3第三章工程地质试验

3工程地质3.1区域地质概况3.1.1地形地貌及不良地质现象简阳市地势西北高、东南低，自西北向南倾斜。

堤防河段位于浅丘区，地形比较平缓，海拔高程370-420m，北高南低，相对高差20-50m。

属构造剥蚀地形地貌。

侧向冲沟较发育，河谷呈宽缓对称“U”字型。

地形地貌受地层岩性和构造控制明显，泥岩出露处形成缓坡，砂岩出露处常形成陡坎或陡崖。

经勘察，工程区内未发现滑坡等危及工程安全的不良物理地质现象，其不良物理地质象在工程区的主要表现形式为河水对岸边的冲刷掏蚀、河谷淤积堆积及对岩土的软化等作用。

3.1.2地质构造及地震堤防工程区在大地构造上位于扬子准地台四川台坳西部，龙泉山褶皱带东侧，威远旋扭式辐射状隆起构造的北部边缘地带，属四川盆地弱活动断裂区。

本区的明显特征是第四纪以来区域地壳运动较微弱，断裂活动性和地震活动性也较P3)，微弱，区内地质构造稳定性较好，露地层为侏罗系上统蓬莱镇组下段地层(J1为一套内陆河湖相红色碎屑沉积岩，岩层微向北西倾斜，倾角1～3°。

根据1／400万《中国地震动参数区划图》(GB18306---2001)和1／100万《四川、甘肃、陕西部分地区地震动峰加速度区划图、地震动反应谱特征周期区划图》，工程区场地50年超越概率10％的地震动峰值加速度为0.05g，相应地震基本烈度为VI度。

3.1.3水文地质条件堤防区内的水文地质条件较简单，地下水按含水层性质、埋藏条件可分为两大类型；一是第四系松散堆积层中的孔隙水，孔隙水主要赋存于第四系冲洪积层中，含水不丰}富，透水性较弱。

地下水受大气降水及地表水的渗入补给，随季节性变化而变化。

二是基岩风化带中的裂隙水，其含水、透水性均较差。

据区域水文地质资料及简阳施家镇地表水、地下水的水质分析，地表水、地下水为重碳酸钙镁型水，地下水和地表水对水泥泥拌制品不具侵蚀件。

3.1.4地层岩性)l、第四系(Q4ml)：在场镇或居民聚居河段两岸局部分布人工堆积杂填土，一1)杂填土(Q4种为修建房屋、道路等建设弃渣料，另一种为生活垃圾，含有机质和腐植物，有臭气。

工程地质勘察笔记《工程地质勘察》，张倬元重点章节（红色）绪论一掌握勘察的等级确定的依据及方法第一章工程地质测绘一掌握工程地质测绘的范围、比例尺和精度第二章工程地质勘查中的勘探工作一工程地质钻探特点以及其查明的主要问题二掌握采取土样要求和方法第三章工程地质勘查中的野外试验工作第四章工程地质勘探中的长期观测工作第五章天然建筑材料的普查勘探工作第六章工程地质勘查的室内工作第七章城市及工业民用建筑的工程地质勘查第八章道路建筑工程地质勘查道路线路选择工程地质论证、桥基选择工程地质论证第九章桥梁建筑工程地质勘查桥基选择工程地质论证第十章隧道及其他地下建筑工程地质勘查第十一章水工建筑物的工程地质勘查第十二章海港及岸外工程的工程地质勘查第0章绪论一工程地质勘察的学科性质二工程地质勘察的目的与任务1 目的：主要是查明工程地质条件，分析存在的地质问题，对建筑地区作出工程地质评价2 任务：为工程的规划、设计、施工和使用提供地质资料和依据，解决有关的地质问题，以便使建筑物与地质环境相适应，既保证建筑物的稳定安全、经济合理、运行正常、使用方便，又尽可能避免因工程的兴建而恶化地质环境，引起地质灾害，达到合理利用和保护地质环境的目的。

三掌握工程地质条件、工程地质问题的基本概念1工程地质条件：与工程建筑有关的地质要素之综合，包括地形地貌条件、岩土类型及其工程地质性质、地质结构与地应力、水文地质条件、物理地质现象、以及天然建筑材料等要素。

2 工程地质问题：是指工程建筑与地质环境相互作用而引起的、对建筑本身的施工和正常运行或对周围环境可能产生影响的地质问题。

工程地质问题包括区域地壳稳定性问题和岩土体稳定性问题等。

四掌握勘察的等级确定的依据及方法五不同类型的建筑物的勘察阶段的划分及依据、各勘察阶段的主要任务六掌握工程地质勘察技术方法（由研究对象决定）及相互关系在工程地质勘察过程中，要采用工程地质学所有的研究方法：地质学方法、试验方法、工程地质类比法、模型实验法、概率统计法和理论计算法。

第三章坝址工程地质条件及评价第一节坝址地质概况本次可研勘察，在九节滩固家河渡口以上1km河段内进行了反复比选，最终选择了上下两个坝址进行坝址比较。

上下两个坝址相距231m，处于同一构造，同一地貌及地层单元中，工程地质条件具有一定的相似性和差异性。

一、地形地貌巴河总体流向为，坝址区流向为N8°E。

坝址处河道顺道，常年水面宽度约300m，河谷开阔。

河流两岸基本对称，右岸稍缓，坡角约18°，左岸稍陡，坡角约23°。

两岸斜坡台地上分布有大量的第四系崩坡积物。

河底高程251.2～252.1m，上坝址上游180m 处靠右有一深潭，河底高程241.9m。

在地貌上坝址区属典型的河岸斜坡堆积地貌单元，包括阶地、冲沟及斜坡堆积等地貌形态。

1、阶地：在坝址区阶地不发育，无Ⅰ级阶地，仅在上坝址坝轴线右岸290m高程处附近残留Ⅱ级阶地，残留面积约50m2。

阶面高程290～295m，高出河水面38～43m。

阶地残留物为粉质粘土夹砂卵石层，厚度2～3m，结构紧密。

2、冲沟：在下坝址下游80m处左岸发育一冲沟，即固家河沟，沟长约2km，集雨面积约2.0km2，比降约2.3%。

该冲沟沟口两岸基岩裸露，为侏罗系上沙溪庙组厚层砂岩。

沟口段宽15～20m，沟内长年有水流过。

3、斜坡堆积地貌：坝址处两岸山顶高程300～330m，高出河底50～80m。

斜坡地貌形态严格受岩性控制，砂岩出露地带大多形成陡崖，泥岩出露地带则形成缓坡台地。

在缓坡台地上分布有崩坡积、残坡积物，岩性为块碎石土、粉质粘土、粉土等，厚度0～5m。

二、地层岩性坝区地层主要包括覆盖层和基岩两大部分，覆盖层以第四系全新统残坡积和冲洪积为主，基岩为侏罗系上沙溪庙组砂泥岩互层。

1、第四系（Q4）第四系全新统在坝区广为分布，以残坡积和冲洪积为主。

残坡积主要分布在两岸缓坡台地上，岩性以块碎石土、粉质粘土、粉土为主，厚度0～5m。

冲洪积主要分布在河床及岸边，在九节滩坝区冲洪积特未集中大片产出、分布零星，厚度0～2.1m。

土工试验目录一、密度试验 (1)二、含水量试验 (3)三、液限试验 (5)四、塑限试验 (8)五、压缩试验 (10)六、抗剪强度试验 (15)七、击实试验 (21)八、综合性分析试验：静力触探试验 (25)1一、 密度试验土的密度是指土的单位体积的质量。

（一）试验目的测定土的密度，以了解土的疏密和干湿状态，供换算土的其它物理性质指标和工程设计，以及控制施工质量之用。

这里指的密度是湿密度ρ，其它还有干密度ρ'、饱和密度sat ρ等。

（二）试验方法与适用范围一般粘性土，宜采用环刀法；易破碎，难以切削的土，可采用蜡封法；对于砂土与砂砾土，可用现场的灌砂法或灌水法。

（三）环刀法密度试验1、仪器设备(1)环刀（内径6.18cm ，面积30cm 2，高20mm ，壁厚1.5mm ）； (2)天平（感量为0.1g ，称量为500~1000g ）； (3)其他：修土刀，钢丝锯，凡士林等。

2、操作步骤(1)按工程需要取原状土或人工制备所需要状态的扰动土样，其直径和高度大于环刀尺寸，修平两端放在玻璃板上。

(2)称量环刀质量。

(3)在环刀内壁涂一薄层凡士林油，并将其刃口向下放在试样上。

(4)用修土刀削去部分环刀外缘土样，并将环刀垂直下压，边压边修，至土样上端伸出环刀为止。

(5)用修土刀仔细削平两端余土，注意刮平时不得使土样扰动或压密。

(6)擦净环刀外壁，称量环刀加土的质量，准确至0.1g 。

3、计算按下式计算土的密度：Vm m m V m 00)(-+==ρ 式中：ρ——土的密度，（g/cm 3）；0m ——环刀质量，（g ）；2 )(0m m ——环刀加土的质量，（g ）； V ——环刀容积，（cm 3）。

计算至0.01g/cm 3，同一土样，需进行两次平行测定，取其算术平均值，平行差不得大于0.03g/cm 3。

4、试验记录密度试验 (环刀法)工程编号： 试验者： 钻孔编号： 计算者：5、思考题(1)若两次测定的值有较大误差，试分析其原因。

教学大纲一、课程性质和目的本课程为高年级本科生开设的专业课的基础部分，是工程地质学科的骨干课程，同时也是土木工程、环境工程、水利水电工程等专业的重要必修课。

通过本课程的学习，为学生将来从事本专业的科学技术工作打下良好的基础。

目的：1．向学生传授内外动力及人类活动引起有关物理地质现象方面的基本知识，以及从工程地质角度研究这些动力地质现象（问题）的基本方法等。

2．通过本课程学习，具备解决某些重大工程地质实际问题的初步能力。

3．该课程应用性很强，要求学生尽可能紧密联系某些具体工程动力地质现象的实际进行学习，同时要求学生具备必修的专业基础知识，以便更好地掌握该门课程的内容。

二、课程的基本内容第一章绪论介绍工程地质学的主要研究内容、研究方法及实际意义，它与其它学科间的相互关系，工程地质学发展历史、现状和研究前沿。

如何学习该课程。

第二章活断层工程地质研究活断层的基本概念、基本特征、活断层鉴别及研究方法、活断层区建筑原则。

第三章地震工程地质研究地震的基本知识，地震效应，场地条件对震害的影响，地震小区划，建筑抗震原则及措施。

第四章砂土液化工程地质研究砂土液化机理及影响因素，砂土液化的判别方法，砂土液化的防护措施。

第五章岩石风化工程地质研究基本概念，影响岩石风化因素，风化壳及分带标志和方法，岩石风化防护措施。

本章教与学两方面没有难度，主要问题是实际工作中风化岩分带的标准很难把握，带有很大的不确定性，最好配合现场考察进行教学。

第六章斜坡变形破坏工程地质研究基本概念，斜坡应力分布特征，斜坡变形破坏形式及机理，崩塌形成条件及基本特征滑坡形态要素及分类、稳定性影响因素及评价，斜坡变形破坏预测预报及防治。

第七章渗透变形工程地质研究渗透变形概念及形式，产生渗透变形的基本条件，渗透变形预测，防治措施。

第八章岩溶工程地质研究溶蚀机理，岩溶发育的影响因素，岩溶渗漏、塌陷工程地质问题分析，渗漏及塌陷处理措施。

第九章水库诱发地震工程地质研究诱发地震的类型，水诱发机制，水库诱发地震发生的地质背景条件，水库诱发地震的基本特征，诱发地震的工程地质研究及预测。

第三章工程地质勘探与取样本章重点：重点介绍了工程地质勘探的任务、特点和手段，钻探工程，坑探工程，地球物理勘探的工作方法，勘探工作的布置和施工顺序，采取土样。

学习要求：掌握工程地质钻探方法及适用性、工程地质岩芯编录、取样的技术要求以及勘探工作的布置要求第一节概述工程地质勘探是在工程地质测绘的基础上，利用各种设备、工具直接深入地下岩土层，查明地下岩土性质、结构构造、空间分布、地下水条件等内容的勘察工作，是探明深部地质情况的一种可靠的方法。

工程地质勘探的主要方式有钻探工程、坑探工程和地球物理勘探工程（简称物探工程）。

主要任务为：（1）探明建筑场地的岩性及地质构造，即各地层的厚度、性质及其变化；划分地层并确定其接触关系；了解基岩的风化程度、划分风化带；了解岩层的产状、裂隙发育程度及其随深度的变化；了解褶皱、断裂、破碎带及其它地质构造的空间分布和变化。

（2）探明水文地质条件，即含水层、隔水层的分布、埋藏厚度、性质及地下水位。

（3)探明地貌及物理地质现象，包括河谷阶地、冲洪积扇、坡积层的位置和土层结构；岩溶的规模及发育程度；滑坡及泥石流的分布、范围、特性等。

（4)采取岩土样及水样，提供对岩土特性进行鉴定和各种试验所需的样品。

提供野外试验条件。

第二节物探工程一、物探工程的分类及应用物探工程是利用专门的仪器来探测各种地质体物理场的分布情况，并对其数据及绘制的曲线进行分析解释，从而划分地层、判定地质构造、水文地质条件及各种不良地质现象的勘探方法，又称为地球物理勘探。

物探工程的特点是：速度快、设备轻便、效率高、成本低。

但具有多解性，属于间接的方法。

因此，在工程勘察中应与其他勘探工程（钻探和坑探）等直接方法结合使用。

物探工程的主要作用有：（1）作为钻探的先行手段，了解隐蔽的地质界限、界面或异常点（如基岩面、风化带、断层破碎带、岩溶洞穴等）；（2）作为钻探的辅助手段，在钻孔之间增加地球物理勘探点，为钻探成果的内插、外推提供依据；（3）作为原位测试手段，测定岩土体的波速、动弹性模量、土对金属的腐蚀性等参数。