特殊工程的工程地质勘察.pptx

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1、1第1页/共58页2框筒结构筒中筒结构高层建筑的结构常采用刚度较大的钢筋混凝土框架一剪力墙结构或剪力墙结构体系。特别是超高层建筑则常采用刚度更大的筒体结构或筒中筒结构。高层建筑的特点第2页/共58页3结构结构类型类型承受荷载情况承受荷载情况刚度和位移刚度和位移适用建筑适用建筑物层数物层数框架框架结构结构由柱和梁连接组成，荷载由柱和梁连接组成，荷载由梁通过柱传至基础由梁通过柱传至基础 抗侧向变形的刚度较抗侧向变形的刚度较小，侧向位移较大小，侧向位移较大1515层以下层以下 剪力剪力墙结墙结构构 在横向布置有剪力墙，水在横向布置有剪力墙，水平荷载主要由剪力墙承担平荷载主要由剪力墙承担 抗侧向变形的

2、刚度较抗侧向变形的刚度较大，侧向位移较小大，侧向位移较小12123030层层筒体筒体结构结构水平荷载由实腹简体承担，水平荷载由实腹简体承担，也有双层简体，成为筒中也有双层简体，成为筒中筒结构筒结构抗侧向变形的刚度很抗侧向变形的刚度很大，侧向位移很小大，侧向位移很小3030层以上层以上高层建筑的结构类型第3页/共58页4 片筏基础（满堂红基础）片筏基础（满堂红基础）片筏基础（满堂红基础）片筏基础（满堂红基础）高层建筑的基础常采用整体性较好的筏式基础和箱式基础；当地基承载力不能满足要求时，常采用桩基础或墩基。第4页/共58页5箱形基础箱形基础第5页/共58页6桩基础第6页/共58页79.1 9.1

3、 高层建筑工程地质勘察高层建筑工程地质勘察 基底荷载大，每增加一层，基底平均压力基底荷载大，每增加一层，基底平均压力大约增加大约增加121215 kPa15 kPa，1010层以上建筑物都超过层以上建筑物都超过180180200 kPa200 kPa。由于建筑物荷载大，因而所需考。由于建筑物荷载大，因而所需考虑的虑的地基影响深度也大地基影响深度也大，并且由于建筑物可能产，并且由于建筑物可能产生较大的沉降，必须考虑地基的不均匀性而产生生较大的沉降，必须考虑地基的不均匀性而产生差异沉降差异沉降(倾斜倾斜)的可能性。的可能性。第7页/共58页89.1 9.1 高层建筑工程地质勘察高层建筑工程地质勘察

4、高层建筑工程地质勘察的基本要求地基承载力：高；不能满足时(包括下卧层)，需进行地基加固或采用桩基变形和倾斜：查清地基在纵横两个方向的不均匀性差异沉降：处理好高层建筑主体与 之间的差异沉降深基坑开挖：处理好边坡稳定性、基坑回弹、人工降水、地下室防水等 判明建筑场地内及其附近有无影响工程稳定性的不良现象。裙房第8页/共58页9 裙房指与高层建筑物相连，建筑高度不超过裙房指与高层建筑物相连，建筑高度不超过2424米的米的辅助建筑。由多层建筑组成的裙房也叫群楼。辅助建筑。由多层建筑组成的裙房也叫群楼。第9页/共58页109.1 9.1 高层建筑工程地质勘察高层建筑工程地质勘察桩、墩基础 ：选择经济合理

5、的桩基类型、查明持力层和软弱下卧层的分布，分层提出桩周摩擦力及桩端持力层的承载力查明地下水类型、埋藏情况、渗透性、腐蚀性以及地下水的季节性变化幅度，判断基坑开挖降低地下水位的可能性和对已有的相邻建筑的影响，提供降低地下水位的有关资料，必要时提出降水方案。第10页/共58页119.1 9.1 高层建筑工程地质勘察高层建筑工程地质勘察环境问题：施工过程中的基坑开挖、人工降低水位、打桩震动和噪声以及建筑物建成后地基沉降对相邻建筑物的影响等。抗震设计：设防烈度大于或等于6 6度的地区，应对场地土类型、建设场地类型作出判定；设防烈度7 79 9度地区，应对其地基液化、震陷、震动强度、地震影响系数进行详细

6、分析，并做出可靠的结论。第11页/共58页129.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察 公路是一种延伸度极大的线形建筑物。公路是一种延伸度极大的线形建筑物。公路建公路建筑物由三类建筑构成筑物由三类建筑构成：路基工程：线路的主体建筑物，包括路堤和路堑。桥隧工程：如桥梁、隧道、涵洞等，是为了使线路跨越河流、深谷、不良地质现象和水文地质地段、穿越高山峻岭或使线路从河、湖、海底下通过。防护建筑物：如明洞、挡土墙、护坡、排水盲沟等。第12页/共58页13第13页/共58页14第14页/共58页159.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察选线的工程地质论证线路的基本类型河谷线山脊线山坡线越

7、岭线跨谷线第15页/共58页169.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察河谷线：优点是坡度缓、挖方少、施工方便。但 在平原区河谷常发育有低地沼泽、洪水泛滥；丘陵山区河谷坡度大、流水冲刷路基，常遇有 泥石流，桥隧工程量大。山脊线：优点是地形平坦，挖方量少，桥隧工 程量少；但山脊宽度小，不便施工。第16页/共58页179.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察山坡线山坡线：优点是可以任意选择线路坡度，路基多采用：优点是可以任意选择线路坡度，路基多采用半填半挖；但线路曲折，土石方量大，桥隧工程多。半填半挖；但线路曲折，土石方量大，桥隧工程多。越岭线越岭线：优点是可以通过巨大山脉，缩短距

8、离；但地：优点是可以通过巨大山脉，缩短距离；但地形崎岖，不良地质现象发育。形崎岖，不良地质现象发育。跨谷线跨谷线：需要造桥，可缩短距离和降低坡度；但工程：需要造桥，可缩短距离和降低坡度；但工程量大，费用高。量大，费用高。第17页/共58页189.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察地质构造的影响断裂带岩层破碎裂隙发育尽量避开不能避开时应尽量使线路垂直断裂带走向，在短距离内穿过岩层褶皱的地段线路方向与岩层走向大致平行向斜两侧边坡对路基稳定皆有利背斜两侧边坡对路基稳定都不利单斜背向岩层倾向的山坡对路基稳定性有利顺向岩层倾向的一侧山坡相对不利交角大于40 40 o o时有利第18页/共58页

9、19第19页/共58页209.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察滑坡地带选线对于小型滑坡(滑体厚度小于5 m)5 m)，线路不必避让，根据滑坡的滑动类型采取排水、清方、支挡等防治措对于中型滑坡(滑体厚度5 520 m)20 m)，线路一般可以通过，但必须慎重考虑滑坡的稳定性，采取综合处理措施。线路从滑坡的上缘通过时路基宜设计成路堑，以减轻滑体自重；下缘通过时宜设计成路堤以增加抗滑能力。对于大型滑坡(滑体厚度大于20 m)20 m)应避开为好。第20页/共58页21第21页/共58页229.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察路基的主要工程地质问题路基边坡稳定性路基基底稳定性建

10、筑材料公路冻害第22页/共58页239.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察 路基边坡包括路基边坡包括天然边坡天然边坡、半填半挖的路基边坡半填半挖的路基边坡以及深路堑的以及深路堑的人工边坡人工边坡等。因具有一定坡度和高度，等。因具有一定坡度和高度，边坡在重力作用、河流冲刷等因素影响下会发生不同边坡在重力作用、河流冲刷等因素影响下会发生不同形式的变形和破坏，其主要表现为形式的变形和破坏，其主要表现为滑坡滑坡和和崩塌崩塌。路堑路堑边坡在一定条件下还能引起边坡在一定条件下还能引起古滑坡复活古滑坡复活。第23页/共58页249.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察 基底土的变形性质和变

11、形量的大小主要取决于基底土的变形性质和变形量的大小主要取决于基底土的力学性质基底土的力学性质、基底面的倾斜程度基底面的倾斜程度、软弱夹层或软弱夹层或软弱结构面的性质与产状软弱结构面的性质与产状等。此外，等。此外，水文地质条件水文地质条件也也是促进基底不稳定的因素，它往往使基底产生巨大的是促进基底不稳定的因素，它往往使基底产生巨大的塑性变形塑性变形而造成路基的破坏。而造成路基的破坏。第24页/共58页259.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察 路基工程需要天然建筑材料不仅路基工程需要天然建筑材料不仅种类多种类多，如，如道砟、土料、片石、砂和碎石等，而且道砟、土料、片石、砂和碎石等，而且

12、数量也较大数量也较大，并且要求各种建筑材料产地沿线路两侧零散分布。并且要求各种建筑材料产地沿线路两侧零散分布。建筑材料的建筑材料的质量质量和和运输距离运输距离常常会影响工程的质量常常会影响工程的质量和造价和造价。第25页/共58页269.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察 公路冻害具有季节性，公路冻害具有季节性，冬季冬季在负气温长期作用下，在负气温长期作用下，土体中水分重新分布，并平行于冻结界面形成数层土体中水分重新分布，并平行于冻结界面形成数层冻冻层层，局部还会有冰透镜体。因而土体，局部还会有冰透镜体。因而土体体积增大体积增大(约约9 9)，产生路基，产生路基隆起隆起现象。现象。春

13、季春季地表冰层融化早，而下层地表冰层融化早，而下层尚未解冻，融化层的水分难以下渗，致使上层土的含尚未解冻，融化层的水分难以下渗，致使上层土的含水量增大而软化，在外荷载作用下，路基出现水量增大而软化，在外荷载作用下，路基出现翻浆翻浆现现象。象。第26页/共58页279.2 9.2 公路工程地质勘察公路工程地质勘察公路工程地质勘察的基本内容查明线路上的工程地质条件，选择地质条件相对良好的路线方案。特殊岩土及不良地质现象地段，查明其类型、规模、性质、发生原因、发展趋势和危害程度，并提出处理措施。应充分发掘、改造和利用沿线的一切就近材料。第27页/共58页28工作内容工作内容初勘内容初勘内容详勘内容详

14、勘内容公路选线公路选线1 1按不同地形、地貌条件进行按不同地形、地貌条件进行工程地质选线；工程地质选线；2 2按不良地质路段进行工程地按不良地质路段进行工程地质选线；质选线；3 3按特殊岩土进行工程地质选按特殊岩土进行工程地质选线线 对有价值的局部方案，新发现的对有价值的局部方案，新发现的不良地质条件和特殊性岩土地段，不良地质条件和特殊性岩土地段，增设的大型工程的场地和新增沿增设的大型工程的场地和新增沿线筑路材料场地，进一步核实、线筑路材料场地，进一步核实、补充和修正初勘资料，进一步查补充和修正初勘资料，进一步查明沿线的工程地质条件明沿线的工程地质条件小桥涵小桥涵勘察地层岩性、地质构造，重勘察

15、地层岩性、地质构造，重点是查明地基覆盖层厚度及承点是查明地基覆盖层厚度及承载力，基岩埋深、风化程度及载力，基岩埋深、风化程度及承载力承载力 对存在不良地质问题的地基地层对存在不良地质问题的地基地层岩性、地质构造及承载力进行补岩性、地质构造及承载力进行补充勘探充勘探互通式立互通式立交工程交工程调查工程区段内的地层岩性、调查工程区段内的地层岩性、地质构造、地形地貌、水文地地质构造、地形地貌、水文地质条件和特殊不良地质问题，质条件和特殊不良地质问题，确定有关地层的物理指标确定有关地层的物理指标 对已确定的工程位置中桥梁墩台、对已确定的工程位置中桥梁墩台、特殊路段、不良地质路段、重点特殊路段、不良地质

16、路段、重点工程路段，进一步查明地层岩性、工程路段，进一步查明地层岩性、地质构造和设计所需各类岩土物地质构造和设计所需各类岩土物理力学指标理力学指标第28页/共58页29工作内容工作内容初勘内容初勘内容详勘内容详勘内容一般路基一般路基 调查与地基稳定和边坡稳定及设计调查与地基稳定和边坡稳定及设计有关的地质问题，重点为土质路基有关的地质问题，重点为土质路基段段按地貌特征分段，查明各段按地貌特征分段，查明各段的地质结构、岩土体性质、的地质结构、岩土体性质、基岩风化情况及地下水变化基岩风化情况及地下水变化规律，划分土石工程等级规律，划分土石工程等级高路堤高路堤调查地层层位、层厚、土质类别，调查地层层位

17、、层厚、土质类别，调查地下水埋深分布，确定土的承调查地下水埋深分布，确定土的承载力、抗剪指标和压缩指标。判定载力、抗剪指标和压缩指标。判定路堤的地基沉降和滑移的稳定性路堤的地基沉降和滑移的稳定性 存在的不稳定问题初拟方案。存在的不稳定问题初拟方案。对有关地层可能滑动的岩土对有关地层可能滑动的岩土界面进行测试，对有关地层界面进行测试，对有关地层进行测试，特别是固结和抗进行测试，特别是固结和抗剪指标剪指标陡坡路堤陡坡路堤调查斜坡上覆盖土层的类别和层厚，调查斜坡上覆盖土层的类别和层厚，斜坡下卧基岩的倾斜度、岩性产状、斜坡下卧基岩的倾斜度、岩性产状、风化程度，斜坡地下水情况，确定风化程度，斜坡地下水情

18、况，确定土层和岩石界面的抗滑、抗剪指标土层和岩石界面的抗滑、抗剪指标对已确定滑动的边坡土体和对已确定滑动的边坡土体和岩体的结构面进行测试，重岩体的结构面进行测试，重点是抗剪、抗滑指标点是抗剪、抗滑指标 深路堤深路堤 调查边坡岩土体岩性、产状、结构调查边坡岩土体岩性、产状、结构面的抗滑、抗剪面的抗滑、抗剪 指标指标对可能滑动的边坡土体和岩对可能滑动的边坡土体和岩体的结构面进行测试，掌握体的结构面进行测试，掌握设计所需的各种物理力学指设计所需的各种物理力学指标，重点是抗剪、抗滑指标标，重点是抗剪、抗滑指标 第29页/共58页30工作内容工作内容初勘内容初勘内容详勘内容详勘内容支挡工程支挡工程构筑物

19、处地基的物理力学指标、构筑物处地基的物理力学指标、岩性、地质构造，探查下卧软弱岩性、地质构造，探查下卧软弱层的存在及分布层的存在及分布对已定支挡工程位置的承重地对已定支挡工程位置的承重地层的岩性、地质构造和设计所层的岩性、地质构造和设计所需物理力学指标进行核实需物理力学指标进行核实 河岸防护河岸防护工程工程调查岸坡地层岩性、地质构造、调查岸坡地层岩性、地质构造、地形、地貌、不良和特殊地质现地形、地貌、不良和特殊地质现象的现状和发展趋势，调查河段象的现状和发展趋势，调查河段的水文特征，冲淤变化规律的水文特征，冲淤变化规律 对已定的河岸防护和导流工程对已定的河岸防护和导流工程的地基地层岩性、地质构

20、造和的地基地层岩性、地质构造和承重地层的物理力学指标，进承重地层的物理力学指标，进一步勘察核实一步勘察核实改河改河(沟沟渠渠)工程工程调查原河段的水流、水力特征，调查原河段的水流、水力特征，冲刷淤积规律，评价改移河道地冲刷淤积规律，评价改移河道地段的工程地质与水文条件段的工程地质与水文条件对已定工程的位置进一步核实对已定工程的位置进一步核实其所涉及的开挖区段和构造物其所涉及的开挖区段和构造物地基的地层岩性，进一步查明地基的地层岩性，进一步查明地质构造和水文地质条件以及地质构造和水文地质条件以及地基岩土的物理力学指标等地基岩土的物理力学指标等 第30页/共58页319.3 9.3 桥梁工程地质勘

21、察桥梁工程地质勘察 当道路跨越河流、山谷或与其它交通线路交叉当道路跨越河流、山谷或与其它交通线路交叉时，往往需要修建桥梁。时，往往需要修建桥梁。桥梁由桥梁由正桥正桥、引桥引桥和和导流导流等工程组成。正桥是等工程组成。正桥是主体，位于河岸桥台之间。桥墩均位于河中。引桥是主体，位于河岸桥台之间。桥墩均位于河中。引桥是连接正桥与路线的建筑物，常位于河漫滩或阶地之上，连接正桥与路线的建筑物，常位于河漫滩或阶地之上，它可以是高路堤或桥梁，导流建筑物包括护岸、护坡、它可以是高路堤或桥梁，导流建筑物包括护岸、护坡、导流堤和丁坝等，是保护桥梁等各种建筑物稳定，不导流堤和丁坝等，是保护桥梁等各种建筑物稳定，不受

22、河流冲刷破坏的附属工程。受河流冲刷破坏的附属工程。第31页/共58页32 桥涵分类桥涵分类多孔跨径总长多孔跨径总长L(m)L(m)单孔跨径单孔跨径L L0 0(m)(m)特大桥特大桥L L500 500 L L0 0100 100 大桥大桥 100L500100L500 40 L 40 L0 0 10 10。中桥中桥30L100 30L100 20 L20 L0 0 40 40 小桥小桥 8L30 8L30S LS L0 0 20 20 涵洞涵洞 L8 L8 L L0 0 5 5 桥梁、涵洞按跨径分类第32页/共58页339.3 9.3 桥梁工程地质勘察桥梁工程地质勘察 桥梁结构可分为桥梁结构

23、可分为梁桥梁桥、拱桥拱桥和和钢架桥钢架桥等，不同等，不同类型的桥梁对地质有不同的要求，工程地质条件是选类型的桥梁对地质有不同的要求，工程地质条件是选择桥梁结构的主要依据。择桥梁结构的主要依据。桥梁桥梁工程地质勘察工程地质勘察一般有一般有两项内容两项内容：一是选择：一是选择工程地质条件较好的桥位。工程地质条件较好的桥位。二是对选定的桥位进行二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和详细的工程地质勘察，为桥梁及其附属工程的设计和施工提供地质资料。施工提供地质资料。第33页/共58页349.3 9.3 桥梁工程地质勘察桥梁工程地质勘察 桥梁工程主要工程地质问题桥墩台地基稳定性

24、桥台的偏心受压桥墩台地基的冲刷墩台岩土地基的容许承载力 桥台侧向主动土压力滑坡的水平推力桥墩列车在桥梁上行驶突然中断河槽过水断面减小，局部增大了河水流速，改变了流态，对桥基产生强烈冲刷第34页/共58页359.3 9.3 桥梁工程地质勘察桥梁工程地质勘察桥梁的工程地质勘察要点初步勘察阶段桥位选择工程地质条件地形、地貌、地物详细勘察阶段第35页/共58页369.3 9.3 桥梁工程地质勘察桥梁工程地质勘察桥位应选在基岩和坚硬土层外露或埋藏较浅、地质条件简单、地基稳定处。桥位不宜选在活动断层、滑坡、泥石流、岩溶以及其它不良地质发育的地段。第36页/共58页379.3 9.3 桥梁工程地质勘察桥梁工

25、程地质勘察桥位应尽量选择在两岸有山嘴或高地等桥位应尽量选择在两岸有山嘴或高地等河岸稳固的河岸稳固的地段地段；平原区河流的；平原区河流的顺直河段顺直河段；两岸便于接线的较；两岸便于接线的较开阔的地段。开阔的地段。桥位应桥位应避免避免选在其上、下游有山嘴、石梁、沙洲等选在其上、下游有山嘴、石梁、沙洲等干扰水流畅通干扰水流畅通的地段。的地段。桥位应尽量避免选在地面、地下已有桥位应尽量避免选在地面、地下已有重要设施重要设施而需而需要拆迁的地段。要拆迁的地段。桥位选择应考虑施工桥位选择应考虑施工场地布置场地布置和和材料运输材料运输等方面的等方面的要求。要求。第37页/共58页389.3 9.3 桥梁工程

26、地质勘察桥梁工程地质勘察查明桥位区地层岩性、地质构造、不良地质现象的分查明桥位区地层岩性、地质构造、不良地质现象的分布及工程地质特性。布及工程地质特性。探明桥墩台地层的覆盖层及基岩风化层的厚度、岩体探明桥墩台地层的覆盖层及基岩风化层的厚度、岩体的风化与构造破碎程度、软弱夹层情况和地下水状态。的风化与构造破碎程度、软弱夹层情况和地下水状态。测试岩土的物理力学性质，提供地基的基本承载力、测试岩土的物理力学性质，提供地基的基本承载力、桩壁摩阻力、钻孔桩极限摩阻力桩壁摩阻力、钻孔桩极限摩阻力。第38页/共58页399.3 9.3 桥梁工程地质勘察桥梁工程地质勘察对边坡及地基的稳定性、不良地质现象的危害

27、程度对边坡及地基的稳定性、不良地质现象的危害程度和地下水对地基的影响程度作出评价。和地下水对地基的影响程度作出评价。结合设计要求，对沿线筑路材料场进行复查。结合设计要求，对沿线筑路材料场进行复查。对地质条件复杂的桥基或特大的塔墩，锚锭基础应对地质条件复杂的桥基或特大的塔墩，锚锭基础应采用综合勘察。采用综合勘察。第39页/共58页40 9.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察 地下洞室是指建筑在地面以下及山体内部的地下洞室是指建筑在地面以下及山体内部的各类建筑物。由于地下洞室完全被包围在岩土体介各类建筑物。由于地下洞室完全被包围在岩土体介质中，它的安全、经济和正常使用与其所处

28、的工程质中，它的安全、经济和正常使用与其所处的工程地质环境密切相关。地质环境密切相关。第40页/共58页419.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察地下洞室的主要工程地质问题地下洞室位置的选择围岩稳定性与山岩压力地下水与洞室涌水问题有害气体与岩爆第41页/共58页42 地下洞室总体位置应选在区域稳定性较好，地震活动相对稳定，工程场区无区域性断裂通过，第四纪以来没有明显构造活动地段。洞轴线宜与岩层走向方向垂直或以大角度相交，有利于洞室的稳定；洞室轴线应避开褶曲轴部，因背斜轴部往往破碎，而像向斜轴部往往富集大量地下水，对洞室工程极为不利。9.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察第

29、42页/共58页439.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察 建洞山体应选择山形完整，冲沟、滑坡、崩塌不建洞山体应选择山形完整，冲沟、滑坡、崩塌不发育，山体高度或土层厚度能满足工程需要的地段。发育，山体高度或土层厚度能满足工程需要的地段。洞室应尽量选择建在地层岩性均一、厚度大、产状稳洞室应尽量选择建在地层岩性均一、厚度大、产状稳定，构造裂隙间距大、组数少，风化轻微、强度较大定，构造裂隙间距大、组数少，风化轻微、强度较大的岩层中。的岩层中。洞口宜选在山体坡度较大洞口宜选在山体坡度较大(大于大于30)30)，岩层完，岩层完整，松散覆盖层较薄或基岩裸露的地段。洞口标高一整，松散覆

30、盖层较薄或基岩裸露的地段。洞口标高一般应高于谷底，且高于千年或百年一遇洪水水位般应高于谷底，且高于千年或百年一遇洪水水位0.50.51.0 m1.0 m。第43页/共58页449.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察 围岩是指地下洞室周围一定范围内，对工程稳围岩是指地下洞室周围一定范围内，对工程稳定性能产生影响的岩体。由于地下开挖定性能产生影响的岩体。由于地下开挖破坏了岩土体破坏了岩土体初始应力平衡条件初始应力平衡条件，地下出现了自由空间，原来处于，地下出现了自由空间，原来处于挤压状态的围岩挤压状态的围岩解除束缚解除束缚向洞室空间向洞室空间松胀变形松胀变形，当变，当变形超过

31、围岩本身的承受能力时，便发生破坏。形超过围岩本身的承受能力时，便发生破坏。第44页/共58页459.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察 山岩压力通常是指围岩发生山岩压力通常是指围岩发生变形变形或或破坏破坏作用在作用在洞室衬砌上的力。山岩压力是评价洞室围岩稳定性洞室衬砌上的力。山岩压力是评价洞室围岩稳定性的主要内容，也是衬砌设计的主要依据。影响山岩的主要内容，也是衬砌设计的主要依据。影响山岩压力和围岩稳定性的主要因素是压力和围岩稳定性的主要因素是岩体完整性岩体完整性与与岩石岩石强度强度。第45页/共58页46岩体岩体级别级别自稳能力自稳能力洞径洞径20 m20 m，可长期稳

32、定，偶有掉块，无塌方，可长期稳定，偶有掉块，无塌方洞径洞径101020 m20 m，可基本稳定，局部可发生掉块或小塌方；，可基本稳定，局部可发生掉块或小塌方；洞径洞径10 m10 m，可长期稳定，偶有掉块；，可长期稳定，偶有掉块；洞径洞径1010z0 mz0 m，可稳定数日至，可稳定数日至1 1个月，可发生小一中塌方；个月，可发生小一中塌方；洞径洞径5 510 m10 m，可稳定数月，可发生局部块体位移及小一中塌方；，可稳定数月，可发生局部块体位移及小一中塌方；洞径洞径5 m5 m5 m，一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌，一般无自稳能力，数日至数月内可发生松动变形、小塌方，进而

33、发展为中方，进而发展为中大塌方，埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋大塌方，埋深小时，以拱部松动破坏为主，埋深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏；深大时，有明显塑性流动变形和挤压破坏；洞径洞径5 m5 m，可稳定数日至，可稳定数日至1 1个月个月无自稳能力无自稳能力围岩自稳能力第46页/共58页479.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察在地下水长期作用下将在地下水长期作用下将降低岩石强度降低岩石强度，并使软弱夹，并使软弱夹层泥化易于造成层泥化易于造成层间滑动层间滑动；石膏、岩盐及富含蒙脱石的粘土岩在地下水作用下石膏、岩盐及富含蒙脱石的粘土岩在地下水作用下发生发生溶解或膨胀溶解

34、或膨胀而产生附加的而产生附加的山岩压力山岩压力；地下水以地下水以静水压力静水压力的形式作用于洞室的衬砌，当地的形式作用于洞室的衬砌，当地下水化学成分具有下水化学成分具有腐蚀性腐蚀性时，对衬砌将产生侵蚀破时，对衬砌将产生侵蚀破坏；坏；第47页/共58页489.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察当地下工程穿过水层时，有时会发生突然涌水，常造成停工和伤亡事故。当地下工程穿过水层时，有时会发生突然涌水，常造成停工和伤亡事故。造成突然涌水的原因，大多是有丰富的地表水沿着溶洞、暗河或断层破碎造成突然涌水的原因，大多是有丰富的地表水沿着溶洞、暗河或断层破碎带等良好通道涌入地下洞室。因此

35、应密切注意隧道等地下工程与地表水体带等良好通道涌入地下洞室。因此应密切注意隧道等地下工程与地表水体的连通关系。的连通关系。第48页/共58页49气体气体名称名称相对密度（相相对密度（相对于空气）对于空气）色、味、臭色、味、臭爆炸极限（体爆炸极限（体积）（积）（%）危害性危害性O O2 21.11.1无色、无味、无无色、无味、无臭臭助燃助燃COCO2 21.51.5无色、略带酸臭无色、略带酸臭味味缺氧症、略带缺氧症、略带毒性毒性COCO1.01.0无色、无味、无无色、无味、无臭臭12.512.57474中毒、爆炸强中毒、爆炸强烈的有毒体烈的有毒体SOSO2 22.32.3无色、具有强烈无色、具有

36、强烈硫黄味及酸味硫黄味及酸味中毒、有强烈中毒、有强烈刺激性刺激性CHCH4 40.60.6 无色、无味、无无色、无味、无臭臭5.35.31414爆炸爆炸NONO2 21.51.5红褐色、青黄色、红褐色、青黄色、硝烟味硝烟味中毒、毒性较中毒、毒性较剧剧H H2 2S S1.21.2元色、臭蛋味元色、臭蛋味4.34.34545中毒、爆炸中毒、爆炸有害气体的危害性第49页/共58页509.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察 在坚硬岩体深部开挖时，岩石突然飞出和剧在坚硬岩体深部开挖时，岩石突然飞出和剧烈破坏的现象称为烈破坏的现象称为岩爆岩爆，一般认为其发生的条件是：，一般认为其发

37、生的条件是：岩层经受过较强的地应力作用；岩层经受过较强的地应力作用；岩石具有较高的弹性强度；岩石具有较高的弹性强度；埋藏位置具有较严密的围限条件。一旦围限解除便埋藏位置具有较严密的围限条件。一旦围限解除便发生岩爆。岩爆多发生在区域性压扭性大断裂带附发生岩爆。岩爆多发生在区域性压扭性大断裂带附近和埋藏较深的硅质岩层中。近和埋藏较深的硅质岩层中。第50页/共58页519.4 9.4 地下洞室的工程地质勘察地下洞室的工程地质勘察地下洞室工程地质勘察要点可行性研究与初步勘察阶段搜集已有资料，通过物探和工程地质测绘，初步查明各拟选方案的地质条件详细勘察阶段查明所选洞址的洞口及围岩的工程地质条件；分段进行

38、围岩分类，为设计支护结构和确定施工方案提供依据。施工勘察阶段 配合导洞或毛洞的开挖进行工程地质测绘。测定围岩的变形和松弛范围，对将开挖地段可能出现的不良地质现象做好施工的超前地质预报。第51页/共58页52本章小结本章小结(1)(1)高层建筑在我国越来越多，其结构常采用刚度较高层建筑在我国越来越多，其结构常采用刚度较大的钢筋混凝土框架大的钢筋混凝土框架剪力墙结构或剪力墙结构体剪力墙结构或剪力墙结构体系。特别是超高层建筑则常采用刚度更大的筒体结系。特别是超高层建筑则常采用刚度更大的筒体结构或筒中筒结构。由于其基底荷载大，易产生过大构或筒中筒结构。由于其基底荷载大，易产生过大沉降或不均匀沉降，故基

39、础常采用整体性较好的筏沉降或不均匀沉降，故基础常采用整体性较好的筏式基础或箱式基础，当地基承载力不能满足要求时，式基础或箱式基础，当地基承载力不能满足要求时，常采用桩基础或墩基。常采用桩基础或墩基。第52页/共58页53本章小结本章小结(2)(2)高层建筑工程地质勘察主要考虑地基承载力及高层建筑工程地质勘察主要考虑地基承载力及其均匀性，深基坑开挖过程中可能引起的工程地质、其均匀性，深基坑开挖过程中可能引起的工程地质、水文地质及环境等问题，提出经济合理的持力层、水文地质及环境等问题，提出经济合理的持力层、桩基类型，并对场地土类型、建筑场地类型作出判桩基类型，并对场地土类型、建筑场地类型作出判定。

40、定。(3)(3)公路建筑物主要由路基工程、桥隧工程及防护公路建筑物主要由路基工程、桥隧工程及防护建筑物等构成。建筑物等构成。第53页/共58页54本章小结本章小结(4)(4)在公路选线中，工程地质工作的任务是查明各比较线路方案沿线的工程在公路选线中，工程地质工作的任务是查明各比较线路方案沿线的工程地质条件，在满足设计规范要求的前提下，经过技术经济比较，选出最优地质条件，在满足设计规范要求的前提下，经过技术经济比较，选出最优方案。在选线中，需考虑地质构造的影响，在滑坡地带选线，应根据滑坡方案。在选线中，需考虑地质构造的影响，在滑坡地带选线，应根据滑坡规模大小采取相应对策。规模大小采取相应对策。(

41、5)(5)路基的主要工程地质问题，包括路基边坡稳定性、路基基底稳定性、建路基的主要工程地质问题，包括路基边坡稳定性、路基基底稳定性、建筑材料和公路冻害等问题。筑材料和公路冻害等问题。第54页/共58页55本章小结本章小结(6)(6)公路工程地质勘察的主要内容，包括根据工程地公路工程地质勘察的主要内容，包括根据工程地质条件选线，并对沿线一定范围内的工程地质条件、质条件选线，并对沿线一定范围内的工程地质条件、特殊岩土及不良地质现象以及建筑材料等进行勘察。特殊岩土及不良地质现象以及建筑材料等进行勘察。(7)(7)桥梁工程地质勘察一般有两项内容：一是选择工桥梁工程地质勘察一般有两项内容：一是选择工程地

42、质条件较好的桥位，二是对选定的桥位进行详细程地质条件较好的桥位，二是对选定的桥位进行详细的工程地质勘察。的工程地质勘察。第55页/共58页56本章小结本章小结(8)(8)桥梁工程地质问题主要有：桥墩台地基稳定性、桥梁工程地质问题主要有：桥墩台地基稳定性、桥台的偏心受压、桥墩台地基的冲刷等问题。桥台的偏心受压、桥墩台地基的冲刷等问题。(9)(9)桥梁工程地质勘察要点为：在初勘阶段，着重于桥梁工程地质勘察要点为：在初勘阶段，着重于桥位选择的勘察。在详勘阶段，着重查明桥位区地层桥位选择的勘察。在详勘阶段，着重查明桥位区地层岩性，地质构造，不良地质现象的分布及工程地质特岩性，地质构造，不良地质现象的分

43、布及工程地质特性，探明桥墩台地层的覆盖层及基岩风化层厚度，岩性，探明桥墩台地层的覆盖层及基岩风化层厚度，岩体的风化与构造破碎程度，软弱夹层状况和地下水情体的风化与构造破碎程度，软弱夹层状况和地下水情况，岩土的物理力学性质，边坡及地基的稳定性等。况，岩土的物理力学性质，边坡及地基的稳定性等。第56页/共58页57本章小结本章小结(10)(10)地下洞室的主要工程地质问题，包括地下洞室位地下洞室的主要工程地质问题，包括地下洞室位置的选择、围岩稳定性及山岩压力、地下水与洞室涌置的选择、围岩稳定性及山岩压力、地下水与洞室涌水、有害气体与岩爆等问题。水、有害气体与岩爆等问题。(11)(11)地下洞室工程地质勘察要点，在初勘阶段，搜集地下洞室工程地质勘察要点，在初勘阶段，搜集已有资料，通过物探和工程地质测绘，初步查明各拟已有资料，通过物探和工程地质测绘，初步查明各拟选方案的地质条件；在详勘阶段，查明所选洞址的洞选方案的地质条件；在详勘阶段，查明所选洞址的洞口及围岩的工程地质条件；施工勘察阶段，配合导洞口及围岩的工程地质条件；施工勘察阶段，配合导洞或毛洞的开挖进行工程地质测绘。或毛洞的开挖进行工程地质测绘。第57页/共58页58感谢您的观看！第58页/共58页