工程地质分析原理(峨眉综合工程地质实习指导书).doc
工程地质分析原理 峨眉综合工程地质实习指导书 勘察技术与工程专业 成都理工大学 环境与土木工程学院工程地质教研室 目 录 1.工程地质测绘 1.1资料准备阶段 1.2外业测绘阶段 1.2.1路线踏勘 1.2.2实测剖面 1.2.3平面地质测绘 1.3资料综合整理 1.3.1综合整理的目的和任务 1.3.2 图件编制 1.3.3编写综合工程地质测绘报告 2.滑坡稳定性分析评价 2.1目的及意义 2.2 现场测绘调研 2.2.1 工程地质测绘 2.2.2实测剖面 2.3 岩土力学试验 2.4滑坡的稳定性的计算分析 2.5 编写滑坡稳定性分析评价报告 3. 地基岩土工程勘察 3.1 岩土工程分级、土石鉴定与分类 3.1.1岩土工程勘察分级 3.1.2地基岩土分类与鉴定 3.2 勘察方案及技术要求 3.2.1基本要求 3.2.2工程勘察阶段 3.2.3高层建筑的工程勘察 3.2.4勘探与取样 3.2.5岩土取样 3.2.6 原位测试 3.2.7 室内土工试验 3.2.8 地下水调查 3.3 地基岩土工程评价与计算 3.3.1地基岩土力学试验参数的数理统计分析 3.3.2场地稳定性评价 3.3.3、地基均匀性评价 3.3.4基础的埋置深度 3.3.5、地基承载力 3.3.6地基强度验算 3.3.7地基变形验算 3.3.8地基稳定性验算 3.3.9桩基评价和计算 3.3.10地下水的腐蚀性 3.3.11 地基的地震效应 3.4 编写地基岩土工程勘察报告大纲 1.工程地质测绘 工程地质测绘是工程地质勘察的基础工作。工程地质测绘主要任务是为了研究拟建场地的地层、岩性、构造、地貌、水文地质条件及物理地质现象,对工程地质条件给予初步评价,为场址选择及勘察方案的布置提供依据。 工程地质测绘应做到1充分收集和利用已有资料,并综合分析,认真研究,对重要地质问题,必须经过实地校核验证2中心突出,目的明确,针对与工程有关的地质问题进行地质测绘;3保证第一性资料准确可靠,边测绘,边整理;4注意点、线、面、体之间的有机联系。为了使同学们能够掌握工程地质测绘的基本程序及过程,实习拟按生产实际分为资料准备、外业测绘及资料综合整理等三个阶段进行。 1.1资料准备阶段 正式开展外业测绘工作之前,应系统收集下列技术资料 1区域地质资料。主要是区域构造地质图及其说明书。初步分析区域地貌、地层岩性、地质构造,尤其应注意新构造运动与断裂活动迹象。 2区域地震资料。分析测区及附近地区地震活动的时、空、强特征,研究地震与断裂构造的关系。 3水文气象资料。分析掌握区域气温、气压、湿度、风速、风向、降水量及蒸发量随季节变化规律、地表水体河流、湖泊、水库及海平面等动态等主要的气象水文要素。 4水文地质资料了解地下水的主要类型、埋藏条件、补-迳-排条件、水位动态变化、岩土体的透水性及水化学特征。 5已有的工程勘察资料。研究各种岩土体的工程特性,了解不良地质现象的发育情况。 7已有的建筑经验。了解建筑物结构、基础类型、地基持力层及承载力、建筑物变形情况及沉降观测等资料。 在综合分析上述资料的基础上,提出测绘及勘察工作应重点查明的主要问题,并编制工程地质测绘及工程勘察大纲。 1.2外业测绘阶段 1.2.1路线踏勘 路线踏勘工作应在资料收集研究工作完成后、实测剖面及平面测绘工作开始之前的较短时间内进行。其目的在于了解实习区的范围、位置交通、山川地形等自然地理情况初步掌握区内地层岩性、地质构造等基本地质条件,以便能够正确地选择实测地层、地貌剖面位置,合理地布置测绘观察点和观测路线,拟定外业工作方案。 路线踏勘的选择原则是穿越区内主要构造线、地层发育全,地质露头较好,通行通视条件较好。为达到教学大纲所规定的教学标准,根据实习区的实际地质条件,并考虑到学生未经过地质填图训练的实际情况等因素。本次实习拟布置荷叶湾凉水井、五叉沟-古木槽、龙门洞-交大、黄湾阶地路线等四条踏勘路线。通过路线观察学习,应掌握以下基本生产技能 各类观察点的准确定位、地质界线的合理描绘; 地质观察内容的描述方法与记录的格式; 岩层岩性的观察及产状标定方法,掌握地层层序及工程地质岩组特征见附录1; 褶皱及断裂构造的观察、分析鉴定及产状要素的测定,构造分析的基本方法; 岩体结构的基本调查方法; 各踏勘路线的主要观察内容要求如下 1 荷叶湾凉水井路线 a. 观察描述Tx、Jb、JZ JS、JSn、JP、Kj、Kg、Kg、 Em与Nl的岩性特征、分层标志、接触关系、厚度及产状变化, 定点并描绘地层界线,确定实测地层剖面的位置; b. 观察及描述记录马林岩向斜核部、两翼的地层及岩性特征、产状变化,向斜形态,确定轴面位置及轴向方位; c.观察并描述凉水井断层的地质特征及力学性质,确定断层露头点位置及延伸方位; d. 观察描述Q2fgl卵石层的岩性特征及其与Nl地层的接触关系。 2五叉沟-古木槽路线 a.确定Tx、Jb、JZ JS、JSn、JP、Kj、Kg等地层界线的图上位置,勾绘地层界线的延伸方位; b.描述记录其岩性特征、分层标志及产状变化情况; c.观察描述沿线的滑坡及崩坡积堆积体,确定其分布范围; 3黄湾阶地路线 a.观察描述阶地冲积层的物质组成、结构特征; b.观察五级阶地的类型特征,确定其分布范围; c.确定实测阶地剖面的位置; 4 龙门洞口-交大路线 a.观察及定点描述善觉寺断层两盘的地层缺失情况及产状变化特征; b.观察描述报国寺断层的地质依据,确定其图上位置及延伸方位; c.观察描述龙门洞口右岸土质滑坡及其治理工程,掌握滑坡应观察描述内容、方法及记录格式; d. 观察描述猫儿岗滑坡体的地质及变形特征,确定其图上分布范围; 1.2.2实测剖面 1.2.2.1 目的及意义 为了建立正确的地层层序、确定地层时代、地层厚度及接触关系;掌握各时代地层的岩石组合特征、相带分布及岩性变化规律;确定地质测绘的填图单位和标志层。在正式开展地表平面测绘工作之前,应在工作区范围内或其紧邻地区精测相关的地层剖面。 实测剖面工作是综合性很强的基础地质工作, 涉及岩石、矿物、地层、地质构造等多学科的综合知识。通过对剖面资料的对比和综合分析,认识并掌握测区的沉积环境与岩相古地理特征,推测该区地质发展史。实测剖面工作是保证填图质量的关键,也是每个地质工作者必须掌握的基本功。 通过剖面实测,必须学会地层、地貌剖面测量、计算技术、资料整理及图件绘制等基本方法。 1.2.2.2 剖面布置原则 地层实测剖面应布置在构造简单单斜、地层层序发育齐全、接触关系清楚、化石丰富、标志层和相带清晰、岩性组合及地层厚度具代表性、露头及通视条件良好、通行方便的地段。 1.2.2.3 技术要求 1剖面线方位应基本垂直于地层或主要构造线走向,两者之间的夹角一般不小于60。 2剖面线通过的具体位置,除满足前述实测目的与任务要求外,还应注意基岩露头的连续性,故经常利用沟谷的自然切面及人工采掘面等作为剖面通过的位置。若某段露头不佳,在相临地段露头好并有明显的层位标志时,可以采用层位平移法测制。若无明显的平移标志,也可考虑采用槽探、剥土等工程进行揭露。 3根据测区岩性复杂程度,岩石地层划分和表示详细程度,以及地质目的和经济效果确定剖面比倒尺, 以能充分反映其最小地层单位或岩石单位为原则。例如15万区调中剖面比例尺一般采用11000或12000。本次教学实习的实测剖面比例尺采用11000或12000。 4剖面数量的确定一个区调图幅内不同沉积岩地层,一般至少要有一至两条实测剖面控制;联测图幅可按联测区统一考虑,一般是一个填图单位应当有2至3条剖面控制。教学实习的重点在于学习基本方法,要求每组实测一至二条剖面,但每人必须学会实测剖面的全部工作方法,提交全部资料。其它地层用简测地层剖面和路线地质剖面控制。 5根据上述原则与技术要求以及实习区的具体情况,实测剖面工作拟在川主河及黄湾阶地两个地段进行。川主河实测剖面从Jsn顶部到Kg底部, 比例尺以12000为宜;黄湾地区从后坪向东, 实测五纽阶地的地质、地貌剖面,比例尺以11000为宜。 1.2.2.4 实测技术方法 经路线踏勘选定剖面位置,制定人员组成、测量设备罗盘、皮尺、记录表格等和工作进度计划。 1人员组成及分工 测量组以4-5人为宜,其中1人分层、2人导线测量前测手及后测手、1人记录测量数据、导线草图、1人测量产状及采集标。 2分层原则 由地层专业人员负责,或全组集体观察后确定统一的分层意见和具体分层位置。分层的具体原则如下 a以岩性差异及接触关系为分层原则。对于不连续或不正常的接触关系如沉积间断或角度不整合、断层等务必分层描述记录; b分层时应根据岩性差异、沉积韵律、层理构造、基本层序特点和类型以及特殊的化石层、含矿层、标志层等方面进行综合考虑; c分层的精度据剖面比例尺大小而定。具体以能够反映最小分层尺度为准,即以图面1mm所表示的厚度为准。如11000比例尺,最小分层厚度为1m,但厚度<1m的特殊层、含矿层、化石层亦应单独分出,扩大表示于图上,记录中必须注明其真实厚度。岩性单一或岩性组合单调的,可适当放宽分层厚度,分层厚度不得大于剖面比例尺最小表示厚度的10倍或≤5m。 d分层位置用油漆按规定符号依次标定在露头上。 3导线测量或剖面测量 由前测手、后测手各1人负责,其工作方法是 a地形剖面线采用半仪器法导线测量,即用罗盘测量导线的方位、地形坡度,用皮尺或测绳丈量导线两点间的地面斜距; b剖面导线应按前述原则尽量垂直岩层走向,由老至新或由新至老连续布线测量 c导线测站位置应选择在能通视前、后测站的地形变化或道路拐点和分层界线处; d测量每一导线的长度、方位、坡度角, 导线内的分层距离、各层岩性及产状、化石、样品采集位置及编号等均应全部记录,以备核查。“剖面测量与计算记录表”见附录2。 4 记录内容及绘制剖面草图 A. 记录内容与要求 实测剖面记录内容包括剖面名称及编号、比例尺、剖面起点座标、测制日期,导线号、斜距、方位角、坡度角,层号及地层代号、分层斜距、岩性描述、岩石和化石标本采集位置及编号、产状及测量位置,厚度等。分层岩性描述前,应沿横向及纵向仔细观察,全面了解岩石特征或岩层组合特征。具体要求如下 a岩性描述岩石名称用颜色+层理+结构+成分命名、颜色新鲜色、风化色、颜色分布的不均匀性与成分、结构、构造的关系、构造层的形态、层理类型、单层厚度、层面构造等、结构组构特征碎屑颗粒的粒度、形状、磨园度、分选性.化学沉积的结晶粒度、晶形,碎屑颗粒排列形式及胶结类型等、成分基本矿物或碎屑成分,生物碎屑成分,特殊成分,如各种结核、盐类矿物等的分布及量比关系等。特殊岩性或岩层组合应给素描图或照像,基本层序应绘柱状图。 b岩层间的接触关系连续沉积的岩层,要描述岩性是如何渐变的;不连续的沉积界面,应说明其证据,并绘素描图和照像。 c构造单斜层或有小褶皱或小断层,记录中应说明其位置、大小和特征等。 d岩层产状数据应记在所测产状岩石的岩性描述之下,单列一行,劈理、节理产状应注明。 e岩石标本及化石采集位置应准确记入相应层位,记在野外记录本的右侧。 记录格式参照表1-1。 实测剖面记录格式 表11 比例尺1500 1980.9.20 导线号 分层号 斜距 方位角 坡角 岩石及化石标本位置 0-1 30m 345 18 1 0-8m 深灰色厚层灰岩,团粒结构,质纯,风化后在地貌上呈石芽状。7m处产状320∠50或50/NW∠50 5m处Ⅲ1-1B 2 8-21m 浅灰色岛层白云质灰岩,微波状水平层理极为发育,层面见干扰波痕,风化面见“砂糖状”的白云石化团块,形状不规则,总体平行层理分布见素描图。15m处产状315∠45或45/NW∠45 12m处Ⅲ2-1B 18m处Ⅲ2-2B 3 21-30m 灰色中厚层石灰岩,平行层理方向的锯齿状缝合线极为发育见素描图X,具生物碎屑结构,含化石。27m处产状318∠47ak42/NW∠47 25m处Ⅲ3-1B 29m处Ⅲ3-1H 1-2 35m 338 20 4 0-15m 灰白色致密块状白云岩 B. 绘制实测剖面草图 野外实侧剖面草图在实测过程中逐步完成,注上导线号,分层号、岩性花纹,产状和化石产出部位,作为绘制正式剖面图的参考。 剖面草图采用分导线作图法。先在记录本米格页上选定导线0点,然后按坡度角、斜距和比例尺确定导线1点。再按实际地形绘出地形线。在导线0点上方注明导线方位角,地形线上方标注导线号,化石符号和标本编号按实际位置标注。在地形线下方按视倾角绘制岩性符号和分层界线,标注层号、地层代号和产状测量位置等。第二导线,从导线1点,按前述顺序作图,以此类推。剖面全部测完后,写上图名和比例尺。剖面草图比例尺采用12000一I1000。 5 采取标本、样品 系统采集岩石手标本、岩石薄片标本、化石标本和矿石标本,采取地点由分层者或岩性描述者指定,标本大小、编号按规定进行手标本规格一般是369cm或2 58cm。根据实际要求还可以采集如岩石光谱分析、岩石化学分析、矿石化学分析、 人工重砂及同位素年龄等样品。本次实习只要求采集岩石、化石标本。所采标本要求系统编号记录标本要用胶布贴上编号,采集地点用油漆编号。 1.2.2.5 实测时应注意的几个问题 1导线平移 导线平移时应确定标志层, 平移前的终点应和平移后的起点在同层位上,即顺岩层走向平移断层破坏例外。记录本和登记表都应记录平移方位、斜距、坡度、标志层。剖面草图上应将平移前、后的剖面分两段错开绘制,错开处用虚线连接,并标明方向和距离,如图11所示。 图11 导线平移示意图 2准确测量 当岩层单层厚度大,或碳酸盐岩石层理不清楚时,应多量取几个产状,选取有代表者,以保证计算厚度的精确性 为保证导线始终垂直岩层走向,后测手可用罗盘指定测手站在适当位置; 为保证导线测量是方位角、坡角的淮确,两个测手可以同时测量,求其平均值; 3当日室内整理工作 实测剖面工作比较细致、复杂且工作量较大。为了及时发现问题、及时纠正和补救、保证工作质量及效率, 实测资料务必当日整理以下几项内容 a核对记录本、登记表、草图、标本之间是否一致。 b根据对标本的观察鉴定,补充、修正岩性描述和化石名称。 c各种数据和图、表检查无误后,对各种数据和素描图、剖面草图进行上墨。 d计算测量剖面登记表中的有关项目。 e整理和放置标本。 f各小组总结当日工作,提出次日工作安排及分工。 1.2.2.6 资料整理 剖面资料包括野外记录本,剖面图,柱状图,剖面小结,测量登记表,样品登记表,选祥单。 1地层厚度计算 计算可以按公式1-1采用计算器或计算机编序计算。 采用SharpEL5002编程及计算步骤,参阅构造地质学第二版附本P84。 地层厚度的计算公式为 1-1 式中h一真厚度;L岩层顶、底面间导线斜距;α一岩层倾角;β-坡角;γ-导线与岩层走向间夹角。 上述几项参数,除h外,均属野外填写在剖面登记表中的数值。使用上述公式时,注意以下几点 a当岩层倾向与地形坡向相反时用“+”,相同时用“一”; b当公式计算结果出现负值时,则取其绝对值; c计算时,不代入坡角β正负号,只在剖面登记表上以“+”或“-”区仰、俯角。 d若一层跨两段导线,应分别计算厚度,再相加成该厚度。 2平、剖面图的绘制方法 实际工作中常采用总导线投影法,其基本步骤为 选定作图总方向。剖面的南、西端置于图的左侧,北、东端置于右侧 绘制平面导线图; 绘制剖面团 图件整饰和完善。 A.导线平面图的绘制方法 导线平面图是在计算纸上,根据各分导线水平距绘出导线平面图,并把各要素表示在相应位置上,事实上,它相当干一张路线地质图(图1-2)。具体方法如下 图1-2 导线平面图、总导线剖面示意图 a根据图纸大小、剖面总导线长度留够图名、比例尺和部面图的位置,确定作图起点。布局应合理、美观。 b根据地形图上的剖面起、终点连线的方向,或计算出的总导线方向附件3,确定作图总方向。作图方向应选整度数,最好选择尾数为5或10为作图总方向,以减少误差。 c从选定的作图起点即导线0点,按第一导线方位角及平距,确定导线1点位置,绘出第一导线。然后依序给出全部导线。 d按每导线岩层产状测量位置,在导线上方,标注产状符号。 e根据岩层产状,按每导线分层平距和实地地形勾绘分层界线。 f在导线上方标注导线点号,下方标注层号及地层代号。 g绘制指北箭头于全图的上方。 B.实测地层剖面图的绘制方法 实测剖面图是将野外实测剖面资料沿水平方向投影到同一铅直剖面上的一种图件,该铅直剖面即包含总导线的铅直剖面图1-3,具体方法如下 a根据总累积高差,确定剖面起点的图上位置; b从剖面起点,按累积高差.垂直投影全部导线点,参考剖面草图,用圆滑曲线连接每个导线点,绘制出剖面地形线; c把导线图上的导线与分层界线的交点垂直投影到地形线上; d按岩层倾向及倾角勾绘分层界线。当分导线与岩层走向夹角小于80时,必须将其倾角换算成视倾角后再画地层界线换算方法见附件3; e描绘岩性花纹符号; f在剖面一端或两端绘垂直比例尺和剖面方向; g在剖面线上方标注导线点号及地名,和按采集位置标注化石符号、编号及标本编号; h在岩姓花纹之下,标注层号及地层代号;按产状垂直的投影位置,标注各层产状; i绘制图例、图签,书写图名和比例尺。 图1-3 实测地层剖面图比例尺11000 注1.导线图分层界线长15mm,地层界线长30mm.界线形态应与实际出露线一致.2.剖面图岩性花纹带宽10mm,随地形弯曲;分层线长出5mm地层分界线长出10mm。3.寻线点号字长3mm;分层号长4mm,地层代导长5mm;产状数字长2mm标本代导3mm。4.剖面地形线粗0.3mm;其他线条均在0.15m。 3柱状图的绘制方法 a根据计算的累积总厚度、比例尺和柱状图的规格合理安排图面结构,绘制图框及图头,按栏目分格; b由上至下由新至老按分层顺序和累积厚度,在柱状图栏内,绘出各层的分界线。地层分界线应按不同的接触关系绘制; c描绘岩性花纹符号,并在相应层位绘记化石符号。 d根据岩性组合、化石名称字数多少和沉积环境,对表左面六项进行分格、画线。绘层号及分层厚度栏的分层界线; e绘年代地层各栏的界线。绘组、段、代号及组、段厚度栏的划分界线,填写各栏文字、数字及代号; f绘制图签,书写图名及比例尺。 若平、剖面图绘在同一张计算纸上,应统一设计绘制各图的位置,力求美观、合理。并且只在柱状图的右下角绘一个图签。 柱状图的比例尺,一般与剖面图相同。实测地层剖面柱状图图式如图1-4。 图1-4 实测地层剖面柱状图比例尺11000 注1.若与剖面图绘在一张纸上,只画个图签;2.沉积相标志也可用示意图表示;3.备注栏可说明基本层序类型;4.岩性描述字长4mm、层号字长3mm、厚度字长3mm、标本代号长3mm、编号长2mm。 4关于绘制剖面图的几种方法比较 ①总导线投影法己介绍 优点便于导线平面图和实测剖面图对比;作图简便;在分导线方位变化大的情况下,多采用此法。 缺点地形被歪曲而变陡;剖面上岩层厚度多为视厚度。 ②分段投影法 在分导线方位变化大的条件下,分段选定剖面基线.使其分别垂直各分导线所包括的岩层走向,再投影出各段的剖面图,然后接起来,构成完整的实测剖面图。 优点作法简便,就各分导线而言,地形、地质情况真实;在剖面图上可直接按比例尺量得岩层真厚度。 缺点不利平、剖面对比整个剖面实际不在同一个铅直剖面内,因而有一定程度的失真。 ②展开法 在野外边测边画,根据分导线斜距和坡角画地形剖面,在展开的各分段地形剖面上,按倾角或换算成视倾角画出地质剖面图来。 优点作法简便,便于野外绘制。 缺点剖面上厚度失真,剖面上地层界线差常相交、突变,这是各分导线方位不同,其换算的视倾角大小亦不同所致。 ④图切剖面图 克服了上述各种方法的缺点,但必须在大比例尺地形地质图完成后才能作出,其方法己在构造地质学实习课中介绍过。 5实测剖面资料的分析与总结 根据实测剖面获得的岩性、化石、接触关系和岩性组合反映的层序特征,分析岩相、沉积韵律和沉积旋回,以化石和标志层归并成大的岩性段。据此与标准剖面或邻区已知时代地层剖面对比,提出实测剖面的地层划分意见。 总结的内容主要包括 . 前言剖面位置、交通、基岩出露情况,测制目的、任务,人员组成及分工,工作进程及完成的工作量剖面长度、观测点数、岩石、化石标本数等; 岩石地层按上新下老的顺序,由上覆层至下伏层综述每个分层的岩性特证、厚度;各组、段的接触关系及厚度, 归纳地层层序、类型特征及沉积环境等; 地质构造该剖面构造是单斜或有褶皱、断裂构造,概述其基本特征; 如有含矿标志层等也应详述,文中应附素描图,如基本层序柱状图、接触关系素描图等。 建立地层系统,提出地质填图单位及其划分标志在各实测剖面基础上,以国家规范和地质填图的精度为依据,定出地质填图的单位。对于 1/5万和1/2.5万地质填图,要求地层划分到段,厚度较小可以只分到组。地层划分除岩性、岩相、接触关系等依据外,一般都要求有化石依据。无法取得化石资料的,可与邻区已有化石确定的地层剖面对比,或从上下含化石地层进行推论,确定其时代与层序。 填图单位是在地层划分的基础上,按填图比例尺的精度要求确定的,其合理性关系到后续填图的质量。它必须具备以下几个基本条件 a每一个填图单位应有特定的岩性组合,如巨厚的单一岩性的岩层、复杂岩性的互层、完整的沉积旋回等; b具有明显的识别标志岩石的颜色、成分、结构、构造、古生物或古生物组合,特定的地貌或航片解释标志等; c具有一定的厚度和出露宽度,一般在地形图上宽度大于2mm才划分出,最小的填图单位在地形图上表示的宽度不应小于1mm; d一个填图单位内部不应包含明显的沉积间断面假整合或角度不整合。被不整合面所限制的填图单位,在图上出露宽度小于1mm时,应夸大表示,不能与相邻地层合并; e在出露宽度较大的填图单位中,可以填绘一些标志层界线,以帮助反映地质构造细节。 1.2.3平面地质测绘 在完成地层剖面资料整理、建立测区地层系统和填图单位、掌握分层标志和各组、段地层岩石组合特征的基础上,开展野外综合工程地质测绘。 通过测绘,了解地质填图的基本原则,掌握地质填图的基本工作方法和技能,全面系统地收集测区地层、构造、第四纪、地貌、水文工程等资料。 根据实习地区的具体情况,测绘范围以黄湾阶地为中心810km2,测绘比例尺110000,测绘精度按规范实行水利水电工程地质测绘规程SOJl578。 测绘地层单位划分T3X、J1Z、J2S、J2SmP、K1j、K2g、E1m、NL、Q。 测绘阶段,学生以小组为单位,独立进行野外填图,完成规定范围内的填图工作。 1.2.3.1观察路线的布置原则和方法 通过踏勘和实测地层剖面,大致了解测区山川地形,露头特征,地层岩性、地层构造等基本情况。依据测绘任务要求布置观察路线.以便全面查明测区的工程地质条件。 1观察路线的布置原则 测绘线路的布置,主要以地质构造复杂程度、填图比例尺和拟查明的主要地质问题为依据。在充分利用遥感图像解译资料的基础上,按不同的基岩出露情况和通行条件,选择不同的方法精心布置,力图以最少的工作量取得最大的效果,以期通过一条路线观察后能够查明某些地质问题。 2观察路线的布置方法 ①路线穿越法即垂直构造线如岩层走向,轴向,断层走向或垂直河流流向布置观察线路。这样容易查明填图区的地层时代,层序、接触关系和地层厚度,以及构造特征与地貌的关系等,工作效率较高。不足之处是两条观察线路之间的地段,不能直接观察清楚。 ②顺层追索法即纵向观察,沿走向线或河流观察,容易查明岩层、矿层的横向变化,确定界线,沿断层走向两侧岩层的变化,断层的分技和收敛,岩浆岩体和围岩的接触界线,河流流域概况等等。在构造复杂,岩性变化大的地段多采用此法。 ②综合法是上述两种方法的结合。即在穿越路线上,为查明接触关系和地质体的横向变化,沿地质体走向追索一定距离;或在追索路线中,为查明地层层序及其纵向变化,上、下接触关系等,穿越地质体走向一定距离。优点是可较全面地研究地质体的纵、横向变化。缺点是工作量较大。 3观察线的密度 观察线的密度由调查任务及精度要求确定,路线间距应以达到填图要求和解决主要地质问题为前提。一般说来,观察线密度首先决定于比例尺的大小;其次决定于地质条件特别是地质构造的复杂程度。 每条观察线要进行编号,注明起迄点,并按实际行径路线标明在地形图上。 1.2.3.2观察点布置原则和方法 在观察线上选定一些点位进行重点观察和描述,观察点应尽量利用天然基岩露头处,必要时可揭露观察即人工露头,如探槽、浅井等。 观察点按内容重点分为地质点观察地层和岩性、构造点、地貌点包括第四纪地质、水文地质点等。 1观察点的布置原则 观察点的布置应以能有效地控制各种地质界线、地质体和不良地质现象为原则。地质体或地质界线空间位置的准确控制,使原始资料编录条理化、系统化,便于原始资料的整理、查阅和检验等。 2观察点的布置方法 观察点应布置在填图单位分界线、岩性岩相变化线、断层线、褶皱轴线、标志层、重要化石点、含矿层或矿化露头、节理片理测量统计处、井泉、重要样品采集地以及其他有意义的地质现象如地貌、不良地质现象、文物出土地等等处。 观察点可分为控制点和描述点。控制点是为控制填图单位的岩性、界线的出露点面布置的,记录较简单、主要记录点性、详细正确的岩石全名、特殊的结构构造等。描述点布置在重要或典型地质现象,如不整合、侵入接触、重要示顶构造、相标志、褶皱轴、断裂等的出露点,应详细观测、研究、描述记录、采样、素描和照像等。 观察点的间距应根据任务要求,以能有效控制和收集到足够的地质资料、符合测绘精度要求为依据,其疏密程度决定于测绘比例尺和地质条件表12。 表1-2 综合工程地质测绘每平方公里内观测点数和观测线平均长度 比例尺 地 质 条 件 复 杂 程 度 简 单 中 等 复 杂 观测点个数 观测线长度km 观测点个数 观测线长度km 观测点个数 观测线长度km 120万 0.49 0.50 0.61 0.60 1.10 0.70 110万 0.96 1.00 1.44 1.20 2.16 1.40 15万 1.91 2.00 2.94 2.40 5.29 2.80 12.5万 3.96 4.00 7.50 4.80 10.00 5.60 11万 13.80 6.00 26.00 8.00 34.60 10.00 3定点与勾图 对一些工程图件及大比例尺地质图等精度要求高。须用仪器定点如经伟仪。野外在地形图上定点,可结合地形地物特征直接标定或用罗盘进行后方交会法来定点。点位用直径2mm的圆圈标在地形手图上。点位确定后应进行统一编号,号码标在圆圈的石下角。标定的观测点位在地形图上的误差不大于1mm。 根据观察点确定的地质界线位置, 按地形和露头实际关系,如实地勾出地质、地貌界面的连接线。当测绘填图工作完毕时,一张地质草图也就完成了。 必须强调的是在路线地质观察和地质点的观察过程中,界线勾绘是否准确,直接影响地质填图的质量。因此,凡在观察路线上的所有地质界线必须在定点的同时根据视域范围内界线延伸特点将其勾绘在地形图上。同时将旁侧路线所勾绘的相应的地质界线,在野外相互联接起来,表示出界线在更大范围的延伸情况。如此在全区内把所有路线上相应的界线逐一相互联接就可完成一幅高质量的地质图。 为了提高勾绘地质界线的准确程度,野外工作中应注意以下几点 a勾绘界线时应充分注意不同地质体的地形、地貌、植被、土壤色调的差异,用以判定界线的位置和伸延情况。并时刻注意“v”字形法则的正确应用; b如果获得了较大比例尺航空照片,则应事先进行解释并在野外验证,根据影像特征判定界线伸延位置 c勾绘地质界线时,还应时刻注意分析地层层序是否正常、构造是否合理,在有断层切割的地段更要注意断层性质和构造恢复是否符合地质原理; d如果地质界线包括断层相交,相切时要特别注意它们的相互关系和交切的实地位置,一般应实地踏勘观察、定点搜集资料求得解决; e为了能及时的发现和有计划的追索地质界线,通常应在路线观察前事先充分研究旁侧路线的地质情况,对即将观察的路线上可能出现的界线和它们大致的位置作出预测,并作好在界线缺失、重复、增多时的应急追索、观察措施。以提高界线勾绘的准确性和质量; f凡遇界线不能顺利联接时,则应追索观察解决; 1.2.3.3地质观察内容和描述方法 1地质观察的基本内容及记录方法 在地质路线调查中,不但要勾绘地质界线而且要对路线沿途进行地质观察,并对观察内容作好记录与素描,以备日后室内综合分析研究使用。 地质路线观察的内容十分广泛,但常根据不同任务和目的而有所侧重,本次实习着重地层、岩石、构造、水文地质及不良地质现象等方面的综合调查研究。 路线地质观察的一般工作程序大致是 1确定观测点的图上位置; 2观察并描述记录露头地质特征,测量地质体的产状要素和其它构造要素,绘制素描图和照像,采集标本和样品; 3追索和勾绘地质界线; 4沿路线进行连续观察、记录和绘制路线地质剖面图。 每个观察点均应观察、描述记录该点及其周围30m的地层、岩性、构造、地貌、第四纪、水文、不良地质现象等特征。 在路线观察时就应特别注意分层、岩性、厚度、接触关系的变化。褶曲和断层要注意形态和规模及各要素在各地的变化,随时进行测量并用符号标绘在图上。 地质观察除文字描述外,应当尽可能作地质素描和绘制路线地质剖面图。地质素描及随手地质剖面图,应以简明的线条反映地质内容。 调查中要多测量各种产状要素,包括岩层、断层面、裂隙面、擦痕、褶轴迹等。产状要素应独占一行,记录形式采用0360度方位角计算,只记录倾向及倾角,例如10∠60表示岩层及断层产状倾向10度,倾角60度; 水电部门习惯于将产出三要素同时标出,如10/NW∠30,表示走向为10度、倾向NW、倾角30度。 对于擦痕,可在裂隙面或断层面产状之后,再测量其侧伏向及侧伏角,其记录形式为 60S, 表示擦痕侧伏角60,侧伏向南 野外记录用铅笔在记录簿内记录工作日期、天气、工作地点、观测路线路线顺序号及路线经由的地理名称、观测点号顺序号,数字前加点性代号,如D5,010等、点位座标位置和地理位置、点性地层分界点、构造点等。并评述露头情况及观察内容等。 重要地质现象应绘素描图或照像。素描图应有图名、比例尺、方向、图号。照像应有拍照地点、内容、镜向、编号等。 2各类观察点观察描述内容 A. 地层分界点 点性符号D及地层代号,如地层分界点Tl/Tx。 重点观察地层界线及岩性特征,按观察顺序分别描述各组的岩石组合、各类岩层的岩性、岩相、厚度及其变化规律、分层标志、上下岩层产状,以及岩体的工程地质特性特征如裂隙发育程度、岩体的完整性、岩石坚硬程度、岩石风化特征及其地形地貌特征。 层序与接触关系若为不整合接触或沉积间断,应描述接触在特征、产状,不整合或沉积间断证据,并绘素描图。 B. 地质构造点褶皱、断裂、节理裂隙度 地质构造是控制和影响地貌形态、水文地质条件、岩溶发育、岩体风化、岩石物理力学性质等方面的重要因素,也是评价区域构造稳定及斜坡稳定性的重要依据。点性符号G。 a褶皱观察点 点性符号Gz、褶皱名称;核部及两翼地层单位,岩性组合,岩层特征及厚度变化,测量记录两翼同层产状;测量枢纽产状、褶皱倾伏方向和倾伏角;目测轴面产状倾斜方向及倾角;观察描述褶皱形态、伴生构造;根据褶皱中的最新地层和不整合时代,分析褶皱的形成时期;素描和和照像。 b断层观察点 断层的名称及点性编号Gd,断面两盘地层及产状、岩性组合与岩相特征; 断层破裂带特征宽度及其变化、构造岩类型及胶结或充填情况、伴生及次级构造特征及产状、摩擦镜面产状及擦痕产状、地层重复或缺失特征。在平、剖面上的形态特征和展布特点; 断层面的形态及产状,两盘相对错动方向、断层性质;并根据断层切割的地层情况,分析断层的形成时代; 应特别注意区域性断裂、缓倾角断裂以及断裂交汇带的情况及其对工程的影响;素描和照像。 c节理裂隙观察统计; 点性符号Dj、位置层位、构造部位及高程; 为分析评价建筑区的岩体结构特征及稳定性问题,需对节理、片理等岩体结构面进行调查统计研究,统计点数视地形、岩性和地质构造的复杂程度而定。内容包括节理裂隙的性质产状、延伸情况、节理裂隙的形态特征和宽度,