邊坡整冶工作中的工程地質調查
Ⅰ 邊坡工程地質概況
在工程區地層內,中細砂岩具有中厚層狀、塊狀特徵,堅硬完整;粉砂岩屬中等強度岩石;炭質頁岩較軟弱,則為強度低、完整性最差的岩石。引水發電洞進水口邊坡出露的地層岩性特徵如圖7-1和表7-3所示。
圖7-1 4#引水發電洞進水口邊坡工程地質剖面圖
邊坡強烈卸荷,對本段邊坡來說,地下水類型主要是基岩裂隙水,但由於邊坡處於條形山脊的近北東段,總體來說地下水較貧乏。水庫蓄水後,水庫庫水將對邊坡的穩定性產生重大影響。邊坡岩體的透水性與岩性及其組合密切相關,砂岩因構造裂隙發育,延伸較長,裂隙間流通性較好,故透水性較強,尤其是卸荷帶內砂岩體的透水性較強,邊坡中所夾軟弱帶為相對隔水層,對邊坡中地下水的分布起重要控製作用。
表7-3 引水發電洞進水口邊坡地層岩性特徵
開挖後邊坡的地形大致如圖7-2所示。
圖7-2 開挖後引水發電洞進水口邊坡地貌景觀
溢洪道在進水口邊坡後緣的開挖軸向沿下游約為145°,開挖寬度約30m,開挖高程為852m。坡體頂部從早期約900m高程開挖至885m高程,頂部預留寬度為5~30m,為將來修建成阿公路留出一個平台。引水發電洞開挖的主體工程在洞口處,發電洞進水口所在高程為800m,洞口以外為一個長約80m,並一直向外延伸約20m的進水平台,再往外為沖砂洞進水口,開挖高程為750m;引水發電洞進水口洞臉邊坡走向約340°,800~830m高程坡角為90°,830~847m高程坡比為10/3;847~885m高程坡比為4/3。發電洞上、下游兩側邊坡則按4/3坡比放坡。引水發電洞洞寬6m,高約8m,拱型洞頂,洞間距約10m。
Ⅱ 勘察中工程地質調查怎麼寫
按《中國地質調查局項目設計預算編制暫行辦法》的要求編寫。
第九章
保證措施
按地調局質量監督部門的要求填寫。
呵呵,很容易搜到
Ⅲ 邊坡工程地質勘察研究的主要問題及內容有哪一些
(1) 在查明邊坡工程地質和水文地質條件的基礎上,確定邊坡類別和可 能的破版壞形式;
(2) 提供驗算權邊坡穩定性、變形和設計所需的計算參數值;
(3) 評價邊坡的穩定性,並提出潛在的不穩定邊坡的整治措施和監測方 案的建議;
(4) 對需進行抗震設防的邊坡應根據區劃提供設防烈度或地震動參數;
(5) 提出邊坡整治設計、施工注意事項的建議;
(6) 對所勘察的邊坡工程是否存在滑坡(或潛在滑坡)等不良地質現象, 以及開挖或構築的適宜性做出結論;
(7) 對安全等級為一、二級的邊坡工程尚應提出沿邊坡開挖線的地質縱、 橫剖面圖。
Ⅳ 在工程地質調查中的應用
一、在水利工程中的應用
水利工程有堤壩、堤岸、渠道、輸水洞等。地球物理方法在水利工程中的應用,一方面用於工程場地的選址勘查,查明被選區域的岩溶發育情況、覆蓋層厚度、風化層厚度以及地質構造等情況,對擬建工程場址的穩定性和建築適宜性作出評價;另一方面用於水利工程的質量隱患檢測,查明壩體是否存在有裂縫、空洞、動物巢穴、管涌等工程質量隱患,為水利工程的消險加固提供依據。目前,常用於水利工程隱患檢測的物探方法有地質雷達、自然電位法、高密度電阻率法、人工地震勘探以及聲波測試等方法。
1.探測堤壩蟻巢與洞穴
土體堤壩中因碾壓不實、庫水浸透或動物危害等因素,在壩體中常出現土洞、動物巢穴等危害壩體安全的隱患。在我國南方各省(區)水利工程中白蟻巢穴是一種常見的隱患,白蟻主巢直徑一般在40~60 cm,大者可達數米,主巢周圍分布著幾十個甚至數百個衛星菌圃,其間由四通八達的蟻道溝通,且有的貫穿堤壩的內處坡。因此,深藏於堤壩中的白蟻危害造成的堤壩險情和潰堤率遠高於其他原因,找出堤壩白蟻巢是消除堤壩白蟻隱患的關鍵。地質雷達和高密度電法是對壩體中的土洞、動物巢穴探測的有效方法。圖5-1-1是埋深約3m的白蟻主巢的地質雷達圖像,白蟻巢在圖像上的反射波形態特徵為多重強弱交錯的凸形條紋區,與周圍土壤有明顯的分界。
圖5-1-1 某堤壩白蟻巢穴的地質雷達圖像
2.水壩滲漏的地球物理探測
滲漏是水壩常見的隱患,是造成水壩發生事故的主要原因。水壩滲漏可分為壩基滲漏和壩體及附屬結構滲漏,壩基滲漏較為常見。造成水壩滲漏的原因與水壩基礎處理的好壞、壩體施工質量、壩基下方地質構造等因素有關。
自然電位法探測水壩滲漏點和滲漏通道是一程常用的方法。由於庫水具有天然吸附帶電離子的能力,當水庫發生滲漏時,帶電離子也一起運動,形成電流場,在滲漏位置上自然電位出現負異常,其負異常的大小與滲漏水量有關。圖5-1-2是利用自然電場法確定地下水和地表水補給關系的實例。當地下水補給地表水時,在地面上觀測到自然電位正異常。圖5-1-2(a)為灰岩和花崗岩接觸帶上的上升泉的自電正異常;圖5-1-2(b)為水庫滲漏地點上出現的自然電位負異常。
圖5-1-2 用自然電位法確定地下水與地表水的補給關系
地質雷達方法用於探測水壩滲漏點和滲漏通道也具有較好的效果。滲漏部位土體的含水量變大,與未發生滲漏的土體形成明顯的介電常數上的差異,為採用地質雷達方法探測水壩滲漏位置提供了地球物理條件。黑龍江省某水壩為均質土壩,1998年遭受百年不遇的洪水後,在水壩後坡出現多處面積不等的漏水點。為了查明漏水點在壩體內的分布情況,採用地質雷達在壩頂、壩前坡和後坡進行了探測。圖5-1-3為壩頂測線K0+240—K0+400的地質雷達剖面。圖中強振幅異常推斷為壩體內受到水浸較重的部位,異常埋深為10~12 m。鑽探結果表明地質雷達推斷的異常區域是發生滲漏的嚴重區段。
圖5-1-3 黑龍江省某水壩地質雷達探測剖
3.壩基帷幕灌漿效果檢測
對病險水庫的維護處理一般採用帷幕灌漿等方法,灌漿效果的好壞需要採用物探方法檢查。某電站大壩岩基帷幕灌漿前後進行超聲波探測,圖5-1-4是質量檢查孔在灌漿前、後的超聲波檢測曲線,圖中可見,在檢查孔中上部,灌漿前和灌漿後的波速值差異非常明顯,灌漿前岩體的裂隙率高,波速較低;灌漿後岩體裂隙被水泥漿填充,且粘結牢固,波速明顯升高。在檢查孔的下部,灌漿前和灌漿後波速差異微小,波速較高,這說明岩體本身比較完整,滲透性小。
圖5-1-4 質量檢查孔灌漿前後聲波檢測結果
地質雷達對水壩帷幕灌漿質量檢測也有較好的探測效果,根據地質雷達圖像上灌漿物的影像可計算出有效灌漿深度和水泥漿擴散半徑。根據壩體土體和基岩處的強反射弧形影像,可判別已被灌漿物充填的溶洞的大小、形態和深度以及未被灌漿物充填的溶洞、土洞等隱患。
4.古河道的地球物理勘查
古河道常引起大量滲漏,在水庫建壩時需對壩基下古河道的地質情況進行詳細勘查,了解古河道的分布范圍,埋深以及砂礫石厚度等。探測古河道常用的物探方法是電測深法、自然電位法、地震勘探和地質雷達等方法。
圖5-1-5 用對稱四極剖面法追索古河道的ρs剖面平面圖
圖5-1-6 橫穿古河道的對稱四極剖面ρs曲線
圖5-1-5和圖5-1-6為對稱四極剖面法探測和追索古河道的實例。由圖5-1-5中各對稱四極剖面特徵可以看出,在低阻背景上有一高阻異常帶。該高阻異常帶推斷為古河道的反映,該河道由一條主流和一條支流組成。此外,利用ρs曲線特徵可大致確定出古河道的形態、中心位置和寬度。若ρs曲線具有對稱性,ρs曲線極大值對應於古河床最深的中心位置。若ρs曲線不對稱,可根據曲線兩翼陡緩推斷古河道兩岸坡度的大小(圖5-1-6),其視寬度可由ρs曲線的拐點位置大致確定。通過等ρs斷面圖上的等值線形狀可反映出古河道的斷面形態。由圖5-1-7可見,在371號點附近ρs等值線呈高阻閉合圈。結合當地的水文地質條件,推斷該異常為一淺層古河道引起。經ZK8、ZK10、ZK11孔驗證,證實了古河道的存在,ZK11打到了富含地下水的砂礫石層。
圖5-1-7 雲南某地尋找淺層砂礫石富水地段(古河道)成果圖
圖5-1-8為地震橫波法探測古河道的實例剖面圖。根據鑽探資料推測該區域一帶有一條古河道,河道埋深為20~30 m,為了查明古河道的位置,採用橫波地震勘探。圖中可見,40 ms左右的同相軸為第四系地層內部的反射,同相軸連續性好、起伏小;140~220 ms為古河道及兩岸附近地層的反射,同相軸連續性好、起伏較大,其形態特徵反映了古河道的形態,河道埋深為28 m左右,視寬度約為130 m。
圖5-1-8 橫波t0時間剖面
二、在交通建設和維護中的應用
1.公路質量檢測
公路質量檢測的原始方法是採用鑽探取心法,該方法不僅效率低、代表性差,而且對公路有破壞。為了快速、准確和科學地評價公路質量,必須採用無損檢測方法。目前,常用於公路檢測的物探方法有地質雷達、瞬態面波法、高密度電阻率法和人工地震等方法。在這些物探方法中,由於地質雷達方法具有快速、連續、無損檢測的特點。因此,在公路質量檢測中得到更加廣泛的應用。
圖5-1-9 電磁波在公路剖面中的傳播
高速公路是由土基礎、二灰土、二灰碎石、面層等構成,由於空氣、瀝青面層、二灰碎石、土壤等介質的介電常數不同,電磁波將在其介質發生變化的界面產生反射波。圖5-1-9為電磁波在公路剖面中各界面的傳播、反射途經示意圖。圖5-1-10為電磁波在公路剖面中各界面的掃描示意圖。
圖5-1-10 電磁波在公路剖面中各界面的掃描
長春至四平高速公路採用瀝青路面,路面下為碎石墊層。路面分三次鋪設完成,設計路面厚度為25 cm。在工程竣工前採用地質雷達進行了路面厚度檢測。
工作中使用的地質雷達為SIR-2型,工作天線頻率為900 MHz。圖5-1-11為長春至四平高速公路上某段路面的地質雷達檢測剖面圖,圖中5.8 ns附近的強反射為瀝青面層與碎石墊層界面的反射,根據反射界面的雙程走時和電磁波在瀝青路面中的傳播速度計算出路面厚度。瀝青路面的電磁波速度採用實驗標定並進行統計後得到。檢測結果表明,由於二灰石墊層凸凹不平,導致瀝青路面厚度有較大變化,最薄為26 cm,最厚為43 cm。達到了設計的要求。路面厚度評價按國家公路路面結構層厚度評價標准進行。在經數據處理後的地質雷達剖面中讀取電磁波在面層中的反射波雙程走時,計算出面層厚度並作出厚度評價結果。
地質雷達方法在公路質量檢測中除可進行路面厚度檢測外,還可進行路基隱患(脫空、裂縫等)的檢測以及橋涵的質量檢測。有些學者開展了地質雷達對公路壓實度、強度及含水量的檢測研究,也取得了較好的檢測效果。
圖5-1-11 長春至四平高速公路某段路面的地質雷達檢測剖面
2.鐵路路基病害勘查
鐵路路基病害一般指鐵路路基平台頂部結構不堅實而且滲水,以及原填充物的不均勻性,經長期雨水沖刷和滲透,行車振動等所形成的一定規模的充坑,洞穴或渣石填充物。路基病害比較隱蔽,一旦受到外界因素影響造成塌陷,將直接威脅行車安全,因此,鐵路病害的勘查十分重要。
路基勘查中,由於受到電磁干擾、鐵軌干擾及行車震動干擾的影響,限制了一些地球物理方法的應用。因此,目前常用於對鐵路病害檢測的物探方法是微重力測量。
由於路基的病害地段和完整地段有一定的密度差異,為微重力測量提供了前提。圖5-1-12是法國波爾多至塞特鐵路線上路堤下喀斯特溶洞的微重力異常等值線圖,測量位置位於鐵路線巴爾薩克處,勘查對象是5 m高的路堤和路基部。圖中可見,在該帶中部有一處密度較大的地段(異常達3×10-1g.u.),這是一處過去曾進行過灌漿處理的地段。在過去處理時,由於突然塌陷,未能進行專門研究。在地段兩端出現-2×10-1~-6×10-1g.u.兩處異常,位於邊坡基部並向路基底下延伸。經對異常的解釋和鑽探驗證,證實在路基下3~6 m深處的灰岩中存在喀斯特溶洞。
圖5-1-12 波爾多至塞特鐵路線上路堤下喀斯特溶洞的測定和處理
鐵路路基多是用耕土堆墊壓實而成,如果出現路基病害,必將引起電性差異。路基位於地面以上(或潛水面以上),所以無論是洞穴或渣石充填物都可使勘探體積所涉及范圍內的視電阻率增大,由此對稱四極剖面會出現高阻異常。路基病害越嚴重,規模越大,高阻異常越明顯。例如,圖5-1-13是隴海路某段採用對稱四極剖面法實測曲線,採用AB=7 m,MN=1 m裝置,由圖可見,全線有三種病害形式:①較大洞穴或渣石填充物的嚴重病害段,視電阻率曲線值很高;②病害較重段,視電阻率曲線呈高低交錯;③輕度病害段,視電阻率較高,視電阻率曲線呈高低交錯。病害嚴重段的影響可至路基外側鋼軌下,是亟需處理部位。輕度病害段,短期內不會形成大的病害,可作為今後雨季的防範對象。
根據物探測量和鑽孔所提供的資料,可以確定出需要灌漿地帶,得出最佳的工程計劃。灌漿處理後,除打鑽檢查外,還可以進行微重力測量,以圈出灌漿不足或灌漿過量的地層。圖5-1-14是在一已知灌漿地帶,對灌漿後地層的重力異常變化,與計算機根據模型(用灌漿前的鑽孔資料製作的地質模型)計算出來的理論異常曲線對比圖5-1-14(a),可以看出,該地帶的右半部灌注未超出預計范圍,也未出現重力異常。在模型左半部出現剩餘異常,表明灌漿不足。圖5-1-14(b)是灌漿容量對比圖,圖5-1-14(c)是地質模型(沿Ⅰ號測線的剖面)。
圖5-1-13 路基勘查剖面圖(選段)
圖5-1-14 巴黎—斯特拉斯堡鐵路線上瓦朗吉維爾處
近年來,使用瞬態面波進行鐵路路基承載力的檢測也取得了較好的結果,為路基病害的確定和治理提供了可靠數據。
利用瞬態瑞雷面波法測試線路路基承載力時,由於受到行車影響,在測線布置時只能在枕軌外側或路肩上進行。由於瑞雷面波是一個體波,具有體積勘探的特點,因此可代表路基道心的實際情況。瞬態面波數據採集時使用面波儀和低頻檢波器測量。震源採用18磅大錘和鐵板。道間距隨著勘探深度的增大而相應增大。數據處理主要是求取頻率—速度頻散曲線,對頻散曲線經過反演擬合並結合路基的實際情況進行分層,計算出各層厚度及瑞雷波的層速度。通過頻散曲線上vR數值的大小可以定性地判斷測點處瑞雷波速度隨深度的變化情況和路基的相對強度特徵,vR較高區域反映路基強度較高,vR較低區域反映路基強度較低。
在部分瑞雷波測點上作輕型動力觸探(N10)值,根據鐵道部輕型動力觸探技術規定(TBJ18—87)將N10值換算為乘承載力σ0(σ0=8N10-20),然後將瑞雷面波速度vR與相對應測點的輕型動力觸探(N10)擊數進行數學統計分析,得到vR與N10的相關關系式:
環境地球物理教程
式中A、B為常數。當相關系數r>0.7時,說明vR與N10是相關的,可用vR代替N10來計算承載力σ0的大小,即:
環境地球物理教程
根據此式可用vR定量計算路基的承載力。
圖5-1-15 承載力等值線圖
圖5-1-15為京廣線部分區段K2011+170—K2100+270段路基瑞雷波測試,並按上述換算關系(取A=91.07913,B=2.940517)換算得到的承載力等值線圖。圖中在K2011+230附近路基的承載力偏低,約為80 kPa。而在其兩側的路基的承載力相對偏高,約為180 kPa。此結果與現場實際的情況非常吻合。
3.隧道掌子面前方地質情況預報
在隧道挖掘過程中常因掌子面前地質情況不詳,在不良地質地段經常出現塌方、涌水等現象,嚴重時會造成人身傷亡和設備損壞等重大事故,造成巨大的經濟損失。因此,在隧道掘進過程中及時了解掌子面前方地質情況,特別是斷層、破碎帶等不良地質構造的規模和特徵,這對確保施工安全、合理安排掘進方案、掘進速度和支護措施至關重要。
隧道掌子面前方地質情況預報可分為中長距離預報和短距離預報,中長距離預報採用的物探方法一般是人工地震,短距離預報可採用地質雷達或聲波探測。
吉林省某公路隧道岩石以花崗岩為主,其中穿插有角閃岩及綠泥角閃岩破碎帶,岩石節理裂隙發育。在掘進方向上有兩組斷裂(走向為NNE及NNW)交替出現,與EW向小斷層及破碎帶相切割,形成屋頂形,易產生大塊脫落體。為了施工安全及合理設計掘進方案,採用人工地震和地質雷達相結合進行掌子面前方地質情況預報。人工地震方法的實施是在掌子面不同高程上水平布置幾條地震測線,用石膏在掌子面上等距離粘接檢波器,使用大錘在測線兩側激發和接收地震波。地質雷達方法的實施是在掌子面兩側洞壁及掌子面上水平布置雷達測線,使用100MHz天線等距離點測採集。
圖5-1-16為在樁號K241+138掌子面上人工地震中長距離預報的解釋結果,在K241+138—K241+063段有斷層3處,岩性異常帶一處。推斷位置為K241+115、K241+120、K241+136和K241+068。挖掘證明,有斷層2條(F115、F136),出露位置與推測位置相差1 m左右,走向近EW,斷距0.3 m。樁號K241+068處為破碎帶,寬度約10 m,系由偉晶岩及角閃岩多次侵入造成。
圖5-1-16 樁號K241+138地震中期預報結果示意圖
圖5-1-17 樁號K241+247雷達短期預報結果示意圖
圖5-1-17為K241+247掌子面上地質雷達短距離預報的解釋結果。洞兩壁檢測到斷層3條(F1、F2、F3),走向為NNE和NNW。按幾何關系推測,F1與F3在掌子面前方10 m附近相互交會,F2與F3在掌子面前方約35 m附近相互交會。掌子面上測量到前方斷裂5條,分別為F242、F239、F235、F230、F225,走向近EW,與F1和F3斷層相切割,洞頂極易形成塌落的塊體,對施工安全有嚴重危害。挖掘證明,掌子面上地震與地雷達探測所預報的結果與地質構造出露位置接近。根據預報的結果,施工單位及時調整掘進方案和掘進速度,採取了更合理的安全防範措施。
4.隧道襯砌質量檢測
隧道襯砌後,受諸多因素影響,襯砌混凝土可能出現厚度未達到設計要求或有脫空等質量問題。為及時發現襯砌質量問題,需對隧道襯砌質量進行快速和高解析度的檢測,為隧道工程的科學管理提供依據。在隧道質量檢測中最常用的地球物理方法是地質雷達方法。
地質雷達法進行隧道襯砌質量檢測的主要內容是混凝土密實性、脫空和襯砌厚度。檢測中一般採用500 MHz 或900 MHz高頻天線,檢測厚度可達幾十厘米。測線一般布置在隧道的拱頂、拱腰及邊牆三個部位(圖5-1-18),拱頂為隧道的正頂部附近,拱腰為隧道的起拱線以上1 m左右,邊牆為排水蓋板以上1.5 m左右。測量方式採用剖面法,測點間隔一般為幾厘米~幾十厘米,由測量輪跟蹤測量里程。
圖5-1-18 測線分布圖
隧道襯砌厚度檢測中,相關介質的物理參數如表5-1-1所示。
襯砌厚度評價,首先在地質雷達剖面上確認出混凝土與岩石界面間的反射波同相軸,讀取反射波雙程旅行時間,按公式h=v×計算出混凝土襯砌厚度,速度V可通過明洞地段或鑽孔資料標定。密實度的評價可根據探地雷達剖面反射波振幅、相位和頻率特徵劃分為密實和不密實兩種類型。不密實的混凝土體在雷達剖面上波形雜亂,同相軸錯斷;脫空體在雷達剖面上在混凝土與圍岩交接面處反射波同相軸呈弧形,與相鄰道之間發生錯位,依此特徵可計算出空洞的范圍。由於爆破使圍岩表面凹凸不平,因此,在確定脫空時應對剖面上的異常加以細致的分析和確認。
表5-1-1 隧道襯砌厚度檢測中相關介質的物理參數表
某公路隧道全長約1.6 km,為全面了解襯砌質量,在隧道即將貫通前開展了地質雷達檢測。該隧道襯砌類型有:Sm3、Sm4、Sm5,設計襯砌厚度分別為40 cm、35 cm、30 cm。圖5-1-19為里程號K21+390—K21+430區段邊牆測線的地質雷達剖面。該區段襯砌類型為Sm5。圖中10 ns附近起伏變化的同相軸為圍岩界面反射波同相軸,圖5-1-20為計算出的混凝土襯砌厚度曲線。
圖5-1-19 K21+390K21+430區段邊牆測線的地質雷達剖面
圖5-1-20 K21+390K21+430區段邊牆測線混凝土襯砌厚度解釋曲線
Ⅳ 滑坡勘查報告
滑坡勘查的各個階段都要提交相應的勘查報告(報告內容見上節),整專個勘查工作結束後屬,要提交竣工地質報告。竣工地質報告應對調查、可行性論證、設計和施工4個階段的地質問題進行全面總結,對滑坡防治工程竣工後的地質條件進行現狀評價,提交工程實施後滑坡的岩土體結構特徵、水文地質條件、物理力學參數、應力狀態和變形綜合分析等,並評述施工期間的重大地質結論變化及對滑坡的影響。
竣工地質報告的內容包括:前言,滑坡區工程地質和水文地質條件,滑坡體結構特徵,滑動帶特徵(滑動帶的組成物質和滑帶土強度c、φ值),施工期間地質條件變化,重大地質問題的發現及結論變化,施工後物理力學參數變化、治理後的滑坡體整體穩定性評價。同時提交補充工程地質勘查報告、原位工程地質試驗、室內物理力學試驗等附件報告;附圖包括滑坡區工程地質圖、滑坡軸向工程地質縱斷面圖、滑坡橫斷面圖、地下水等水位線圖、基岩等高線圖、整治工程地質斷面圖和鑽孔柱狀圖、豎井和探硐展示圖、滑坡體等厚線圖。
Ⅵ 試列舉工程地質勘察中詳細勘察有哪些主要的工作
地址勘察要勘察周圍的環境,建築物情況,植物綠植情木情況,有沒有古墓孔洞什麼的?
Ⅶ 工程地質調繪與工程地質調查的區別
工程地質調繪,是在調查基礎上,對重點地表地質現象進行以儀器為回主的測量,提出相應的圖答件和報告。
地質調查(geological survey),泛指一切以地質現象(岩石、地層、構造、礦產、水文地質、地貌等)為對象,以地質學及其相關科學為指導,以觀察研究為基礎的調查工作。
Ⅷ 工程地質問題 試述岩石產狀對工程邊坡穩定的影響及其在工程中的應對
邊坡的穩定受岩石產狀的影響,主要有如下幾個方面:
I)岩體結構因素:在岩體強度及穩定性分析中,結構面被認為是特別重要的因素,結構面強度比岩體本身的強度低很多。由於軟弱結構面的存在,岩體的整體強度大大降低,這增大了岩體的變形性能和流變性質以及加深了岩體的不均勻性、各向異性和非連續性等。大量的邊坡工程失事證明,一個或多個結構面組合.邊界的剪切滑移、張拉破裂和錯動變形是造成邊坡岩體失穩的主要原因。從邊坡穩定性考慮,應特別研究岩體結構面的成因類型、規模、連續性及間距、起伏度及粗糙度、表面結合狀態及充填物、產狀及其與邊坡臨空面的關系等。
2)結構面的抗剪強度:結構面的抗剪強度是影響和計算邊坡穩定的重要參數。對它的測定和選用應仔細研究,並考慮其與潛在破壞條件相協調。
應對措施,據潘院士所說,主要有以下幾個步驟:
第一層次:通過地勘工作基本摸清岩體中的節理裂隙、斷層破碎帶、剪切錯動帶……(統稱為結構面)的產狀和分布,以及這些結構面上的物理力學特性,測定相應的參數。這是以後一切工作的基礎。這一層次工作十分困難,不僅因為需很大的工作量和資金,更由於天然岩體的復雜性和勘探手段的局限,我們不可能「完全」查清情況,只能取得間斷的幾個數據,從而其結論不可能是定量和確定性的,更多是宏觀上的判斷、評價和估計,數據則帶有統計(概率)和隨機的性質。這也是岩石力學問題不可能像某些結構分析那樣能給出較確定答案的原因。
第二層次:綜合分析上述資料,將岩體概化為一個可以進行數學處理的模型(數學物理模型)。這個模型不僅要能基本上反映所研究岩體的各種邊界條件(例如存在的各種結構面),而且要確定岩體在各種因素作用下的所有反應(應力、應變、變形、包括流變、開裂、擴展、屈服、破壞、崩坍……
),也就是要確定岩體的「本構定律」,和許多參數、判據,才能分析。顯然,任何模型都只能是岩體的近似模擬。初期,岩體常被概化為非線性的連續體,後來逐漸發展為不連續體。
第三層次:對以上模型作數學分析,給出成果,提出措施,進行反饋。我國通過七•五、八•五攻關,結合李家峽、二灘、漫灣、三峽、小浪底等工程的實踐,在以上三個層次都取得了成績,有些達到國際先進水平。
Ⅸ 岩石工程勘查主要分為哪幾個階段
四個階段。
1、可行性勘察(選址用)。
2、初步勘察(初設用)。
3、詳細勘察(施工圖設計用)。
4、施工勘察(地層條件復雜的情況下,有針對性的對某個問題進行勘察)。
(9)邊坡整冶工作中的工程地質調查擴展閱讀:
高層建築工程地質勘察要點為:
1、勘探孔布置見附圖,勘探單位可根據現場情況適當調整,但應滿足:控制性孔占勘察孔總數約1/3,取土樣試樣和進行原位測試的勘察孔在平面上均勻分布,其數量占勘探孔總數為1/3~1/2。
2、鑽孔深度:因沒有提供初勘報告,一般勘察孔的深度,由勘察單位根據當地土層情況按《岩土工程勘察規范GB50021-2001》和《高層建築岩石工程勘察規程JGJ 72—2004》定,控制孔深度宜到滿足沉降計算要求。如預定的孔深未見良好持力層時,鑽孔應加深,直至進入良好持力層。查明基岩面起伏狀況,鑽孔進入持力層深度不小於5m。
3、應判定各土層的成因時代,對場地的工程地質條件作出評價;提供場地土類別及場地地震效應評價。
4、查明各土層的類別、厚度、坡度、土性參數。並對地基土的穩定性和承載能力作出評價。提供各土層的一般物理力學指標、抗剪(固結快剪、快剪)強度指標等設計要素。提供樁基設計所需的岩土參數,要求提供樁側極限摩阻力標准值、樁端極限阻力標准值並推薦指標,建議樁的類型、長度及施工方法,提供樁的垂直極限承載力設計推薦值。
5、提供地基土的變形參數,建議基礎的合理形式並估算相應的沉降值。
6、提供基坑開挖所需岩土技術參數。
7、鑽孔取樣間距一般為1.0m,當土層變化大時,應加取土樣或連續取樣。
8、查明淺層地質的小螺孔間距及孔深根據當地土層情況,由勘察單位自定,若遇地質不良(軟土及液化砂土、溶洞等)或場地土層復雜(岩層起伏)時應適當增加布孔數量或孔深。