邊坡工程、地下工程勘察.ppt

邊坡（滑坡）工程地下工程勘察,滑坡工程勘察邊坡工程勘察地下工程勘察,滑坡工程勘察,滑坡勘察的要點(diǎn)（難點(diǎn)）：1、確定滑坡范圍（尤其是經(jīng)過幾次滑動的老滑坡）2、確定滑面（有多個滑面和潛在滑面）3、確定滑帶的力學(xué)參數(shù)c、值及其變化特點(diǎn)。4、評價滑坡的穩(wěn)定性（工程地質(zhì)分析法，理論計算法）5、確定治理措施,三峽老城滑坡范圍,邊坡工程勘察（建筑邊坡工程技術(shù)規(guī)范GB50330-2002）,邊坡工程安全等級劃分：,邊坡工程勘察的一般規(guī)定（教材按巖土工程勘察規(guī)范編制）,一級建筑邊坡工程應(yīng)進(jìn)行專門的巖土工程勘察；二、三級建筑邊坡工程可與主體建筑勘察一并進(jìn)行，但應(yīng)滿足邊坡勘察的深度和要求。大型的和地質(zhì)環(huán)境條件復(fù)雜的邊坡宜分階段勘察；地質(zhì)復(fù)雜的一級邊坡工程尚應(yīng)進(jìn)行施工勘察。建筑邊坡應(yīng)注重氣象資料收集、水文調(diào)查和水文地質(zhì)勘察工作。,邊坡工程勘察報告的內(nèi)容,在查明邊坡工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件的基礎(chǔ)上，確定邊坡類別和可能的破壞形式。提供驗(yàn)算邊坡穩(wěn)定性、變形和設(shè)計所需的計算參數(shù)值。評價邊坡的穩(wěn)定性，并提出潛在的不穩(wěn)定邊坡的整治措施和監(jiān)測方案的建議對需進(jìn)行抗震設(shè)防的邊坡應(yīng)根據(jù)區(qū)劃提供設(shè)防烈度或地震動參數(shù)。提出邊坡整治設(shè)計、施工注意事項(xiàng)的建議。對所勘察的邊坡工程是否存在滑坡等不良地質(zhì)現(xiàn)象，以及開挖或構(gòu)筑的適宜性做出結(jié)論。對安全等級為一、二級的邊坡工程尚應(yīng)提出沿邊坡開挖線的地質(zhì)縱、橫剖面圖。,邊坡勘探,勘探線應(yīng)垂直邊坡走向布置，詳勘的線、點(diǎn)間距可按表或地區(qū)經(jīng)驗(yàn)確定。且對每一單獨(dú)邊坡段勘探線不少于2條，每條勘探線不應(yīng)小于2個勘探孔。建筑邊坡的勘探范圍應(yīng)包括不小于巖質(zhì)邊坡高度或不小于1.5倍土質(zhì)邊坡高度。以及可能對建（構(gòu)）筑物有潛在安全影響的區(qū)域。控制性勘探孔的深度應(yīng)穿過最深潛在滑動面進(jìn)入穩(wěn)定層不小于5m，并應(yīng)進(jìn)入坡腳地形剖面最低點(diǎn)和支護(hù)結(jié)構(gòu)基底下不小于3m。見圖,邊坡勘察試驗(yàn),主要巖土層和軟弱層應(yīng)采集試樣進(jìn)行物理力學(xué)性能試驗(yàn)，土的抗剪強(qiáng)度指標(biāo)宜采用三軸試驗(yàn)獲取。每層巖土主要指標(biāo)的試樣數(shù)量：土層不應(yīng)少于6個，巖石抗壓強(qiáng)度不應(yīng)小于9個。巖體結(jié)構(gòu)面的抗剪強(qiáng)度宜采用現(xiàn)場試驗(yàn)確定。對有特殊要求的巖質(zhì)邊坡宜作巖體流變試驗(yàn)。,邊坡穩(wěn)定性評價,土質(zhì)邊坡和較大規(guī)模的碎裂結(jié)構(gòu)巖質(zhì)邊坡宜采用圓弧滑動法計算對可能產(chǎn)生平面滑動的邊坡宜采用平面滑動法進(jìn)行計算對可能產(chǎn)生折線滑動的邊坡宜采用折線滑動法進(jìn)行計算對結(jié)構(gòu)復(fù)雜的巖質(zhì)邊坡，可配合采用赤平極射投影法和實(shí)體比例投影法分析當(dāng)邊坡破壞機(jī)制復(fù)雜時，宜結(jié)合數(shù)值分析法進(jìn)行分析。,穩(wěn)定系數(shù)與安全系數(shù),穩(wěn)定系數(shù)和安全系數(shù)是兩個物理意義截然不同但又有聯(lián)系的概念，但有人往往將其混為一談。穩(wěn)定系數(shù)是反映一個滑坡或邊坡穩(wěn)定性。安全系數(shù)則是指工程設(shè)計標(biāo)準(zhǔn)，指對一個滑坡進(jìn)行抗滑或支擋設(shè)計時，應(yīng)給予的安全儲備的大小。穩(wěn)定系數(shù)是通過計算獲得的；安全系數(shù)則是工程設(shè)計人員給定的。穩(wěn)定系數(shù)由勘察人員確定；安全系數(shù)由設(shè)計人員給出。Morgenstern-PriceSpencer(1973)Sarma(1973)Fellenius簡化BishopJanbu王復(fù)來法推力傳遞法Saram(1979),邊坡穩(wěn)定安全系數(shù),地下洞室（巖土工程勘察規(guī)范）,地下洞室圍巖的質(zhì)量分級應(yīng)與洞室設(shè)計采用的標(biāo)準(zhǔn)一致，無特殊要求時可根據(jù)現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)工程巖體分級標(biāo)準(zhǔn)(GB50218)執(zhí)行，地下鐵道圍巖類別應(yīng)按現(xiàn)行國家標(biāo)準(zhǔn)地下鐵道、輕軌交通巖土工程勘察規(guī)范(GB50307)執(zhí)行。可行性研究勘察應(yīng)通過搜集區(qū)域地質(zhì)資料，現(xiàn)場踏勘和調(diào)查，了解擬選方案的地形地貌、地層巖性、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)、水文地質(zhì)和環(huán)境條件，做出可行性評價，選擇合適的洞址和洞口。地下洞室應(yīng)著重進(jìn)行初步勘察和詳細(xì)勘察。施工勘察應(yīng)配合導(dǎo)洞或毛洞開挖進(jìn)行，當(dāng)發(fā)現(xiàn)與勘察資料有較大出入時，應(yīng)提出修改設(shè)計和施工方案的建議。地下洞室圍巖的穩(wěn)定性評價可采用工程地質(zhì)分析與理論計算相結(jié)合的方法，可采用數(shù)值法或彈性有限元圖譜法計算。當(dāng)洞室可能產(chǎn)生偏壓、膨脹壓力、巖爆和其他特殊情況時，應(yīng)進(jìn)行專門研究。,洞室超前預(yù)報,地下洞室勘察，憑工程地質(zhì)測繪、工程物探和少量的鉆探工作，其精度是很難滿足施工要求的，尚需依靠施工勘察和超前地質(zhì)預(yù)報加以補(bǔ)充和修正。因此，施工勘察和地質(zhì)超前預(yù)報關(guān)系到地下洞室掘進(jìn)速度和施工安全，可以起到指導(dǎo)設(shè)計和施工的作用。超前地質(zhì)預(yù)報主要內(nèi)容包括下面四個內(nèi)容：1.斷裂、破碎帶和風(fēng)化囊的預(yù)報；2.不穩(wěn)定塊體的預(yù)報；3.地下水活動情況的預(yù)報；4.地應(yīng)力狀況的預(yù)報。超前預(yù)報的方法，主要有超前導(dǎo)坑預(yù)報法、超前鉆孔測試法和掌子面位移量測法等。,地下洞室初步勘察調(diào)繪,初步勘察應(yīng)采用工程地質(zhì)測繪、勘探和測試等方法，初步查明選定方案的地質(zhì)條件和環(huán)境條件，初步確定巖體質(zhì)量等級(圍巖類別)，對洞址和洞口的穩(wěn)定性做出評價，為初步設(shè)計提供依據(jù)。初步勘察時，工程地質(zhì)測繪和調(diào)查應(yīng)初步查明下列問題：1.地貌形態(tài)和成因類型；2.地層巖性、產(chǎn)狀、厚度、風(fēng)化程度；3.斷裂和主要裂隙的性質(zhì)、產(chǎn)狀、充填、膠結(jié)、貫通及組合關(guān)系；4.不良地質(zhì)作用的類型、規(guī)模和分布；5.地震地質(zhì)背景；6.地應(yīng)力的最大主應(yīng)力作用方向；7.地下水類型、埋藏條件、補(bǔ)給、排泄和動態(tài)變化；8.地表水體的分布及其與地下水的關(guān)系，淤積物的特征；9.洞室穿越地面建筑物、地下構(gòu)筑物、管道等既有工程時的相互影響。,地下洞室初步勘察勘探,1.采用淺層地震剖面法或其他有效方法圈定隱伏斷裂、構(gòu)造破碎帶，查明基巖埋深、劃分風(fēng)化帶；2.勘探點(diǎn)宜沿洞室外側(cè)交叉布置，勘探點(diǎn)間距宜為100200m，采取試樣和原位測試勘探孔不宜少于勘探孔總數(shù)的2/3；控制性勘探孔深度，對巖體基本質(zhì)量等級為I級和II級的巖體宜鉆入洞底設(shè)計標(biāo)高下l3m；對III級巖體宜鉆入35m，對IV級、V級的巖體和土層，勘探孔深度應(yīng)根據(jù)實(shí)際情況確定；,地下洞室初步勘察測試,3.每一主要巖層和土層均應(yīng)采取試樣，當(dāng)有地下水時應(yīng)采取水試樣；當(dāng)洞區(qū)存在有害氣體或地溫異常時，應(yīng)進(jìn)行有害氣體成分、含量或地溫測定；對高地應(yīng)力地區(qū)，應(yīng)進(jìn)行地應(yīng)力量測；4.必要時，可進(jìn)行鉆孔彈性波或聲波測試，鉆孔地震CT或鉆孔電磁波CT測試；5.室內(nèi)巖石試驗(yàn)和土工試驗(yàn)項(xiàng)目，應(yīng)按室內(nèi)試驗(yàn)的有關(guān)規(guī)定執(zhí)行。,詳細(xì)勘察,詳細(xì)勘察應(yīng)采用勘探(鉆探、鉆孔物探)和測試為主的勘察方法，必要時可結(jié)合施工導(dǎo)洞布置洞探，詳細(xì)查明洞址、洞口、洞室穿越線路的工程地質(zhì)和水文地質(zhì)條件，分段劃分巖體質(zhì)量等級(圍巖類別)，評價洞體和圍巖的穩(wěn)定性，為設(shè)計支護(hù)結(jié)構(gòu)和確定施工方案提供資料。詳細(xì)勘察應(yīng)進(jìn)行下列工作：1.查明地層巖性及其分布，劃分巖組和風(fēng)化程度，進(jìn)行巖石物理力學(xué)性質(zhì)試驗(yàn)；2.查明斷裂構(gòu)造和破碎帶的位置、規(guī)模、產(chǎn)狀和力學(xué)屬性，劃分巖體結(jié)構(gòu)類型；3.查明不良地質(zhì)作用的類型、性質(zhì)、分布，并提出防治措施的建議；4.查明主要含水層的分布、厚度、埋深，地下水的類型、水位、補(bǔ)給排泄條件，預(yù)測開挖期間出水狀態(tài)、涌水量和水質(zhì)的腐蝕性；5.城市地下洞室需降水施工時，應(yīng)分段提出工程降水方案和有關(guān)參數(shù)；6.查明洞室所在位置及鄰近地段的地面建筑和地下構(gòu)筑物、管線狀況，預(yù)測洞室開挖可能產(chǎn)生的影響，提出防護(hù)措施。,詳細(xì)勘察勘探,詳細(xì)勘察可采用淺層地震勘探和孔間地震CT或孔間電磁波CT測試等方法，詳細(xì)查明基巖埋深、巖石風(fēng)化程度，隱伏體(如溶洞、破碎帶等)的位置，在鉆孔中進(jìn)行彈性波波速測試，為確定巖體質(zhì)量等級(圍巖類別)，評價巖體完整性，計算動力參數(shù)提供資料。詳細(xì)勘察時，勘探點(diǎn)宜在洞室中線外側(cè)68m交叉布置，山區(qū)地下洞室按地質(zhì)構(gòu)造布置，且勘探點(diǎn)間距不應(yīng)大于50m；城市地下洞室的勘探點(diǎn)間距，巖土變化復(fù)雜的場地宜小于25m，中等復(fù)雜的宜為2540m，簡單的宜為4080m。采取試樣和原位測試勘探孔數(shù)量不應(yīng)少于勘探孔總數(shù)的1/2。詳細(xì)勘察時，第四系中的控制性勘探孔深度應(yīng)根據(jù)工程地質(zhì)、水文地質(zhì)條件、洞室埋深、防護(hù)設(shè)計等需要確定；一般性勘探孔可鉆至基底設(shè)計標(biāo)高下610m?？刂菩钥碧娇咨疃龋砂闯醪娇辈鞎r的有關(guān)要求執(zhí)行。,詳勘測試,詳細(xì)勘察的室內(nèi)試驗(yàn)和原位測試，除應(yīng)滿足初步勘察的要求外，對城市地下洞室尚應(yīng)根據(jù)設(shè)計要求進(jìn)行下列試驗(yàn)：1.采用承壓板邊長為30cm的載荷試驗(yàn)測求地基基床系數(shù)；2.采用面熱源法或熱線比較法進(jìn)行熱物理指標(biāo)試驗(yàn)，計算熱物理參數(shù)：導(dǎo)溫系數(shù)、導(dǎo)熱系數(shù)和比熱容；3.當(dāng)需提供動力參數(shù)時，可用壓縮波波速vp和剪切波波速vs計算求得，必要時，可采用室內(nèi)動力性質(zhì)試驗(yàn)，提供動力參數(shù)。,詳勘報告,詳細(xì)勘察階段地下洞室?guī)r土工程勘察報告，除按一般的勘察報告要求執(zhí)行外，尚應(yīng)包括下列內(nèi)容：1.劃分圍巖類別；2.提出洞址、洞口、洞軸線位置的建議；3.對洞口、洞體的穩(wěn)定性進(jìn)行評價；4.提出支護(hù)方案和施工方法的建議；5.對地面變形和既有建筑的影響進(jìn)行評價。,百花山隧道進(jìn)口,百花山隧道出口附近巖層（原II類，現(xiàn)為V類）,工程實(shí)例：侯家灣四號隧道,內(nèi)昆線昭通彝良縣境內(nèi)，2228m隧道所在地區(qū)氣候條件惡劣、地質(zhì)復(fù)雜，溶槽、溶溝發(fā)育，進(jìn)口端DK346+187+370段長達(dá)183m為埋深20m左右、風(fēng)化極嚴(yán)重的玄武巖破碎層，自穩(wěn)能力極差；其余地段均為灰?guī)r。在該隧道的施工中，考慮到圍巖比較破碎，分上下兩層臺階開挖，在按設(shè)計施作初期支護(hù)的情況下，DK346+282+299段17m拱部初期支護(hù)于1999年1月21口8時20分在事先沒有任何跡象的情況下，突然響聲大作，瞬間發(fā)生坍塌，初期支護(hù)全被壓垮，洞內(nèi)全斷面封堵，地表形成直徑8m、深4m的口小肚大的坍穴，坍方數(shù)量為3630m3降雪和地下水激發(fā)造成；地質(zhì)因素：隧道拱頂上方埋深為21m，埋深上部為松散的砂粘土，下部為風(fēng)化破碎的玄武巖，經(jīng)過雪水滲透浸泡，達(dá)到飽和狀態(tài)，失去自穩(wěn)能力；人為因素：施工工序安排欠科學(xué)。,