑽孔工程地質綜合柱狀圖。
(4)劃分岩土地質層,編制分層統計表,進行數理統計。地基岩土的分層恰當與否,直接關繫到評價的正確性和准確性。因此,此項工作必須按地質年代、成因類型、岩性、狀態、風化程度、物理力學特徵來綜合考慮,正確地劃分每一個單元的岩土層。然後編制分層統計表,包括各岩土層的分布狀態和埋藏條件統計表,以及原位測試和實驗測試的物理力學統計表等。最後,進行分層試驗資料的數理統計,查算分層承載力。
(5)編繪工程地質剖面圖和其它專門圖件。
(6)編寫文字報告。按以上順序進行工作可減少重復,提高效率;避免差錯,保證質量。在較大的勘察場地或地質地貌條件比較復雜的場地,應分區進行勘察評價。
2報告論述的主要內容
報告應敘述工程項目、地點、類型、規模、荷載、擬採用的基礎形式;工程勘察的發包單位、承包單位;勘察任務和技術要求;勘察場地的位置、形狀、大小;鑽孔的布置者和布置原則,孔位和孔口標高的測量方法以及引測點;施工機具、儀器設備和鑽探,取樣及原位測試方法;勘察的起止時間;完成的工作量和質量評述;勘察工作所依據的主要規范、規程;其它需要說明的問題。報告應附勘探點(鑽孔)平面位置圖、勘探點測量成果表和勘察工作量表。倘若勘察工作量少,可只附圖而省去表。一個完整的岩土工程勘察報告,由下面幾部分組成。
2.1地質地貌概況
地質地貌決定了一個建築工地的場地條件和地基岩土條件,應從以下三個方面加以論述:(1)地質結構。主要闡述的內容是:地層(岩石)、岩性、厚度;構造形跡,勘察場地所在的構造部位;岩層中節理、裂隙發育情況和風化、破碎程度。由於勘察場地大多地處平原,應劃分第四系的成因類型,論述其分布埋藏條件、土層性質和厚度變化。(2)地貌。包括勘察場地的地貌部位、主要形態、次一級地貌單元劃分。如果場地小且地貌簡單,應著重論述地形的平整程度、相對高差。(3)不良地質現象。包括勘察場地及其周圍有無滑坡、崩塌、塌陷、潛蝕、沖溝、地裂縫等不良地質現象。如在碳酸鹽岩類分布區,則要敘述岩溶的發育及其分布、埋藏情況。如果勘察場地較大,地
E. 工程地質勘察一般分為規劃選點至選址的工程地質勘察、初步設計工程地質勘察和施工圖設計勘察的區別
工程勘察分為可行性選址勘察、初步勘察、詳細勘察和施工勘察。
其中:可行性內選址勘察字面上可以理解為為了選容址選點進行的勘察,比如說線路、尾礦庫、垃圾填埋場等,這些項目的選點之前都要經過選線選點,進行環境和其他方面的對比來分析項目的可行性;初步勘察是在選址勘察的基礎上為項目的初步設計方案提供初步的地質條件等資料;詳細勘察是對提出的設計方案進行詳細的地質勘察資料,這個階段要詳細查明場地的岩土特徵及不良地質條件等,為基礎設計及地基處理提出方案的評價;施工勘察是在詳勘之後,基坑開挖時發現與詳勘報告不盡相符,或者詳勘時不能整體確定的地方,需進行的施工勘察驗證,比如說樁基勘察。
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F. 工程地質勘察的方法
工程地質勘察方法或手段,包括工程地質測繪、工程地質勘探、實驗室或現場試驗、長期觀測(或監測)等。
工程地質測繪
在一定范圍內調查研究與工程建設活動有關的各種工程地質條件,測製成一定比例尺的工程地質圖,分析可能產生的工程地質作用及其對設計建築物的影響,並為勘探、試驗、觀測等工作的布置提供依據。它是工程地質勘察的一項基礎性工作。測繪范圍和比例尺的選擇,既取決於建築區地質條件的復雜程度和已有研究程度,也取決於建築物的類型、規模和設計階段。規劃選點階段,區域性工程地質測繪用小比例尺(1:10萬,1:5萬);設計階段,水庫區測繪大多用中比例尺(1:2.5萬,1:1萬),壩址、廠址則用大比例尺(1:5000,1:2000,1:1000,1:500)。工程地質測繪所需調研的內容有地層岩性、地質構造、地貌及第四紀地質、水文地質條件、天然建築材料、自然(物理)地質現象及工程地質現象。對所有地質條件的研究,都必須以論證或預測工程活動與地質條件的相互作用或相互制約為目的,緊密結合該項工程活動的特點。當露頭不好或這些條件在深部分布不明時,需配合以試坑、探槽、鑽孔、平洞、豎井等勘探工作進行必要的揭露。
工程地質測繪通常是以一定比例尺的地形圖為底圖,以儀器測量方法來測制。採用衛星像片、航空像片和陸地攝影像片,通過室內判讀調繪成草圖,到現場有目的地復查,與進一步的照片判讀反復驗證,可以測制出更精確的工程地質圖。並可提高測繪的精度和效率,減少地面調查的工作量。
工程地質勘探
包括工程地球物理勘探、鑽探和坑探工程等內容。
①工程地球物理勘探。簡稱工程物探,其目的是利用專門儀器,測定各類岩、土體或地質體的密度、導電性、彈性、磁性、放射性等物理性質的差別,通過分析解釋判斷地面下的工程地質條件。它是在測繪工作的基礎上探測地下工程地質條件的一種間接勘探方法。按工作條件分為地面物探和井下物探(測井);按被探測的物理性質可分為電法、地震、聲波、重力、磁法、放射性等方法。工程地質勘察中最常用的地面物探為電法中的視電阻率法,地震勘探中的淺層折射法,聲波勘探等;測井則多採用綜合測井。
物探的優點在於能經濟而迅速地探測較大范圍,且通過不同方向的多個剖面獲得的資料是三維的。以這些資料為基礎,在控制點和異常點上布置勘探、試驗工作,既可減少盲目性,又可提高精度。測井則可增補鑽探工作所得資料並提高其質量。開展多種方法綜合物探,根據綜合成果進行對比分析,可以顯著提高地質解釋的質量,擴大物探解決問題的范圍,縮短工程地質勘探周期並降低其成本。由於物探需要間接解釋,所以只有地質體之間的物理狀態(如破碎程度、含水率、喀斯特化程度)或某種物理性質有顯著差異,才能取得良好效果。
②鑽探和坑探。採用鑽探機械鑽進或礦山掘進法,直接揭露建築物布置范圍和影響深度內的工程地質條件,為工程設計提供准確的工程地質剖面的勘察方法。其任務是:查明建築物影響范圍內的地質構造,了解岩層的完整性或破壞情況,為建築物探尋良好的持力層(承受建築物附加荷載的主要部分的岩土層)和查明對建築物穩定性有不利影響的岩體結構或結構面(如軟弱夾層、斷層與裂隙);揭露地下水並觀測其動態;採取試驗用的岩土試樣;為現場測試或長期觀測提供鑽孔或坑道。
鑽探比坑探工效高,受地面水、地下水及探測深度的影響較小,故廣為採用。但不易取得軟弱夾層岩心和河床卵礫石層樣品,鑽孔也不能用來進行大型現場試驗。因此,有時需採用大孔徑鑽探技術,或在鑽孔中運用鑽孔攝影,孔內電視或採用綜合物探測井以彌補其不足。但在關鍵部位還需採用便於直接觀察和測試目的層的平洞、斜井、豎井等坑探工程。
鑽探和坑探的工作成本高,故應在工程地質測繪和物探工作的基礎上,根據不同工程地質勘探階段需要查明的問題,合理設計洞、坑、孔的數量、位置、深度、方向和結構,以盡可能少的工作量取得盡可能多的地質資料,並保證必要的精度。
原位測試和實驗室試驗
獲得工程地質設計和施工參數,定量評價工程地質條件和工程地質問題的手段,是工程地質勘察的組成部分。室內試驗包括:岩、土體樣品的物理性質、水理性質和力學性質參數的測定。現場原位測試包括:觸探試驗、承壓板載荷試驗、原位直剪試驗以及地應力量測等(見岩土試驗、工程地質力學模擬)。
設計建築物規模較小,或大型建築物的早期設計階段,且易於取得岩、土體試樣的情況下,往往採用實驗室試驗。但室內試驗試樣小,缺乏代表性,且難以保持天然結構。所以,為重要建築物的初步設計至施工圖設計提供上述各種參數,必須在現場對有代表性的天然結構的大型試樣或對含水層進行測試。要獲取液態軟粘土、疏鬆含水細砂、強裂隙化岩體之類的、不能得到原狀結構試樣的岩土體的物理力學參數,必須進行現場原位測試。
現場檢測與監測
用專門的觀測儀器對建築區工程地質條件各要素或對工程建築活動有重要影響的自然(物理)地質作用和某些重要的工程地質作用隨時間的發展變化,進行長時期的重復測量的工作。觀測的主要內容有:岩、土體位移范圍、速度、方向;岩、土體內地下水位變化;岩體內破壞面上的壓力;爆破引起的質點速度;峰值質點加速度;人工加固系統的載荷變化等。此項工作主要是在論證建築物的施工設計的詳細勘察階段進行,工程地質作用的觀測則往往在施工和建築物使用期間進行。長期觀測取得的資料經整理分析,可直接用於工程地質評價,檢驗工程地質預測的准確性,對不良地質作用及時採取防治措施,確保工程安全。
G. 工程勘察設計的主要內容有哪些
主要內容
1、工程概況
1.1擬建建築物概況
1.2場地已有資料
2、勘察方案
1執行的主要專技術標准
2.2 勘察目屬的與要求
2.3勘察方法及工作量布置
2.4室內土工試驗
2.5不良地質作用調查
3、勘察成果分析及報告書編寫
3.1文字部分
3.2主要圖表
4、本工程投入技術力量及施工設備
4.1本工程擬投入技術力量
4.2 人員安排
4.3 施工設備
5、進度計劃
6、工期保證措施
6.1組織措施
6.2技術措施
6.3經濟措施
7、工程質量保證措施
8、安全保證措施
9、承諾及報價
H. 常用的工程地質勘察方法有哪些它分幾個階段
工程地質勘察是為查明影響工程建築物的地質因素而進行的地質調查研究工作。內所需勘察的容地質因素包括地質結構或地質構造:地貌、水文地質條件、土和岩石的物理力學性質,自然(物理)地質現象和天然建築材料等。這些通常稱為工程地質條件。查明工程地質條件後,需根據設計建築物的結構和運行特點,預測工程建築物與地質環境相互作用(即工程地質作用)的方式、特點和規模,並作出正確的評價,為確定保證建築物穩定與正常使用的防護措施提供依據。 一般包括兩大部分:文字和圖表。文字部分有工程概況,勘察目的、任務,勘察方法及完成工作量,依據的規范標准,工程地質、水文條件,岩土特徵及參數,場地地震效應等,最後對地基作出一個綜合的評價,提承載力等。圖表部分包括平面圖,剖面圖,鑽孔柱狀圖,土工試驗成果表,物理力學指標統計表,分層土工試驗報告表等。