第2章邊坡工程勘察技術

1、邊坡工程邊坡工程第二章第二章 邊坡工程勘察技術邊坡工程勘察技術第二章 邊坡工程勘察技術什么是巖土工程勘察？一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求巖土工程勘察是按照不同勘察階段的要求，采取特定的手段，正確反映某一特定場地的工程地質條件及巖土體性狀，并結合工程設計、施工條件以及地基處理等工程的具體要求，進行技術論證和評價，提出巖土工程問題及解決問題的具體建議以及基礎、邊坡等工程的設計準則和巖土工程施工的指導性意見，為設計、施工提供依據(jù)，服務于工程建設的全過程。第二章 邊坡工程勘察技術邊坡工程勘察的一般要求一邊坡工程地質調查與測繪二邊坡工程勘探與取樣三邊坡工程室內試驗與原位測試四邊坡

2、工程勘察報告五1.1.巖土工程勘察的任務巖土工程勘察的任務按照建按照建(構構)筑物筑物不同勘察階段不同勘察階段的要求，為工程的設的要求，為工程的設計、施工以及巖土體治理加固、開挖支護和降水等工計、施工以及巖土體治理加固、開挖支護和降水等工程程提供地質資料和必要的技術參數(shù)提供地質資料和必要的技術參數(shù)，對有關的巖土工，對有關的巖土工程問題程問題作出論證、評價，為設計、施工提供依據(jù)作出論證、評價，為設計、施工提供依據(jù)。一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求2.邊坡工程勘察等級 巖土工程勘察等級劃分的主要目的，是為了勘察工作的布巖土工程勘察等級劃分的主要目的，是為了勘察工作的布置和工作

3、量的確定。顯然，工程規(guī)模較大或較重要、場地地質置和工作量的確定。顯然，工程規(guī)模較大或較重要、場地地質條件以及巖土體分布和性狀較復雜者，所投入的勘察工作量就條件以及巖土體分布和性狀較復雜者，所投入的勘察工作量就較大，反之則較小。較大，反之則較小。 邊坡工程勘察的等級，是由邊坡工程勘察的等級，是由工程安全等級、場地等級工程安全等級、場地等級和和邊邊坡高度等級坡高度等級綜合分析確定。綜合分析確定。 首先應分別對三項因素進行分級，在此基礎上進行綜合分首先應分別對三項因素進行分級，在此基礎上進行綜合分析，以確定邊坡工程的勘察等級。析，以確定邊坡工程的勘察等級。一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察

4、的一般要求工程勘察工程勘察 場地場地等級等級等級等級邊坡重要性等級邊坡重要性等級一級一級二級二級三級三級一等I 級II 級二等II 級III 級三等II 級III 級一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求工程勘察等級確定表場地等級根據(jù)場地的復雜程度可分場地等級根據(jù)場地的復雜程度可分三級三級。(2) 場地等級等級等級場地條件場地條件一級一級二級二級三級三級地形地貌很復雜較復雜簡單 地層很復雜較復雜簡單軟弱結構面很發(fā)育較發(fā)育不發(fā)育水文地質條件很復雜較復雜簡單不良地質現(xiàn)象很發(fā)育較復雜不發(fā)育一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求場地等級確定表主要特征主要特征場地條件場地

5、條件很復雜或很發(fā)育很復雜或很發(fā)育較復雜或較發(fā)育較復雜或較發(fā)育簡單或不發(fā)育簡單或不發(fā)育微地形地貌變化大變化較大變化小巖土組成種類多，性質變化大種類較多，性質變化較大種類少，性質均一外傾臨空結構面傾角大于158-15小于8水文地質條件很復雜較復雜簡單不良地質現(xiàn)象很發(fā)育較發(fā)育不發(fā)育一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求場地復雜程度主要特征表邊坡重要邊坡重要 邊坡高度等邊坡高度等級級性等級性等級工程安全等級工程安全等級一級一級二級二級三級三級一級一等二級二等三等三級二等三等一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求邊坡重要性等級確定表等級等級邊坡類型邊坡類型邊坡高度邊坡高度

6、/m一級二級三級土質邊坡 2010 20 3015 30 4030 40 30一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求邊坡高度等級劃分(1)工程安全等級工程的安全等級，是根據(jù)由于工程的安全等級，是根據(jù)由于工程巖土體或結構失穩(wěn)破工程巖土體或結構失穩(wěn)破壞，導致建壞，導致建( (構構) )筑物破壞而造成生命財產(chǎn)損失、社會影筑物破壞而造成生命財產(chǎn)損失、社會影響及修復可能性等后果的嚴重性響及修復可能性等后果的嚴重性來劃分的。來劃分的。安全等級安全等級 破壞后果破壞后果 工程類型工程類型級級 很嚴重很嚴重 重要工程重要工程級級 嚴嚴 重重 一般工程一般工程1級級 不嚴重不嚴重 次要工程次要工

7、程一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求案例分析題案例分析題某電力公司擬修建一個中小型電站，在項目前期進行了選址工作，最終擬定在一高度為25m的濕陷性黃土邊坡上建設電站，電站的規(guī)劃范圍邊緣距離邊坡約20m，且為了滿足廠區(qū)運營需要，計劃在坡腳下修建一條廠區(qū)道路。該土質邊坡坡腳下為農(nóng)民耕地，坡面及坡腳未見地下水滲出，坡面坡度較陡且不平整，植被較少，局部有坍塌痕跡?，F(xiàn)由于工程建設需要，擬對該土質邊坡進行勘察，請問，該土質邊坡的工程勘察等級為幾級？一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求3.3.邊坡工程勘察階段邊坡工程

8、勘察階段一、一、 邊坡工程勘察的一般要求邊坡工程勘察的一般要求 工程地質測繪和調查一般在巖土工程勘察的早期階段（ 可行性研究或 初步勘察階段）進行，也可用于詳細勘察階段對某些專門地質問題進行補充調查。 工程地質測繪和調查的主要任務是在地形地質圖上填繪出測區(qū)的工程地質條件，其內容應包括測區(qū)的所有工程地質要素，即查明擬建場地的地層巖性、質構造、地形地貌、水文地質條件、工程動力地質現(xiàn)象、已有建筑物的變形和破壞情況及以往建筑經(jīng)驗、可利用的天然建筑材料的質量及其分布等多方面，因此它屬于多項內容的地表地質測繪和調查工作。 二、二、 邊坡工程地質調查與測繪邊坡工程地質調查與測繪總則總則工程地質測繪工程地質測

9、繪是工程地質勘察過程中的基礎工作，是工程地質測繪是工程地質勘察過程中的基礎工作，是勘察中最先進行的項目。勘察中最先進行的項目。工程地質測繪的目的是為工程地質測繪的目的是為編制工程地質圖編制工程地質圖，系統(tǒng)地獲，系統(tǒng)地獲取原始資料。取原始資料。二、二、 邊坡工程地質調查與測繪邊坡工程地質調查與測繪 工程地質測繪的任務工程地質測繪的任務是運用工程地質理論，通過系統(tǒng)地野外是運用工程地質理論，通過系統(tǒng)地野外工作，觀察、描述各種地質要素的表現(xiàn)，從而工作，觀察、描述各種地質要素的表現(xiàn)，從而查明工程地區(qū)的查明工程地區(qū)的工程地質條件工程地質條件，并將所獲取的資料反映在地形底圖上，并編制，并將所獲取的資料反映在

10、地形底圖上，并編制工程地質圖件，為編寫報告書提供準確依據(jù)。工程地質圖件，為編寫報告書提供準確依據(jù)。 工程地質測繪是由掌握一定理論的人員來進行的，野外的第工程地質測繪是由掌握一定理論的人員來進行的，野外的第一手資料和對現(xiàn)象的認識，比用其它間接方法所得結論要直接一手資料和對現(xiàn)象的認識，比用其它間接方法所得結論要直接和切合實際。它和切合實際。它是一種可在短期內用少量投資的情況下，取得是一種可在短期內用少量投資的情況下，取得對對工作區(qū)地表工作區(qū)地表工程地質條件的認識的重要手段工程地質條件的認識的重要手段。二、二、 邊坡工程地質調查與測繪邊坡工程地質調查與測繪工程地質圖的測制工程地質圖的測制 (野外填圖

11、野外填圖)二、二、 邊坡工程地質調查與測繪邊坡工程地質調查與測繪 測繪是在充分搜集和詳細研究已有資料(包括區(qū)域地質資料)的基礎上進行的。除一般的測繪內容外，應側重與斜坡穩(wěn)定有關的內容除一般的測繪內容外，應側重與斜坡穩(wěn)定有關的內容。如斜坡的坡形與坡角、軟弱層產(chǎn)狀與分布、結構面優(yōu)勢方位與坡面的關系、不良地質現(xiàn)象的成因、性質，當?shù)刂卫硇逼碌慕?jīng)驗等。測繪范圍應包應包括可能對斜坡場地穩(wěn)定有影響的所有地段括可能對斜坡場地穩(wěn)定有影響的所有地段。 在有大面積巖石露頭的地區(qū)，測繪路線按垂直于主要構造線或坡面測繪路線按垂直于主要構造線或坡面走向布置走向布置，路線間距100300m，當?shù)刭|條件復雜時應縮小路線間距。

12、每個地質構造不同的區(qū)段均應布置測繪路線。觀測點間距視地質條件而定。對于斷層破碎帶等重要地質界線應進行追索對于斷層破碎帶等重要地質界線應進行追索。在露頭不好的地區(qū)，應采用露頭全面標繪法。 二、二、 邊坡工程地質調查與測繪邊坡工程地質調查與測繪二、二、 邊坡工程地質調查與測繪邊坡工程地質調查與測繪1、邊坡工程勘探、邊坡工程勘探常用手段有：常用手段有：鉆探鉆探井探、槽探和洞探（坑探）井探、槽探和洞探（坑探）地球物理勘探地球物理勘探三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣鉆鉆 探探 鉆探和坑探工程是直接勘探手段鉆探和坑探工程是直接勘探手段，能較可靠地了解地下地質，能較可靠地了解地下地質情況，在巖

13、土工程勘察中是必不可少的。情況，在巖土工程勘察中是必不可少的。 鉆探工程是使用最廣泛的一類勘探手段鉆探工程是使用最廣泛的一類勘探手段，普遍應用于各類工，普遍應用于各類工程的勘探；由于它對一些重要的地質體或地質現(xiàn)象有時可能會程的勘探；由于它對一些重要的地質體或地質現(xiàn)象有時可能會誤判、遺漏，所以也稱它為誤判、遺漏，所以也稱它為“半直接半直接”勘探手段勘探手段。 坑探工程勘探人員可以在其中觀察編錄，以掌握地質結構的坑探工程勘探人員可以在其中觀察編錄，以掌握地質結構的細節(jié)；但是細節(jié)；但是重型坑探工程耗資高，勘探周期長重型坑探工程耗資高，勘探周期長，使用時應具經(jīng)，使用時應具經(jīng)濟觀點。濟觀點。三、三、 邊

14、坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣最常用的辦法最常用的辦法, ,可達可達100m100m以下以下劃分地層劃分地層確定地下水確定地下水取樣取樣回轉式鉆機回轉式鉆機回轉式鉆機回轉式鉆機泥漿泥漿槽槽沉淀沉淀槽槽三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣 泥炭粉質粘土粘土砂礫石雜填三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣井探、槽探、洞探井探、槽探、洞探當潛在滑移面埋

15、深不大于20m時，可采用井探方法進行勘察。探井尺寸應便于操作、取樣。 當?shù)貙訋r性軟弱、井壁易坍塌時，應采取支護措施。當覆蓋層厚度小于3m，需要準確査明巖性分界線、構造線、破碎帶寬度、軟弱結構面位置等時，可采用槽探（坑探）。其方向應垂直于巖層、構造線、破碎帶、軟弱結構面走向或滑坡周界。探糟的長度應根據(jù)需要和所査明的地質條件確定，寬度和深度應根據(jù)覆蓋層性質和厚度需要確定。當工程勘察等級為I級的場地需要詳細査明深部潛在滑移面的位置及特征時，可采用洞探。地球物理勘探(物探)物探物探: :根據(jù)如密度、導電性等物理性質的差別，勘測地層分布、地根據(jù)如密度、導電性等物理性質的差別，勘測地層分布、地質構造和地下

16、水位置質構造和地下水位置方法方法: :重力場重力場, ,磁電場磁電場, ,聲聲, ,彈性波彈性波, ,放射性勘探放射性勘探, ,地震勘探地震勘探( (規(guī)范規(guī)范, ,剪剪切波速切波速) )優(yōu)點優(yōu)點: :簡單迅速簡單迅速缺點缺點: :間接判斷間接判斷, , 較大范圍較大范圍. .三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣 地球物理勘探簡稱物探，是一種間接的勘探手段地球物理勘探簡稱物探，是一種間接的勘探手段，它的優(yōu)它的優(yōu)點點是較鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速，能夠及時解決是較鉆探和坑探輕便、經(jīng)濟而迅速，能夠及時解決工程地工程地質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地質質測繪中難于推斷而又急待了解的地下地

17、質情況情況，且具有立且具有立體透視性的優(yōu)點。體透視性的優(yōu)點。所以常常與測繪工作配合使用。所以常常與測繪工作配合使用。 它又它又可作可作為鉆探和坑探的先行或輔助手段為鉆探和坑探的先行或輔助手段。 但是，但是，物探成果判釋往往具多解性，方法的使用又受地形物探成果判釋往往具多解性，方法的使用又受地形條件等的限制，其成果需用鉆探或坑探工程來驗證條件等的限制，其成果需用鉆探或坑探工程來驗證?？紤]到三類勘探手段的特點，布置勘探工作時應綜合使考慮到三類勘探手段的特點，布置勘探工作時應綜合使用，互為補充用，互為補充。 三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣三、三、 邊坡工程勘探與取樣邊坡工程勘探與取樣

18、2、邊坡工程取樣、邊坡工程取樣取樣是邊坡工程勘察中必不可少的經(jīng)常性的工作。通過采取土樣，進行土類鑒別，測定巖土的物理、力學性質指標，可為定量評價巖土土工程問題提供技術指標。土試樣質量根據(jù)實驗目的可分為四個等級。等級等級擾動程度擾動程度試驗內容試驗內容I不擾動土類定名、含水量、密度、強度試驗、固結試驗II輕微擾動土類定名、含水量、密度III顯著擾動土類定名、含水量 IV完全擾動土類定名 室內實驗歷史較久室內實驗歷史較久 其其優(yōu)點優(yōu)點是：是：試驗條件比較容易控制試驗條件比較容易控制( (邊界條件明確、應邊界條件明確、應力應變條件可以控制等力應變條件可以控制等) )；可以大量取樣。；可以大量取樣。

19、缺點缺點是：是：試樣尺寸小，不能反映宏觀結構和非均質性試樣尺寸小，不能反映宏觀結構和非均質性對巖土性質的影響，代表對巖土性質的影響，代表 性差；試樣不可能真正保持原性差；試樣不可能真正保持原狀，而且有些巖土也很難取得原狀試樣。狀，而且有些巖土也很難取得原狀試樣。四、邊坡工程室內試驗與原位測試四、邊坡工程室內試驗與原位測試 原位測試與室內試驗的主要目的，是原位測試與室內試驗的主要目的，是為巖土工程問題分析為巖土工程問題分析評價提供所需的技術參數(shù)評價提供所需的技術參數(shù)，包括，包括巖土的物性指標、強度參數(shù)、巖土的物性指標、強度參數(shù)、固結變形特性參數(shù)、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參固結變形特性參數(shù)

20、、滲透性參數(shù)和應力、應變時間關系的參數(shù)數(shù)等等 。 原位測試亦稱原位測試亦稱現(xiàn)場試驗、就地試驗、野外試驗現(xiàn)場試驗、就地試驗、野外試驗。許多試驗。許多試驗方法是隨著對巖土體的深入研究而發(fā)展起來的。方法是隨著對巖土體的深入研究而發(fā)展起來的。原位測試一原位測試一般都借助于勘探工程進行，是詳細勘察階段一種主要勘察方般都借助于勘探工程進行，是詳細勘察階段一種主要勘察方法法。 四、邊坡工程室內試驗與原位測試四、邊坡工程室內試驗與原位測試原位試驗的目的原位試驗的目的 1) 1) 在巖土體處于天然狀態(tài)下，利用原地切割的較大尺寸的在巖土體處于天然狀態(tài)下，利用原地切割的較大尺寸的試件進行各種測試試件進行各種測試取得

21、可靠的巖土體物理、力學、水理性質指取得可靠的巖土體物理、力學、水理性質指標標。 2) 2) 對于某些因對于某些因無法采取原狀樣品無法采取原狀樣品進行室內實驗的巖土體的進行室內實驗的巖土體的測試。如：裂隙化巖石、液態(tài)粘性土測試。如：裂隙化巖石、液態(tài)粘性土( (低液限粘土、淤泥低液限粘土、淤泥) )、砂、砂礫。礫。 3) 3) 完成或實現(xiàn)完成或實現(xiàn)室內無法測定的實驗內容室內無法測定的實驗內容。如：地下洞室圍。如：地下洞室圍巖應力、巖體裂隙的連通性、透水性、含水層的滲透性等。巖應力、巖體裂隙的連通性、透水性、含水層的滲透性等。 4) 4) 為施工為施工( (基坑開挖、地基處理基坑開挖、地基處理) )

22、提供可靠的數(shù)據(jù)提供可靠的數(shù)據(jù)。四、邊坡工程室內試驗與原位測試四、邊坡工程室內試驗與原位測試原位測試與室內試驗相比，各有優(yōu)缺點：原位測試與室內試驗相比，各有優(yōu)缺點： 原位測試的優(yōu)點原位測試的優(yōu)點 : : 1) 1)試樣不脫離原來的環(huán)境，基本上在原位應力條件下進行試驗；試樣不脫離原來的環(huán)境，基本上在原位應力條件下進行試驗； 2)2)所測定的巖土體尺寸大，能反映宏觀結構對巖土性質的影響，所測定的巖土體尺寸大，能反映宏觀結構對巖土性質的影響，代表性好；代表性好； 3)3)試驗周期較短，效率高；試驗周期較短，效率高； 4)4)尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定其工程性質尤其對難以采樣的巖土層仍能通過試驗評定