水利水电工程水文地质勘察.ppt

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1、工程地质及水文地质勘察工程地质及水文地质勘察第一节 地质勘察工作的目的及任务 一、工程地质勘察的目的及任务一、工程地质勘察的目的及任务一、工程地质勘察的目的及任务一、工程地质勘察的目的及任务 工程地质勘察的工程地质勘察的目的目的目的目的是是查明查明查明查明工程建筑物地区的工程地质工程建筑物地区的工程地质条件，条件，分析分析分析分析预测可能出现的工程地质问题，充分预测可能出现的工程地质问题，充分利用利用利用利用有利有利的地质条件，避开或改造不利的地质因素，为工程的规划、的地质条件，避开或改造不利的地质因素，为工程的规划、设计、施工、运用和管理提供可靠的地质资料。设计、施工、运用和管理提供可靠的地

2、质资料。工程地质勘察工作一般可划分为工程地质勘察工作一般可划分为规划规划规划规划、可行性研究可行性研究可行性研究可行性研究、初初初初步设计步设计步设计步设计和和技施设计技施设计技施设计技施设计四个勘察阶段。各勘察阶段的工作应循四个勘察阶段。各勘察阶段的工作应循序渐进，逐步深入，并与各设计阶段相适应。序渐进，逐步深入，并与各设计阶段相适应。(一一)规划勘察规划勘察 n n 规划勘察的目的规划勘察的目的，是为工程选点提供初步的，是为工程选点提供初步的工程地质工程地质工程地质工程地质资料资料资料资料和和地质依据地质依据地质依据地质依据。该阶段的主要勘察任务为：。该阶段的主要勘察任务为：搜集搜集搜集搜

3、集、整编整编整编整编区域地质区域地质区域地质区域地质、地形地貌地形地貌地形地貌地形地貌和和地震资料地震资料地震资料地震资料；了解了解了解了解工程建设地点的基工程建设地点的基本地质条件和主要工程地质问题；本地质条件和主要工程地质问题；分析分析分析分析工程建设的可能性；工程建设的可能性；了解了解了解了解各规划方案所需天然建筑材料概况，进行建筑材料的各规划方案所需天然建筑材料概况，进行建筑材料的普查。水利水电工程在规划勘察阶段的勘察内容主要包括：普查。水利水电工程在规划勘察阶段的勘察内容主要包括：河流或河段的地形地貌河流或河段的地形地貌河流或河段的地形地貌河流或河段的地形地貌、地层岩性地层岩性地层岩

4、性地层岩性、地质构造地质构造地质构造地质构造、地震地震地震地震、物物物物理地质现象和水文地质条件理地质现象和水文地质条件理地质现象和水文地质条件理地质现象和水文地质条件；库区地质条件及有关渗漏库区地质条件及有关渗漏库区地质条件及有关渗漏库区地质条件及有关渗漏、浸没浸没浸没浸没、坍岸和淤积物来源坍岸和淤积物来源坍岸和淤积物来源坍岸和淤积物来源；以及；以及坝区坝区坝区坝区和引水线路的和引水线路的地貌地貌地貌地貌、地层地层地层地层、岩性岩性岩性岩性、构造构造构造构造、地震烈度地震烈度地震烈度地震烈度、物理地质现象物理地质现象物理地质现象物理地质现象和和水文地质水文地质水文地质水文地质条件条件条件条件

5、。(二二)可行性研究勘察可行性研究勘察 n n 可行性研究勘察可行性研究勘察可行性研究勘察可行性研究勘察，是在河流或河段规划选定方案的基，是在河流或河段规划选定方案的基础上进行的勘察。其目的是为础上进行的勘察。其目的是为选定坝址选定坝址选定坝址选定坝址、基本坝型基本坝型基本坝型基本坝型、引水引水引水引水线路线路线路线路和和枢纽枢纽枢纽枢纽布置方案进行地质论证，并提供工程地质资料。布置方案进行地质论证，并提供工程地质资料。该阶段勘察的该阶段勘察的主要任务主要任务主要任务主要任务是区域构造稳定性研究，并对工程是区域构造稳定性研究，并对工程场地的构造稳定性和地震危险性作出评价；调查并评价水场地的构造

6、稳定性和地震危险性作出评价；调查并评价水库区主要工程地质问题，调查坝址引水线路和其他主要建库区主要工程地质问题，调查坝址引水线路和其他主要建筑物场地工程地质条件，并初步评价有关主要工程地质问筑物场地工程地质条件，并初步评价有关主要工程地质问题；以及天然建筑材料初查。题；以及天然建筑材料初查。勘察的主要任务是勘察的主要任务是勘察的主要任务是勘察的主要任务是：查明查明查明查明区区域地质概况，域地质概况，尤其是尤其是尤其是尤其是区域性大断裂、活动断裂和地震活动区域性大断裂、活动断裂和地震活动性；查明库区地质概况，性；查明库区地质概况，重点是重点是重点是重点是水库渗漏、浸没、库岸稳水库渗漏、浸没、库岸

7、稳定和发生水库诱发地震的可能性等工程地质问题的初步评定和发生水库诱发地震的可能性等工程地质问题的初步评价；价；查明和比较查明和比较查明和比较查明和比较坝址的工程地质条件以及软弱夹层、构造坝址的工程地质条件以及软弱夹层、构造断裂、岩体风化程度分带和风化深度、边坡稳定性、岩土断裂、岩体风化程度分带和风化深度、边坡稳定性、岩土的工程地质性质、可溶岩地区渗漏问题等；的工程地质性质、可溶岩地区渗漏问题等；比较比较比较比较引水线路引水线路和厂址的工程地质条件，选定线路工程地质分段等。和厂址的工程地质条件，选定线路工程地质分段等。(三三)初步设计勘察初步设计勘察n n 初步设计勘察初步设计勘察初步设计勘察初

8、步设计勘察，是在可行性研究阶段选定的坝址和建筑场，是在可行性研究阶段选定的坝址和建筑场地上进行的勘察。地上进行的勘察。其目的其目的其目的其目的是查明水库区及建筑物地区的工程是查明水库区及建筑物地区的工程地质条件，为选定坝型、枢纽布置进行地质论证，并为建筑地质条件，为选定坝型、枢纽布置进行地质论证，并为建筑物设计提供地质资料。该阶段勘察的物设计提供地质资料。该阶段勘察的主要任务是主要任务是主要任务是主要任务是查明查明查明查明水库区水库区专门性水文地质、工程地质问题和预测蓄水后变化；专门性水文地质、工程地质问题和预测蓄水后变化；查明查明查明查明建建筑物区工程地质条件并进行评价，为选定各建筑物的轴线

9、和筑物区工程地质条件并进行评价，为选定各建筑物的轴线和地基处理方案地基处理方案提供地质资料与建议提供地质资料与建议提供地质资料与建议提供地质资料与建议；查明查明查明查明导流工程的工程地导流工程的工程地质条件；天然建筑材料详查；地下水动态观测和岩土体位移质条件；天然建筑材料详查；地下水动态观测和岩土体位移监测。该阶段监测。该阶段主要勘察内容包括主要勘察内容包括主要勘察内容包括主要勘察内容包括：水库区地质条件，水库渗：水库区地质条件，水库渗漏，水库浸没、库岸稳定和水库诱发地震的形成条件及预测漏，水库浸没、库岸稳定和水库诱发地震的形成条件及预测发生情况发生情况(范围、大小范围、大小)等；坝、闸址主要

10、地质条件，与选定等；坝、闸址主要地质条件，与选定坝型、坝轴线、枢纽有关的工程地质条件，坝基岩体工程地坝型、坝轴线、枢纽有关的工程地质条件，坝基岩体工程地质分类，工程地质问题及评价和处理建议；引水遂洞工程地质分类，工程地质问题及评价和处理建议；引水遂洞工程地质条件分段特征，围岩工程地质分类，主要工程地质问题评质条件分段特征，围岩工程地质分类，主要工程地质问题评价及处理建议。价及处理建议。(四四)技施设计勘察技施设计勘察 n n 技施设计勘察技施设计勘察技施设计勘察技施设计勘察是在初步设计阶段选定的枢纽建筑物场地是在初步设计阶段选定的枢纽建筑物场地上进行的勘察。上进行的勘察。其目的是其目的是其目的

11、是其目的是检验前期勘察的地质资料与结论，检验前期勘察的地质资料与结论，为优化建筑物设计提供地质资料。为优化建筑物设计提供地质资料。技施设计勘察的任务主技施设计勘察的任务主技施设计勘察的任务主技施设计勘察的任务主要包括要包括要包括要包括：对在进行初步设计审批中要求补充论证的和施工：对在进行初步设计审批中要求补充论证的和施工开挖中出现的专门性工程地质问题开挖中出现的专门性工程地质问题进行勘察进行勘察进行勘察进行勘察；进行进行进行进行施工地施工地质工作；质工作；提出提出提出提出施工和运行期工程地质监测内容、布置方案施工和运行期工程地质监测内容、布置方案和技术要求的和技术要求的建议建议建议建议；分析分

12、析分析分析施工期工程地质监测资料。施工期工程地质监测资料。勘察勘察勘察勘察的主要内容有的主要内容有的主要内容有的主要内容有：专门性工程地质问题勘察；水库诱发地震：专门性工程地质问题勘察；水库诱发地震监测，不稳定岸坡监测并研究失稳可能性；局部坝段、坝监测，不稳定岸坡监测并研究失稳可能性；局部坝段、坝块坝基岩土体变形和稳定情况，可利用基岩面深度及地基块坝基岩土体变形和稳定情况，可利用基岩面深度及地基加固和防渗处理措施建议；预测围岩稳定条件和漏水、涌加固和防渗处理措施建议；预测围岩稳定条件和漏水、涌砂情况；必要的天然建筑材料复查等。砂情况；必要的天然建筑材料复查等。施工地质工作施工地质工作施工地质工

13、作施工地质工作：检：检验前期勘查资料，进行建筑物基坑、地下建筑物岩壁的地验前期勘查资料，进行建筑物基坑、地下建筑物岩壁的地质编录和测绘等。质编录和测绘等。二、水文地质勘察的目的及任务二、水文地质勘察的目的及任务 n n水文地质勘察水文地质勘察水文地质勘察水文地质勘察是研究水文地质条件的主要手段。是研究水文地质条件的主要手段。水文地质勘察水文地质勘察水文地质勘察水文地质勘察的目的的目的的目的的目的，是为了，是为了查明查明查明查明地下水的形成、分布规律，并在此基础上地下水的形成、分布规律，并在此基础上对地下水资源作出水量与水质评价，从而为国民经济建设对地下水资源作出水量与水质评价，从而为国民经济建

14、设提供提供提供提供水文地质依据水文地质依据水文地质依据水文地质依据。由于各项国民经济建设所要求解决的水文地质。由于各项国民经济建设所要求解决的水文地质问题是各不相同的，问题是各不相同的，例如例如例如例如小范围的城市工矿企业供水水源地的小范围的城市工矿企业供水水源地的水文地质勘察、大面积的农田供水水文地质勘察、地下热水田水文地质勘察、大面积的农田供水水文地质勘察、地下热水田的水文地质勘察等，它们都有各自需要解决的水文地质问题。的水文地质勘察等，它们都有各自需要解决的水文地质问题。所以这些专门的水文地质勘察的目的还要根据不同的工程建设所以这些专门的水文地质勘察的目的还要根据不同的工程建设需要来决定

15、。从事任何水文地质勘察工作，都应该有明确的目需要来决定。从事任何水文地质勘察工作，都应该有明确的目的性。的性。水文地质勘察工作的任务水文地质勘察工作的任务水文地质勘察工作的任务水文地质勘察工作的任务，就是运用各种不同的，就是运用各种不同的测绘测绘测绘测绘、勘探勘探勘探勘探、试验试验试验试验、观测方法观测方法观测方法观测方法，经过一定的勘察程序查明基本的水文，经过一定的勘察程序查明基本的水文地质条件和解决专门性的水文地质问题。地质条件和解决专门性的水文地质问题。例如例如例如例如，对农田供水的，对农田供水的水文地质勘察任务来讲，除了查明地下水的形成、分布规律和水文地质勘察任务来讲，除了查明地下水的

16、形成、分布规律和补给、径流、排泄这些基本的水文地质条件外，还应着重对地补给、径流、排泄这些基本的水文地质条件外，还应着重对地下水资源数量能否满足灌溉需水量要求作出定量的评价，并进下水资源数量能否满足灌溉需水量要求作出定量的评价，并进行灌溉水质评价和开采技术条件的论证，为经济合理地开发利行灌溉水质评价和开采技术条件的论证，为经济合理地开发利用地下水提供所需的水文地质资料。用地下水提供所需的水文地质资料。水文地质勘察水文地质勘察水文地质勘察水文地质勘察通常按通常按普查普查普查普查、详查详查详查详查和和开采开采开采开采三个阶段进行。水文地质勘察阶段的划分和主要工三个阶段进行。水文地质勘察阶段的划分和

17、主要工作内容作内容见表见表见表见表15151 1。表表表表15151 1 水文地质勘察阶段的划分水文地质勘察阶段的划分水文地质勘察阶段的划分水文地质勘察阶段的划分(根据工作精度根据工作精度根据工作精度根据工作精度)nn 勘察阶段工作内容普查阶段详查阶段开采阶段水文地质测绘比例尺1：10万1：20万比例尺1：2.5万1：5万比例尺大于1：2.5万水文地质物探以航空物探成果为主，地面物探在局部重点地区进行，以点为主，点线结合以进行详细的地面物探为主，线网结合；并配合钻探和试验进行专门性物探工作以井下物探为主，并结合勘探工作进行专门性物探模拟试验水文地质钻探钻探工作为单孔和控制性的基准钻，了解不同深

18、度的含水层以勘探线网为主，勘探深度以开采层位为主充分利用开采井孔资料进行综合研究水文地质试验单孔抽水为主，进行必要的多孔抽水试验抽水孔数在基岩地区占钻孔总数80以上；岩性变化不大的松散地层抽水孔占3050；变化较大的松散地层占5080；要进行必要的群孔、分层和干扰抽水试验除进行群孔、干扰抽水试验外，选择典型地段进行人工回灌试验水文地质参数测定及地下水资源评价根据经验数据，搜集资料和部分实测资料，估算地下水资源大部分为实测参数，初步评价地下水资源全部实测并根据开采井的水量和水位资料，进行水文地质参数计算与地下水资源评价地下水动态长期观测以访问为主，实测枯水期地下水动态布置长期观测网，观测时间要求

19、不少于一个水文年，并进行简易人渗观测布置长期观测网，观测时间要求不少于3个水文年，进行地下水动态预报实验室工作以水质简易分析为主，进行部分岩样、土样鉴定和孢粉分析水质简易分析及部分全分析，并进行少量岩石水理性质测定除水质分析外，进行岩样、土样水理性质测定(一一)普查阶段勘察普查阶段勘察 n n 普查阶段普查阶段普查阶段普查阶段是一项区域性小比例尺带有战略意义的是一项区域性小比例尺带有战略意义的工作。普查阶段一般不要求解决专门性的水文地工作。普查阶段一般不要求解决专门性的水文地质问题，质问题，其主要任务是其主要任务是其主要任务是其主要任务是查明区域的水文地质条件，查明区域的水文地质条件，如各类含

20、水层的赋存条件与分布规律，地下水的如各类含水层的赋存条件与分布规律，地下水的水质、水量以及地下水的补给、径流、排泄等条水质、水量以及地下水的补给、径流、排泄等条件。在普查阶段通常进行件。在普查阶段通常进行1 1：2020万万万万比例尺的水文地比例尺的水文地质测绘工作，在一些严重缺水或工农业集中发展质测绘工作，在一些严重缺水或工农业集中发展的地区也可采用的地区也可采用1 1：1010万万万万的比例尺。比例尺的选择的比例尺。比例尺的选择应根据工程建设要求的深度和水文地质条件的复应根据工程建设要求的深度和水文地质条件的复杂程度来确定。杂程度来确定。(二二)详查阶段勘察详查阶段勘察 n n 详查阶段的

21、工作一般是在水文地质普查的基础上详查阶段的工作一般是在水文地质普查的基础上进行。在这个阶段工作中要求解决专门性的水文进行。在这个阶段工作中要求解决专门性的水文地质问题，为各种国民经济建设部门提供所需的地质问题，为各种国民经济建设部门提供所需的水文地质依据。水文地质依据。例如例如例如例如城市工矿企业供水、农田供城市工矿企业供水、农田供水、土壤改良或矿山开采等。详查的面积除了农水、土壤改良或矿山开采等。详查的面积除了农田供外，一般都比较小，采取的比例尺精度通常田供外，一般都比较小，采取的比例尺精度通常是是1 1：5 5万万万万1 1：2.52.5万万万万。详查的任务详查的任务详查的任务详查的任务：

22、除查明基本的：除查明基本的水文地质条件外，还要求对含水层的水文地质参水文地质条件外，还要求对含水层的水文地质参数、地下水动态变化规律、各类供水水质标准以数、地下水动态变化规律、各类供水水质标准以及开采井的数量与布局，提出切实可靠的数据，及开采井的数量与布局，提出切实可靠的数据，并应预测出将来开采后可能出现的水文地质问题。并应预测出将来开采后可能出现的水文地质问题。(三三)开采阶段勘察开采阶段勘察 n n 开采阶段的水文地质勘察工作开采阶段的水文地质勘察工作开采阶段的水文地质勘察工作开采阶段的水文地质勘察工作，是根据是根据是根据是根据开采过程中开采过程中出现的水文地质问题确定具体任务。这些水文地

23、质出现的水文地质问题确定具体任务。这些水文地质问题，有的是因在开采前从未进行过水文地质的勘问题，有的是因在开采前从未进行过水文地质的勘察工作而必然要发生的；有的则是虽然经过正式的察工作而必然要发生的；有的则是虽然经过正式的水文地质勘察工作，但是由于勘察精度不够高，提水文地质勘察工作，但是由于勘察精度不够高，提出的数据不可靠，甚至是作出了错误的勘察结论所出的数据不可靠，甚至是作出了错误的勘察结论所造成的；有的则是不可能准确预测的一些问题。在造成的；有的则是不可能准确预测的一些问题。在供水水文地质工作中，由于井距不合理导致水井间供水水文地质工作中，由于井距不合理导致水井间严重干扰，地下水降落漏斗的

24、不断扩展及由此引起严重干扰，地下水降落漏斗的不断扩展及由此引起的地面沉降、水量枯竭、水质恶化等，都属于开采的地面沉降、水量枯竭、水质恶化等，都属于开采阶段应该解决的水文地质问题。开采阶段的水文地阶段应该解决的水文地质问题。开采阶段的水文地质勘察工作比例尺大于质勘察工作比例尺大于1 1：2.52.5万万万万。由于它大都带有研。由于它大都带有研究的性质，究的性质，所以所以所以所以不一定开展更小比例尺精度的全面不一定开展更小比例尺精度的全面勘察工作，勘察工作，而是而是而是而是应该针对出现的问题作具体的分析，应该针对出现的问题作具体的分析，然后然后然后然后采取不同的勘察方法加以解决。采取不同的勘察方法

25、加以解决。n n工程地质测绘的比例尺工程地质测绘的比例尺工程地质测绘的比例尺工程地质测绘的比例尺主要取决于主要取决于主要取决于主要取决于不同的设计阶段。在同不同的设计阶段。在同一设计阶段内，比例尺的选择一设计阶段内，比例尺的选择又取决于又取决于又取决于又取决于建筑物的类型建筑物的类型建筑物的类型建筑物的类型、规模规模规模规模和和工程地质条件的复杂程度工程地质条件的复杂程度工程地质条件的复杂程度工程地质条件的复杂程度。工程地质测绘的比例尺可分为。工程地质测绘的比例尺可分为小比例尺小比例尺小比例尺小比例尺(1 1：1010万万万万1 1：5 5万万万万)测绘、测绘、中比例尺中比例尺中比例尺中比例尺

26、(1 1：2.52.5万万万万1 1：1 1万万万万)测绘和测绘和大比例尺大比例尺大比例尺大比例尺(1 1：500050001 1：10001000)测绘。测绘。n n 工程地质测绘使用的地形图必须是符合精度要求的同等或工程地质测绘使用的地形图必须是符合精度要求的同等或大于工程地质测绘比例尺的地形图。图件的精度和详细程度，大于工程地质测绘比例尺的地形图。图件的精度和详细程度，应与地质测绘比例尺相适应。在图上，应与地质测绘比例尺相适应。在图上，大于大于大于大于2mm2mm的地质现象的地质现象应尽量反映，宽度应尽量反映，宽度不足不足不足不足2mm2mm的重要工程地质单元，如的重要工程地质单元，如软

27、弱夹软弱夹软弱夹软弱夹层层层层、断层断层断层断层等，要扩大比例尺表示，并注示其实际数据。地质等，要扩大比例尺表示，并注示其实际数据。地质界线误差，一般不超过相应比例尺图上的界线误差，一般不超过相应比例尺图上的2mm2mm。n n 工程地质测绘的精度还工程地质测绘的精度还取决于取决于取决于取决于单位面积上地质点的多少，单位面积上地质点的多少，地质点越多，精度越高。地质点越多，精度越高。n n 野外工程地质测绘工作，根据工程设计要求，在搜集并分野外工程地质测绘工作，根据工程设计要求，在搜集并分析测绘区已有的地形地质资料、确定比例尺、范围及工作内析测绘区已有的地形地质资料、确定比例尺、范围及工作内容

28、的基础上进行。一般采用容的基础上进行。一般采用路线测绘法路线测绘法路线测绘法路线测绘法、地质点测绘法地质点测绘法地质点测绘法地质点测绘法、野野野野外实测地质剖面法等外实测地质剖面法等外实测地质剖面法等外实测地质剖面法等。此外，遥感技术在工程地质测绘中也。此外，遥感技术在工程地质测绘中也得到了普遍的应用。得到了普遍的应用。(二二)水文地质测绘水文地质测绘 n n 1 1水文地质测绘的目的及任务水文地质测绘的目的及任务水文地质测绘的目的及任务水文地质测绘的目的及任务n n 水文地质测绘水文地质测绘水文地质测绘水文地质测绘是水文地质勘察工作的基础与先行工作，是水文地质勘察工作的基础与先行工作，是认识

29、和掌握区域是认识和掌握区域地质构造地质构造地质构造地质构造、地貌地貌地貌地貌、水文地质条件水文地质条件水文地质条件水文地质条件的重要调的重要调查研究方法。水文地质测绘的查研究方法。水文地质测绘的目的目的目的目的在于通过对在于通过对地质地质地质地质、地貌、地貌、地貌、地貌、第四纪地质第四纪地质第四纪地质第四纪地质、新构造运动新构造运动新构造运动新构造运动，地下水点的调查地下水点的调查地下水点的调查地下水点的调查和和填绘水文地质填绘水文地质填绘水文地质填绘水文地质图等图等图等图等，查明勘察区内地下水形成与分布的基本规律，在此基，查明勘察区内地下水形成与分布的基本规律，在此基础上作出初步的开发利用远

30、景评价，并对区内存的环境水文础上作出初步的开发利用远景评价，并对区内存的环境水文地质问题等提出防治措施进行论证。水文地质测绘还将进一地质问题等提出防治措施进行论证。水文地质测绘还将进一步为水文地质勘探、试验和观测工作提供设计依据。步为水文地质勘探、试验和观测工作提供设计依据。因此因此因此因此，水文地质测绘的基本任务应是水文地质测绘的基本任务应是查明以下各项查明以下各项查明以下各项查明以下各项：n n (1)(1)与地下水形成有关的区域水文、气象因素。与地下水形成有关的区域水文、气象因素。n n (2)(2)区域地质、地貌及第四纪地质特征。区域地质、地貌及第四纪地质特征。n n (3)(3)地下

31、水的补给、径流、排泄条件。地下水的补给、径流、排泄条件。n n (4)(4)含水层的埋藏条件及其分布。含水层的埋藏条件及其分布。n n 最后最后，结合其他工作对地下水资源及其开采条件进行初步评价，为工农业生产建设部门合理开发利用地下水资源提供完整的水文地质资料。水文地质测绘的主要工作步骤，包括准备工作准备工作、野外工作野外工作及内业整内业整编编三个方面。测绘工作结束时，应提出相相应的地质图应的地质图、地貌图地貌图、第四纪地质图第四纪地质图、综综合水文地质图合水文地质图、地下水水化学图地下水水化学图与有关的有关的剖面图剖面图，以及水文水文、气象图表气象图表和文字报告文字报告。第二节第二节 勘察的

32、基本手段和方法勘察的基本手段和方法n n 工程地质及水文地质勘察工作中，常用的勘察手段和方法有工程地质及水文地质勘察工作中，常用的勘察手段和方法有测绘测绘测绘测绘、勘探勘探勘探勘探、试验试验试验试验和和长期观测长期观测长期观测长期观测等。等。n n 一、地质测绘一、地质测绘一、地质测绘一、地质测绘n n (一一一一)工程地质测绘工程地质测绘工程地质测绘工程地质测绘n n 1 1工程地质测绘的目的和任务工程地质测绘的目的和任务工程地质测绘的目的和任务工程地质测绘的目的和任务n n 工程地质测绘工程地质测绘工程地质测绘工程地质测绘是工程地质勘察中最重要、最基本的勘察方是工程地质勘察中最重要、最基本

33、的勘察方法。它是运用地质学的理论和方法，通过野外调查和综合研法。它是运用地质学的理论和方法，通过野外调查和综合研究究勘察区的地貌勘察区的地貌勘察区的地貌勘察区的地貌、地层岩性地层岩性地层岩性地层岩性、地质构造地质构造地质构造地质构造、物理地质现象物理地质现象物理地质现象物理地质现象、水水水水文地质条件等文地质条件等文地质条件等文地质条件等，并将它们填绘在适当比例尺的地形图上，为，并将它们填绘在适当比例尺的地形图上，为下一步布置勘探、试验及长期观测工作打下基础。下一步布置勘探、试验及长期观测工作打下基础。n n 2 2工程地质测绘的范围和精度工程地质测绘的范围和精度工程地质测绘的范围和精度工程地

34、质测绘的范围和精度n n 工程地质测绘的范围，工程地质测绘的范围，一方面一方面一方面一方面取决于取决于取决于取决于建筑物类型建筑物类型建筑物类型建筑物类型、规模规模规模规模和和设计阶段设计阶段设计阶段设计阶段；一方面一方面一方面一方面取决于取决于取决于取决于区域工程地质条件的复杂程度区域工程地质条件的复杂程度区域工程地质条件的复杂程度区域工程地质条件的复杂程度和和研研研研究程度究程度究程度究程度。通常，建筑规模大，并处在建筑物规划和设计的开。通常，建筑规模大，并处在建筑物规划和设计的开始阶段，且工程地质条件复杂而研究程度又较差的地区，其始阶段，且工程地质条件复杂而研究程度又较差的地区，其工程地

35、质测绘的范围就应大一些。工程地质测绘的范围就应大一些。2水文地质测绘的精度水文地质测绘的精度 n n 通过水文地质测绘所取得的成果，主要反映在各通过水文地质测绘所取得的成果，主要反映在各种图件上，种图件上，因此因此因此因此，测绘的精度要求，主要通过图，测绘的精度要求，主要通过图幅的比例尺大小来反映的。不同比例尺填图的精幅的比例尺大小来反映的。不同比例尺填图的精确度，确度，取决于取决于取决于取决于地层划分的详细程度和地质界线描地层划分的详细程度和地质界线描绘的精度，以及对地区的地质、水文地质现象的绘的精度，以及对地区的地质、水文地质现象的研究和阐明的详细、准确程度。研究和阐明的详细、准确程度。n

36、 n 根据不同比例尺的精度要求，在单位面积内观根据不同比例尺的精度要求，在单位面积内观测点及观测路线长度测点及观测路线长度见表见表见表见表15152 2。一般在。一般在1 1：5 5万万万万地地形图上每隔形图上每隔1 12cm2cm布置一条观测线，每隔布置一条观测线，每隔0.50.51cm1cm应有一个观测点，条件简单者可以放宽应有一个观测点，条件简单者可以放宽1 1倍倍倍倍。观测点的布置应尽量利用天然露头。当天然露头观测点的布置应尽量利用天然露头。当天然露头不足时，可布置少量的勘探点，并选取少量的试不足时，可布置少量的勘探点，并选取少量的试样进行实验。样进行实验。表表表表15-2 15-2

37、水文地质测绘的观测点数和观测路线长度水文地质测绘的观测点数和观测路线长度水文地质测绘的观测点数和观测路线长度水文地质测绘的观测点数和观测路线长度 测绘比例尺地质观测点数(个k)水文地质观测点数(个k)观测路线长度(kmk)松散岩层地区基岩地区1：100000O.10O.30O.25O.75O.10O.25O.501.OO1：50000O.30O.60O752.00O.20O.601.002.OO1：25000O.601.801.503.001.OO2.502.504.OO1：100001.803.603.OO8.OO2.507.504.OO6.OO1：50003.607.206.0016.OO

38、5.0015.006.0012.00n n 注注 1 1同时进行地质和水文地质测绘时，表中地同时进行地质和水文地质测绘时，表中地质观测点数应乘以质观测点数应乘以2.52.5；复核性水文地质测绘时，；复核性水文地质测绘时，观测点效为规定数的观测点效为规定数的40405050。n n 2 2水文地质条件简单时采用水文地质条件简单时采用小值小值小值小值，复杂时采用，复杂时采用大值大值大值大值，条件中等时采用，条件中等时采用中间值中间值中间值中间值。n n 为了达到所规定的精度要求，一般在野外测绘为了达到所规定的精度要求，一般在野外测绘填图中，采用比例尺较提交成果图件比例尺大一填图中，采用比例尺较提交

39、成果图件比例尺大一级的地形图作为填图底图，例如：当进行级的地形图作为填图底图，例如：当进行1 1：5 5万万万万比例尺测绘时，常采用比例尺测绘时，常采用1 1：2.52.5万万万万比例尺的地形图作比例尺的地形图作为外业填图底图。外业填图完成后，再缩制成为外业填图底图。外业填图完成后，再缩制成1 1：5 5万万万万比例尺图件作为正式资料提交。比例尺图件作为正式资料提交。二、工程地质与水文地质勘探二、工程地质与水文地质勘探 n n 勘探工作勘探工作勘探工作勘探工作是工程地质勘察的重要工作方法之一。是工程地质勘察的重要工作方法之一。对任何工程地质条件及工程地质问题，从地表到对任何工程地质条件及工程地

40、质问题，从地表到地下的研究，从定性到定量的评价，都离不开勘地下的研究，从定性到定量的评价，都离不开勘探工作。工程地质勘探包括探工作。工程地质勘探包括物探物探物探物探、钻探钻探钻探钻探、坑探坑探坑探坑探等。等。这里重点介绍勘探工作在工程地质勘察中的特点这里重点介绍勘探工作在工程地质勘察中的特点和适用条件。和适用条件。n n (一一一一)物探工作物探工作物探工作物探工作n n 岩层有不同的物理性质，如岩层有不同的物理性质，如导电性导电性导电性导电性、弹性弹性弹性弹性、磁磁磁磁性性性性、放射性放射性放射性放射性和和密度密度密度密度等。利用专门仪器测定岩层物等。利用专门仪器测定岩层物理参数，通过分析地

41、球物理场的异常特征，再结理参数，通过分析地球物理场的异常特征，再结合地质资料，便可了解地下深处地质体的情况。合地质资料，便可了解地下深处地质体的情况。工程地质勘察中常用的是工程地质勘察中常用的是电法勘探电法勘探电法勘探电法勘探和和弹性波勘探弹性波勘探弹性波勘探弹性波勘探。n n 电法勘探电法勘探电法勘探电法勘探是利用仪器测定人工或天然电场中岩土导电性是利用仪器测定人工或天然电场中岩土导电性的差异来识别地下地质情况的一组物探方法。电法勘探以的差异来识别地下地质情况的一组物探方法。电法勘探以岩石的电学性质为基础，不同岩石电性差异的大小、相同岩石的电学性质为基础，不同岩石电性差异的大小、相同岩石的孑

42、岩石的孑L L隙大小以及富水程度的强弱等，对电法勘探结隙大小以及富水程度的强弱等，对电法勘探结果都会产生影响。这就要求配合一定数量的试坑或钻孔进果都会产生影响。这就要求配合一定数量的试坑或钻孔进行校验，才能较准确地判别资料的可靠性。电法勘探受地行校验，才能较准确地判别资料的可靠性。电法勘探受地形条件限制较大，要求工作范围内地形起伏差小，所以在形条件限制较大，要求工作范围内地形起伏差小，所以在平原和河谷区使用较普遍。平原和河谷区使用较普遍。n n 弹性波勘探弹性波勘探弹性波勘探弹性波勘探包括包括地震勘探地震勘探地震勘探地震勘探、声波声波声波声波和和超声波探测超声波探测超声波探测超声波探测。它是。

43、它是用人工激发震动，研究弹性波在地质体中的传播规律，以用人工激发震动，研究弹性波在地质体中的传播规律，以判断地下情况和岩体的特性和状态。判断地下情况和岩体的特性和状态。地震勘探地震勘探地震勘探地震勘探是用人工震是用人工震源源(爆破爆破爆破爆破或或锤击锤击锤击锤击)在岩体中产生弹性波，可探测大范围内覆在岩体中产生弹性波，可探测大范围内覆盖层厚度和基岩起伏，探查含水层，追索古河道位置，查盖层厚度和基岩起伏，探查含水层，追索古河道位置，查寻断层破碎带，测定风化层厚度和岩土的弹性参数等。用寻断层破碎带，测定风化层厚度和岩土的弹性参数等。用声波法可探测小范围岩体，声波法可探测小范围岩体，如如如如对地下洞

44、室围岩进行分类对地下洞室围岩进行分类对地下洞室围岩进行分类对地下洞室围岩进行分类、测定围岩松动圈测定围岩松动圈测定围岩松动圈测定围岩松动圈、检查混凝土检查混凝土检查混凝土检查混凝土和和帷幕灌浆质量帷幕灌浆质量帷幕灌浆质量帷幕灌浆质量、划分岩体划分岩体划分岩体划分岩体风化带风化带风化带风化带和和钻孔地层剖面钻孔地层剖面钻孔地层剖面钻孔地层剖面等。等。n n 声波通常由声波仪(图图151)产生。声波仪由发射系统发射系统和接收系统接收系统两部分组成。发射系统包括发射机发射机和发射换能器发射换能器。接收系统由接收机接收机、接收换能器接收换能器和用于数据记录用于数据记录和处理用的微机组成处理用的微机组成

45、。接收换能器接收岩体中传来的声波后转换成电信号送到接收机，经放大后在终端以波形和数字形式直接显示声波在岩体中的传播时间t，据发射和接收换能器之间的距离l，计算出岩体波速(=l/t)；包括纵波速度p和横波s。(二二)钻探工作钻探工作n n 钻探钻探钻探钻探是利用一定的设备和工具，在人力或动力的是利用一定的设备和工具，在人力或动力的带动下旋转切割或冲击凿碎岩石，形成一个直径带动下旋转切割或冲击凿碎岩石，形成一个直径较小而深度较大的圆形钻孔。通过取出岩芯可直较小而深度较大的圆形钻孔。通过取出岩芯可直观地确定观地确定地层岩性地层岩性地层岩性地层岩性、地质构造地质构造地质构造地质构造、岩体风化特征岩体风

46、化特征岩体风化特征岩体风化特征等。等。从钻孔中取出岩样、水样可进行室内试验，利用从钻孔中取出岩样、水样可进行室内试验，利用钻孔可进行钻孔可进行工程地质工程地质工程地质工程地质、水文地质水文地质水文地质水文地质及及灌浆试验灌浆试验灌浆试验灌浆试验、长长长长期观测工作期观测工作期观测工作期观测工作以及以及地应力测量地应力测量地应力测量地应力测量等。等。n n 与物探相比与物探相比与物探相比与物探相比，钻探的优点钻探的优点钻探的优点钻探的优点是可以在各种环境下是可以在各种环境下进行，能直接观察岩心和取样，勘探精度高。进行，能直接观察岩心和取样，勘探精度高。与与与与坑探比坑探比坑探比坑探比，勘探深度大

47、、不受地下水限制、钻进速，勘探深度大、不受地下水限制、钻进速度快。度快。(三三)坑探坑探 n n 坑探坑探坑探坑探是用人工或机械掘进的方式来探明地表以下是用人工或机械掘进的方式来探明地表以下浅部的工程地质条件，主要包括浅部的工程地质条件，主要包括探坑探坑探坑探坑、探槽探槽探槽探槽、浅浅浅浅井井井井、斜井斜井斜井斜井、竖井竖井竖井竖井、平洞平洞平洞平洞等等(见图见图见图见图15152 2)。坑探的特坑探的特坑探的特坑探的特点点点点是使用工具简单，技术要求不高，运用广泛，是使用工具简单，技术要求不高，运用广泛，揭露的面积较大，可直接观察地质现象，不受限揭露的面积较大，可直接观察地质现象，不受限制地

48、采取原状结构式样，并可用来做现场大型试制地采取原状结构式样，并可用来做现场大型试验。但勘探深度受到一定限制，且成本高，周期验。但勘探深度受到一定限制，且成本高，周期长。长。n n 水利水电工程勘探中常用的水利水电工程勘探中常用的坑探类型坑探类型坑探类型坑探类型、特点特点特点特点及及用途用途用途用途见表见表见表见表15153 3。表表153 工程地质勘探中的坑探类型工程地质勘探中的坑探类型类型特 点用 途坑探 深度小于3m的小坑，形状不定 局部剥除地表覆土，揭露基岩浅井 从地表向下垂直，断面呈圆形或方形，深度510m 确定覆盖层及风化层的岩性及厚度，取原状样，载荷试验，渗水试验探槽 在地表垂直岩

49、层或构造线挖掘成深度不大的(小于35m)长条形槽子 追索构造线、断层、探查残积坡积层，风化岩石的厚度和岩性，了解坝接头处的地质情况竖井 形状与浅井同，但深度超过10m，一般在平缓山坡、漫滩、阶地等岩层较平缓的地方，有时需支护 了解覆盖层厚度及性质，构造线、岩石破碎情况、岩溶、滑坡等，岩层倾角较缓时效果较好平洞 在地面有出口的水平坑道，深度较大，适用于较陡的基岩边坡 调查斜坡地质构造，对查明地层岩性、软弱夹层、破碎带、卸荷裂隙、风化岩层时效果较好，还可取样或作原位试验 三、工程地质和水文地质野外试验三、工程地质和水文地质野外试验 n n 野外试验在工程地质和水文地质勘察中是一项经野外试验在工程地

50、质和水文地质勘察中是一项经常进行的重要勘察方法，是获得工程地质水文地常进行的重要勘察方法，是获得工程地质水文地质问题质问题定量评价定量评价定量评价定量评价、工程设计工程设计工程设计工程设计、施工施工施工施工和和认识区域水认识区域水认识区域水认识区域水文地质条件文地质条件文地质条件文地质条件评价地下水资源所需参数的主要手段。评价地下水资源所需参数的主要手段。n n 工程地质水文地质勘察中常用的野外试验有三工程地质水文地质勘察中常用的野外试验有三大类：大类：水文地质试验水文地质试验水文地质试验水文地质试验：钻孔压水试验钻孔压水试验钻孔压水试验钻孔压水试验、抽水试抽水试抽水试抽水试验验验验、渗水试验