工程地質測繪2
發布時間：2010-01-14 共1頁
第二節 工程地質測繪的研究內容
工程地質測繪是為工程建設服務的，自始至終應以反映工程地質條件和預測建筑物與地質環境的相互作用為目的，深入地研究建筑區內工程地質條件的各個要素。
一、工程地質測繪中對巖土的研究
巖土是工程地質條件最基本的要素，產生各種地質現象的物質基礎。它當然是工程地質測繪的主要研究內容。
目前在工程地制裁測繪特別是小比例尺的工程地制裁測繪中對巖土的研究仍多彩地層學的方法，劃分單位也與一般地質測繪基本相同。但在建筑物分布地區內的小面積大比例尺工程地質測繪中，可能遇到的地層常常只是一個“統”、階“甚至是一個”帶“，此進就必須根據巖地工和地質性質差民作進一步劃分才能滿足要求。特別是砂巖中的泥巖、石灰巖中的泥灰巖、玄武巖中的凝灰巖等夾層對建筑物的穩定和防滲有重大影響，常會構成壩基潛在的滑移控制面，更要突出地反映出來，這是工程地質測繪與其它地質測繪的一個重要區別。
工程地質測繪對巖土的研究其特點還表現在既要查明不同性質巖土在地殼表層的頒、巖性變化和它們的成因，也要測定它們的物理力學性質指針，并預測它是建筑物作用下的可能變化。這就必須把巖土的研究建立在地質歷史一成因基礎上才能達到目的。在地質構造生產簡單、巖相變化復雜的特定條件下，巖相分析法對查明巖土的空間分布是行之有效的。
在查明巖土成因和分布的基礎上還應根據野外觀察和采取簡易現聲測試方法握取得的物理力學指針，初步判斷巖土與建筑物相互作用時的性能。通過這種判斷不公應分出那些能產生嚴重變形以致鋮及建筑物安全和不常使用的巖土，即使這類巖土是很薄的夾層、透鏡體、或是裂隙中的充填物也不能忽視。
在工程地制裁測繪中常用來測定巖土強度參數的簡易方法有回彈錘測試和點荷載儀測試等。
二、程地質測繪中對地質結構的研究
地制裁結構一詞的含義是比較廣泛的，有關巖體結構等內容在先修課程中已有論述，這里著重討論對地質構造條件的研究。
地質構造特別是現代構造活動與活斷層是決定區域穩定性的首要因素，所以修建大型水工建筑物和原子能電站等極重要建筑物時，就必須在很大范圍內研究活斷層和地震危險性，例如原子能電站選場，一般就要求在聲地周圍半徑為300KM的范圍內進行研究。要預測大型水庫存蓄水后能否誘發地震，也需要在庫存區廣大范圍內研究地質構造，鑒別是否有區域性活斷層存在，并研究它們的錯動方式和現代構造應力場。其次，地質構造限定了各種性質不同的結構面的空間分布、破壞了巖體的均一性和完整性。然而，巖體中各種實習結構面的空間位置和巖體的不均一性既取決于構成巖石的性質也取決于地質構造，所以要選出巖性均一完整的優良建筑場地，就必須深入地研究建筑區的地質構造掌握構造發育的基本特征，特別是在地質構造復雜的山區修建水工建筑物和地下洞室等大型工程時，就更需要進行詳細的地質構造研究。
第三，在選定建筑場地內評價巖體的穩定性也需要研究地質構造才能判明巖體的結構特征，和各種不連續面的發育程度及其相互組合關系。此外，地質構造還控制著地貌、水文地質條件、物理地質現象的發育和分布。所以地質構造常常是工程地質測繪研究的重要對象。
在工程地質測繪中研究地質構造既要運用地質力學的原理和方法，也要進行地質歷史分析，這樣才能查明各種結構面的力學組合和歷史演化規律；既要對褶曲、斷層等在的構造形跡進行研究，也要重視節理、裂隙等小構造的研究。斷層破壞了巖體的完整性和邊續性對建筑物影響最大，當然應是研究的重點，要著研究廠礦帶寬度及充填膠結情況、構造巖的性狀及分帶，斷層的活動性及與建筑物的相對關系。
實踐證明，結合工程布置和地質條件選擇有代表性的地段進行詳細的節理裂隙統計，以便使巖體結構定量模式化是有重要意義的。其統計研究的內容包括：裂隙的產狀和延伸情況，在不同構造部位和巖性中的變化情況，裂隙發育程度，裂壁特征及開口寬度，充填物的成因、性質和充填膠結程度，最后還應判明各組裂隙的成因和力學性質。對其中的緩傾角裂隙更要注意研究。
工程地質測繪中也常用圖解表示裂隙統計的結果，目前采用較多的有裂隙極點圖、裂隙玫瑰圖和裂隙等密圖三種。
表2―1 按裂隙間距的裂隙發育程度分級
| 分級 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
| 間距（M）描述完整性 | ＞2不發育整體 | 2―0．5較發育塊狀 | 0．5―1發育破裂 | ＜0．1極發育破碎 |
| 分級 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
| 裂隙率K（%） 描 述 | ＜0．2 弱裂隙性 | 0．2―1 中等裂隙性 | 1―5 強裂隙性 | ＞5 極強裂隙性 |
| 分級 | Ⅰ | Ⅱ | Ⅲ | Ⅳ |
| 裂隙寬度（MM） 描述 | ＜0．2 閉合 | 0．2―1 微張 | 1―5 張開 | ＞5 寬張 |
三、工程地質測繪中對地貌的研究
地貌是巖性、地質構造和新構造運動的綜合反映，也是近期外動力地質作用的結果。所以研究地貌就有可能判明巖性（如軟習夾層的部位）、地質構造（如斷裂帶的位置）、新構造運動的性質和規模、表層沉積物的成因和結構，據此還可了解各種外動力地質作用（如滑坡、巖溶等）的發育歷史、河流發育史等等。相同的地貌單元不公地形特征相似，并以地貌作為工程地質分區的基礎。例如一個洪積扇可分為上部、中部和下部三個區來研究其工程地質特征。上部由礫石、卵石和漂石組成，強度高，壓縮性小，為工業民用建筑的良好地基，但孔隙大、透水性強，若建水工建筑物則會產生嚴重滲漏；中部以砂土為主，開挖基坑時要特別注意細砂土的滲透穩定問題；下部為砂粘土過渡及主要為粘性土地帶，地形平緩地下水埋藏淺，且往往有溢出泉和沼澤分布，形成泥炭層，強度低，壓縮性大。
在中小比例尺工程地質測繪中研究地貌時，應以大地構造、巖性和地質結構等方面的研究為基礎，并與水文地質條件和物理地質現象的研究聯系起來，著重查明地貌單元的成因類型和形態特征，各個成因類型的分布高程及其變化、物質組成和覆蓋層的厚度，心肝及各地貌單元在平面上的分布規律。 大比例尺工程地質測繪中，則應側重于與工程建筑物的布置、基礎類型、上部結構形式等直接有關的微地貌的研究。
四、工程地質測繪中對水文地質條件的研究
工程地質測繪中研究水文地質條件的主要目的在于研究地下水的賦存與活動情況，為評價由此導致的工程地質問題提供資料。例如興建水庫存，研究水文地質條件應為誰和評價壩址、水庫存的磣漏問題提供依據；結合工業與民用建筑的修建而研究地下水的埋深和侵蝕性等，是為判明其對基礎砌置深度和基坑開挖等的影響提供資料；修建道路時，研究地下水的埋深和毛細上長高度，是為了預測產生凍脹的可能性；研究巖溶水的徨交替條件，是為了判明巖溶的發育程度和分布規律；研究孔隙水的滲透梯度和滲透速度，是為了判明產生滲透穩定問題的可能性等等。
在工程地質測繪中對水文地質條件的研究也應從地層巖性、地質構造、地貌特征和地下水露頭的分布性質、水質、水量等入手，查明含水、透水層和相對隔水層的數目、層位，地下水的埋藏條件，各含水層的富水程度和它們之間的水力聯系，各相對隔水層的可靠性。
泉、井等地下水的天然和人工露頭以及地表水體的研究，有利于闡明測區的水文地質條件。故在工程地質測繪中除對這些水點進行普查處，對詹中有代表性的和對工程有密切的水點，還應進行詳細研究，必要時還應取水樣進行水質分析，并布置適當的長期觀測點以了解其動態變化。
五、工程地質測繪中對物理地質現象的研究
在工程地制裁測繪中研究物理地制裁現象，一方面是為了闡明建筑區是否會受到現代物理地質作用的威脅；另一方面是研究物理地質現象有助于預測工程地質作用。研究物理地質現象要以巖性、地制裁構造、地貌和水文地質條件的研究為基礎，著重查明各種物理地質現象的分布規律和發育特征，鑒別其形成時期，分析其產生原因和形成機制，追索其發育歷史和發展、演變的趨勢，以判明其目前所處的狀態及其對建筑物和地質環境的影響。
六、工程地質測繪中對工程地制裁現象的研究
在某一地制裁環境內已修建的任何建筑物都應被看作為一項重要的原型試驗，研究該建筑物是否“適應”這樣的地質環境，往往可以得到很多用勘探、試驗手段所未能得到的在理論和實踐上都極有價值的資料。通過這種研究就可以劃分出穩定性不同的地段，了解使建筑物受到損害的各種工程地質作用的發展情況、判明工程地質評價的正確性等。所以對建筑區已有建筑物的調查、研究勘察興建后所產生的工程地質現象，乃是工程地質測繪所特有的工作內容。
在對已有建筑物進行調查時，不能公限于研究個別已受影響的建筑物，而應調查區內所有的建筑物。研究技術文獻了解建筑物的結構特征；觀察描述建筑物的變形特征并繪制成草圖；通過直接觀察和查閱以往的勘探資料、施工編錄或通過訪問調查，判明建筑物所處的地質環境。根據建筑物的結構特征、所處的地質環境、出現的變形現象，結合長期觀測資料，便可判定建筑物變形的原因。然后分以下四種情況進行具體分析。
1、建筑物位于不良地質環境內并有變形標志。此時應查明不良地質因素在什么條件下有害于哪一類建筑物，并調查各種防護措施的有效性，以便尋求更有效的防護措施。
2、建筑物位于不良地質環境內但無變形標志。此時應查清是否由于彩了特殊結構或是以往對工程地質條件作了過低的評價。這些資料對建筑地區的合理利用和建筑物遙結構設計以及防護措施的選擇都有重要意義。
3、建筑物位于有利的地質環境內但有變形標志。這時就必須首先查明是否由于建材質量或工程質量不良而造成，以證實分析自然歷史因素所得的工程地質結論是否正確。通過這種分析往往可以發現施工方法和施工組織方面的缺陷。否則就需要進一步研究地制裁條件，看是否有某些隱蔽的不良地質因素存在。
4、建筑物們于有利的地制裁環境內也無變形標志。地這種情況下亦需要研究這些建筑物是否采取了特殊結構以致把某些不良地質因素隱蔽起來了。通過以上的調查分析，就可以更加具體而正確地評價建筑區的工程地質條件，預測建筑物興建后發生變形的程度，以采取合理的防護措施。所以有的研究者認為，應把建筑物調查作為工程地質測繪中一項特殊的工作內容。
