三、勘查成果整理

三、勘查成果整理

工程地质勘查报告书和图件是在工程地质调查与测绘、勘探试验、监测等已获得的原始资料的基础上,按工程要求和分析问题的需要进行整理、统计、归纳、分析、评价,提出工程建议,形成文字报告并附各种图件的勘查技术文件。因此它是工程地质勘查的最终成果,并作为设计部门进行设计的最重要的基础资料。

勘查成果的整理一般是在现场勘查工作告一段落或整个勘查工程结束后进行。成果整理工作一般包括现场和室内试验数据的整理和统计、工程地质图件的编制以及工程地质报告书的编写。

1.现场和室内试验数据的整理

在工程地质勘查过程中,各项勘查内容都有大量的地质数据和试验数据,而这些数据一般都是离散的。因而需要对这些离散数据进行分析和归纳整理,使这些数据能更好地反映岩土体性质和地质特征的变化规律。

对岩土参数的基本要求是可靠和适用。在分析岩土参数的可靠性和适用性时,应着重考虑以下因素:①取样方法和其他因素(如取土器等)对试验结果的影响;②采用的试验方法和取值标准;③不同测试方法(如室内试验与现场测试等)所得结果的分析比较;④测试结果的离散程度;⑤测试方法与计算模型的配套性。

在对测试数据的可靠性作出分析评价的基础上,用统计方法整理和选择参数的代表性数值。一般情况下应提供:①岩土参数的平均值、标准差、变异系数、数据分布范围和数据的数量;②承载能力极限状态计算所需的岩土参数标准值,当设计规范另有专门规定的标准值取值方法时,可按有关规范执行。

2.工程地质图的编制

工程地质图是针对工程目的而编制的。它综合了通过各种工程地质勘查方法(如测绘、勘探、试验等)所取得的成果,并经过分析编制而成。

(1)工程地质图的类型。

1)工程地质勘查实际材料图。图中反映该工程场地勘查的实际工作,包括地质点、钻孔点、勘探坑洞、试验点、长期观测点等。从实际材料图上可得出勘查工作量、勘查点位置以及勘查工作布置的合理性等。

2)工程地质编录图。工程地质编录图由一套图件构成,包括有钻孔柱状图、基坑编录图、平洞展视图及其他地质勘探和测绘点的编录。

3)工程地质分析图。图中突出反映一种或两种工程地质因素或岩土某一性质的指标的变化情况。例如天然地基持力层的埋深和厚度等值线图,基岩(或硬土层)埋深等深线及岩性变化图等。这种图所表示的内容多是对拟建工程具有决定性意义,或为分析某一重大工程地质问题时必备的图件。

4)专门工程地质图。专门工程地质图是为勘查某一专门工程地质问题而编制的图件。图中突出反映与该工程地质问题有关的地质特征、空间分布及其相互组合关系,评价与地质问题有关的地质和力学数据。如分析边坡稳定时突出边坡岩土体与结构面、地下水渗流特征的关系,以确定滑移体的边界以及结构面组合和岩土体性能等的力学数据,从而编制边坡工程地质图件。

5)综合性工程地质图和分区图。综合性工程地质图也称工程地质图,这种图是针对建筑类型,把与之相关的地质条件和勘探试验成果综合地反映在图上,并对建筑地区的工程地质条件作出总的评价。此图可作为建筑物总体布置、设计方案与处理措施的基本依据。

综合性工程地质图是在综合性工程地质图的基础上,按建筑的适宜性和具体工程地质条件的相似性进行分区或分段,还要系统地反映有关工程地质条件和工程地质问题最需用的资料,并附分区工程地质特征说明表。

(2)工程地质图的内容。工程地质图的内容主要反映该地区的工程地质条件,按工程的特点和要求对该地区工程地质条件的综合表现进行分区和工程地质评价,一般工程地质图应反映如下几方面内容。

1)地形地貌。地形地貌包括地形起伏变化、高程和相对高差;地面切割情况,例如冲沟的发育程度、形态、方向、密度、深度及宽度;场地范围、山坡形状、高度、陡度及河流冲刷和阶地情况等。地形地貌条件对建筑场地或线路的选择、建筑物的布局和结构形式以及施工条件都有直接影响。合理利用地形地貌条件可以提高工程建设的经济效益,尤其是在规划阶段,比较不同方案时,地形地貌条件往往是首要因素。例如,地形起伏变化及沟谷发育情况等对道路和运河渠道等工程的选线及建(构)筑物布置常具有决定性意义。斜坡的高度和形状影响到挖方边坡的土方量和稳定性。建筑场地的平整程度对一般建筑物的挖方、填方量以及施工条件都具有明显的意义。

2)岩土类型及其工程性质。这是工程地质条件中较为重要的方面,包括地层年代、地基土成因类型、变化、分布规律以及物理力学指标的变化范围和代表值。正确地按形成年代及成因类型划分岩土层,有助于找出岩层物理状态和力学性质的共同特征,为进一步布置取样及试验工作提供依据。

3)地质构造。工程地质图应能反映基岩地区或有地震影响的松软土层地区的地质构造,其内容一般包括各种岩土层的分布范围、产状、褶曲轴线,断层破碎带的位置、类型及其活动性。

4)水文地质条件。水文地质条件一般包括地下水位、潜水水位及对工程有影响的承压水水位及其变化幅度,地下水的化学成分及腐蚀性。

5)物理地质现象。物理地质现象包括各类物理地质现象的形态、发育强度的等级及其活动性。各种物理地质现象的形态类型(如岩溶、滑坡、岩堆等),一般在工程地质图上用符号在其主要发育地带笼统表示,冲沟的发育深度、岩石风化壳的厚度等可在符号旁用数字表示。

(3)工程地质图的编制方法。工程地质图是根据工程地质条件各方面的图件编制的。这些基本图件为:①第四纪地质图或地质图;②地貌及物理地质现象图;③水文地质图;④各种剖面图件、钻孔柱状图及各种原位测试与室内试验成果图表。此外,在编制某些专门工程地质图时还需要其他图件和资料,如相应的成果整理图表及工程地质分析图等,图的比例尺愈大、场地条件愈复杂或工程要求愈高,这类资料的种类愈多。

在使用这些基本底图上的资料时,必须从分析研究入手,根据编图目的,对这些资料加以选择,即选取那些对反映工程地质条件、分析工程地质问题最有用的资料,突出主要特征。而且在利用资料时,往往还需按工程要求经过综合整理后,再编绘到工程地质图上。

图上应画出相应界线,主要有不同年代、不同成因类型和土性的土层界线,地貌分区界线,物理地质现象分布界线及各级工程地质分区界线等。各种界线的绘制方法是:肯定者用实线绘制,不肯定者用虚线绘制。工程地质分区的区级之间可用线的粗细区别,由高级区向低级区由粗变细。

除了分区界线之外,工程地质图上还可使用各种花纹(表示岩性)、线条(如断层线等)、符号(如物理地质现象、坑孔、原位测试点、井、泉等)、代号(如土的成因类型代号等)及等值线等,均可按现行规范统一图例绘制。另外,在工程地质图上为了反映土层在一定深度范围内的变化,往往使用小柱状图,在小柱状图的左边用数字表明各土层的厚度或深度。

在工程地质图上一般用颜色表示工程地质分区(有时表示岩性)。图上的最大一级单元可用不同的颜色表示,同一最大单元内的各区用该最大单元颜色的不同色调相区别,更进一步的划分则用同一色调的深浅区别。用工程地质评价分区时,一般用绿色表示建筑条件最好的区,用黄色表示差一些的区,而条件最差的区则用红色表示。有些线条符号等也可用颜色表示,如活动的断层、活动性的冲沟、滑坡及最高洪水淹没界线等,可用红色符号表示。

复杂条件下的工程地质图综合的内容是比较多的,有时虽经系统分析、选择,但图面上的线条、符号仍会相当拥挤,因而必须注意恰当地利用色彩、各种花纹、线条、粗细界线、符号及代号等,对这些要妥善地安排,分出疏密浓淡,使工程地质图既能充分说明工程地质条件,又能清晰易读、整洁美观。

3.工程地质报告书的编写

(1)工程地质报告书。工程地质报告书是工程地质勘查的文字成果。报告书应该简明扼要,切合主题。所提出的论点应有充分的实际资料作为依据,并附有必要的插图、照片及表格,以助文字说明。较复杂场地的大规模或重型工程的工程地质报告书,在内容结构上一般分为绪论部分、一般部分、专门部分和结论部分。

1)绪论部分。绪论部分主要是说明任务要求及勘查工程概况、拟建工程概况、采用的方法及取得的成果。勘查任务应以上级机关或设计、施工单位提交的任务书为依据。为了明确勘查的任务和意义,在绪论中应先说明建筑的类型、拟定规模及其重要性,勘查阶段需要解决的问题等。

2)一般部分。一般部分阐述勘查场地的工程地质条件。对影响工程地质条件的因素,如地势、水文等也应作一般介绍,阐述的内容应能表明建筑地区工程地质条件的特征及一般规律。

3)专门部分。专门部分是整个报告书的中心内容,任务是结合具体工程要求对涉及的各种工程地质问题进行论证,并对任务书中所提出的要求和问题给予尽可能圆满的回答。包括:勘查方法和勘查工作布置;场地地形、地貌、地层、地质构造、岩土性质、地下水、不良地质现象的描述和评价;场地稳定性与适宜性的评价;岩土参数的分析与选用。在论述时应当由列举的勘查所得的各种实际资料进行计算,在定性评价基础上作出定量评价。

4)结论部分。结论部分是在上述各部分的基础上,对任务书中所提出的以及实际工作中所发现的各项工程地质问题做出简短明确的解答,因而内容必须明确具体,措词必须简练正确。此外,在结论中还应指出存在的问题及今后进一步研究方向的建议。

(2)工程地质图等附件。工程地质报告书应附有各种工程地质图,工程地质图由一套图组成,其中平面图是最主要的部分,其附件包括:①勘探点平面位置图;②工程地质剖面图;③地层综合柱状图(或分区地层综合柱状图);④土工试验图表;⑤现场原位测试图件;⑥其他专门图件。