工程地质野外调查

1．引言

根据ZT/DKY－S—2003的要求，为更好的执行ZT/DKY7.5-1C—2003，结合地质矿产行业相关标准的规定，制定本规程。

2．目的和范围2．1 目的

本规程的目的是规范地质野外工作中地质填图的技术要求，保证地质填图的质量，使其完全满足地质勘查工作需要。

2．2 范围

适应于地质矿产勘查项目及其它水文工程地质勘查项目的地质填图工作。3．职责

3．1 本要求的责任部门是生产技术部和各勘查室和项目组。

3．2 生产技术部负责各地质勘查项目中地质填图要求的提出和工作进行中或地质填图工作结束后对工作质量的检查验收。

3．3

各勘查室负责随着地质勘查项目的进行，根据工作进程组织安排地质填图工作，并

对工作进行定期的检查和指导。

3．4 项目组成员：具体负责野外地质调查工作的实施。4．管理内容与要求4．1野外踏勘

技术要求：选择最佳的踏勘路线，勘探点位置确立及测绘点精度。控制要点：各种地质界线，工作量与时间安排。

主要事项：要基本上掌握区内的地质、地貌特征，需强调各项工作的协调。4．1．1踏勘路线选择

a①宜采用“之”字型、曲折迂回而不重复的路线；

b①路线应穿越地质、地貌、地层、构造、物理地质现象等具有代表性的地段；

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c①选择露头良好、岩层完整有代表的地段作为野外地质剖面；d①寻找地形控制点（水准点）位置，收集其坐标、标高资料；e①了解工作区的交通、水文、气象社会经济概况。4．1．2编制测绘纲要a①工作任务情况；b①测区自然地理概况；c①工作量、工作方法；d①人员组织；e①工作计划及步骤。4．2野外测绘

技术要求：要查明区内地质结构、构造及与工程地质有关的地质体。

控制要点：线路与点，地貌、地层岩性、构造、不良地质现象及地表水、地下水的特征。注意事项：测绘方法可交叉使用。4．2．1测绘方法

a①路线法：将路线沿途的各种地质现象填制在图上；b①布点法：适用大中比例尺的按一定精度布点填图；c①追索法：沿地层走向或构造线走向布点追索。4．2．2测绘内容a①

地貌类型及形态特征调查，地形形态可划分：分水岭；山脊；山峰；斜坡；悬崖；河谷；阶地；冲沟；洪积扇；残丘；平原；洼地；地形坡度根据坡角大小分：①悬崖 >900①陡崖700~900①陡坡400~700①中坡150~400①缓坡<150

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b①

地层岩性调查，调查裸露的地层岩性、层厚、软硬状态及胶结特征、岩溶的发育规律及地层产状要素；

c①

地质构造调查

①调查褶皱构造的性质、类型、规模、产状及两翼地层的展布情况；①调查断裂构造的性质、类型、规模、产状及断裂带的宽度和充填胶结程度；①调查研究新构造运动的性质、强度、趋向，特别是新构造运动与地震的关系；①调查节理的产状、性质、宽度以及充填胶结程度；节理裂隙应用节理玫瑰图或裂隙率表示，裂隙率（Kj）的计算公式为Aj：

KjF式中：Aj——裂隙面积总和，m2； 裂隙的发育程度分为：

小裂隙 Kj≤2％；中等裂隙 2％8％。

d①

物理地质现象调查：

F——所测量的露头面积，m2；

①查滑坡、崩塌、岩堆、泥石流等物理地质现象的形成条件、规模、性质和发展状况；①调查基岩面的岩石风化程度、风化层厚度、风化物性质。e①

第四纪地质调查

主要调查第四纪地层的时代成因、岩性特征，并根据土体粘粒和砂粒含量确定土的名称，按土的状态分别描述为硬塑、可塑、软塑、流塑，按砂土的密实状态描述为紧密、中密、松散。

f） 地表水及地下水调查

①调查河流的水位、流量、洪水位标高及淹没情况；

①了解潜水水位埋深、变化幅度，调查泉水的出露位置、流量、温度及动态变化；

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①调查地下水水流向及水力坡度；

①调查地下水的化学成分是否具有侵蚀性。g） 建筑材料调查

主要调查区内粘土、砂、块石料、灰岩等建筑材料的分布及可供开发利用的前景。4．3工程手段

技术要求：探槽仅适用于覆盖层小于3.0m地区，探井适用于地下水水位埋深较深土体结构紧密的地段，钻探质量需满足设计要求。

控制要点：探槽应垂直地质构造线布设，探井选择场地要科学合理，钻探岩芯采取率、原状土采样是否定好。

注意事项：在探井开挖过程中碰到松软土体时必须进支护。4．3．1探槽

a①在工程地质测绘工作的基础上，选择表层覆盖不厚、地质构造复杂地段布设；b①探槽需横穿地层界线、构造破碎带；c①采用人工开挖或爆破法进行。4．3．2探井

a①选择设计探井位置；

b①根据拟定的探井开挖深度，合理设计探井井径；

c①在探井不断向下开挖过程中，可直接对地层进行观察描述，进行分层、取样分析。4．3．3钻探

a①编制单孔工程地质钻探设计书，注明勘探孔位置、孔深、采岩土样及原状土样的要求；b①钻探采芯采样，在钻探过程中如遇见松散砂或破碎地层，宜采用泥浆钻进；

c①岩芯进行工程地质编录，岩、土名称、颜色、结构、胶结状态、软硬塑状态，并进行分层；对采集的岩样、原状土样必须封蜡，贴上表签，放在潮湿的地方并尽快交实验室进行测试分析；

d①在钻探结束后，应对钻孔的钻探质量进行验收，主要验收指标：孔深、岩芯采取率、岩

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土样采集有否缺样、采样是否符合操作技术要求等几个主要方面。需归档的资料有：①钻孔施工设计书①钻孔班报表或钻探日志①采集原状土及现场测试记录表①钻孔岩芯描述与综合柱状图①钻孔质量验收书（表）4．4地球物理勘探

技术要求：电测深法在地形起伏变化不大的地区开展，浅地震测量需与电测深、钻探相结合使用。

控制要点：电测深度，不同地层界面及构造线。注意事项：浅地震测线应避开地下各种管道线处。4．4．1电测深法

a①垂直于地质构造线或下伏基岩面起伏最大地段布设；

b①宜采用四极对称法，即AMNB四个电极布置在一条直线上，测量电极MN布置供电

极AB中间；

c①电测深极距按下式选择：

ABmin≤h1H< ABmin≤10HAB/3≥MN≥AB/30

式中：h1—由地表开始第一电性层的厚度，米；

H—要求的电测深度，米。

d①沿同一方向将电测深点连在一起，组成电测深断面；e①测深线最好通过已知的勘探点位置；

f①将每个电测深点的资料绘制ρs—AB/2的关系曲线图；

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g①采用已知点对比法、量板法、切线法及计算法解译电测深度内的地层岩性及结构、下伏基岩面起伏变化。4．4．2浅地震测量

a①测量线应垂直于地质构造线、基岩面起伏变化大、下伏灰岩岩溶发育带位置；b①测量点距选择5~10m；

c①震源宜采用枪击法，枪击坑深30~40cm。如有特殊原因，也可采用敲击法进行；d①资料整理解译，可以从已知推断未知，也可从区域规律推断解译出粘砂土曾的埋藏界面、基岩起伏的变化、隐伏灰岩岩溶的发育特征及圈定溶洞及地下河的分布范围。4．5原位测试

技术要求：轻型动力触探适用贯入深度小于4m的一般粘性土，中型动力触探适用于勘察深度15m以浅，重型动力触探适用于试验深度30m以浅；静力触探适用于松软土地区，十字板剪切实验（机械）适用于软土地区。

控制要点：一般不采用轻型动力触探，中型动力触探在探杆超过4m时需进行修正；重型动力触探当标杆超过3m需进行修正，仪器的工作状态。

4．5．1轻型动力触探

a①采用轻便钻机钻探到试验深度，并提出钻具；b①放入轻型动力探头至试验土层位置；

c①对土层进行触探，记录每打入土层30cm的锤击数N10可判断土层的密实程度，按规

范可确定土层的容许承载力。4．5．2中型动力触探

a①在钻探到试验土层深度后，提出钻具；b①将探头放至试验层位；c①进行贯入并记录锤击数N28；

d①按下式计算每贯入10cm的实测锤击数

N28=10K/S

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式中：N28—每贯入10cm的实测锤击数；

K—阵击的锤击数；

S—相应于一阵击的锤击数，cm。

e）根据每贯入10cm的实测锤击数，查规范获得土层的容许承载 力。4．5．3重型动力触探

a①由钻机钻探到试验土层位置以上约15cm后抽出钻具；b①换用标准贯入器放入孔内，并量得深度；

c①将贯入器打入击层，先打入的15cm不计击数，继续贯入30cm 并记录锤击数N63.5；d①取出贯入器中的土样进行岩性记录和描述，或取扰动土样进行相关测试；e①查阅规范求得土层的容许承载力。4．5．4静力触探

a①平整场地，接通电源，设置反力装置并加以固定；

b①将选用的探头引线按一定的顺序接到仪器上，并调试至正常的工作状态；

c①贯入前应试压探头，检查顶柱、锥头、摩擦筒工作是否正常，然后将探头与探杆连接；d①将探头压入土中0.5~2.0m，稍停后上提，使探头处于不受力状态，将仪器调零或记录初始读数；

e①进行正常贯入，标准贯入速率为一般为1.2±0.3m/min ；f①每贯入3~5m后，提升探头5~10cm，检查记录笔回零状况；

g①据静探所获得的比贯入阻力Ps、锥头阻力qs、侧壁摩擦力fs的计算和实测曲线成果，

进行工程地质分层并求取每曾土体的容许承载力。4．5．5旁压试验

a①将旁压器置于地面上，打开水箱阀门，使水箱的水分别流入旁压器中筒和上、下筒，

并分别返回到量筒中；

b①待量筒水位升高到一定高度时，提起旁压器使中筒的中点于量筒的水位相平，然后关

闭阀门，此时记录的量筒水位值即为试验初始读数；

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c①将旁压器放入钻孔中预定试验位置，将量筒阀门他开，此时旁压器内产生静水压力，

记录下管中水位下降值；

d①打开高压氮气瓶或二氧化碳开关，同时观测压力表，然后操纵减压阀旋柄按要求逐级

加压，从压力表读出压力值，并记录一定压力时的量管中水位变化高度；

e①试验结束后，将水箱下端两个阀门打开，使旁压器的水在一定压力下迅速排泄，并提

出旁压器；

f①对获得资料进行整理分析。4．5．6十字板剪切试验（机械）

a①先用回转钻机开孔，下套管至预定实验深度以上75cm处并清孔；

b①将十字板头、离合器、轴杆与试验钻杆接好下入孔内，使十字板头与孔底接触，再接上导杆，将底座穿过导杆固定在套管上，然后将十字板头压入土中的预定试验深度；c①套上传动部件，转动底板使导杆键槽与钢环固定夹键槽对正锁紧，再转动手摇柄使特制键自由落入键槽，，将指针对准任何一整数刻度，装上量表并调整至零；

d①试验开始，开动秒表同时以每10秒一圈的速度转动手摇柄，每转一圈测记量表读数一次，当读出峰值和稳定后，再继续读测1min，其峰值和稳定值即为原状土剪切破坏时量表的最大读数；

e①解开导杆与测力装置键，套上摇把连续转动导轴杆六圈，使十字板头周围土充分扰动，然后插上特制键，按（8、4、4、4）进行操作，测记重塑土剪切破坏时量表最大读数；f①拔下特制键，上提导杆3~5cm，再插上特制键，仍按（8、4、4、4）操作，读取轴杆导杆的

机械阻力值；

g①试验结束，将十字板头取出；h①资料整理分析。4．6岩土样测试

技术要求：按工程地质评价要求可选择项目测试，取样必须符合技术要求。控制要点：样品直径不小于89mm，长度不小于15cm。

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注意事项：选取样品要完整。4．6．1岩样测试a①岩样加处理；b①测试项目：

①

物理性质指标： 比重、孔隙度（n）、吸水率（W1）、饱和吸水率（W2）、软化系数（Ka）；①

力学性质指标：容重r（克/厘米3）、抗压强度Rc(公斤/厘米2)、抗拉强度Rt(公斤/厘米2)、静弹性模量E(105公斤/厘米2)、动弹性模量Eα(105公斤/厘米2)、泊松比(μ)、纵波波速 Vp(米/秒)、弹性抗力系数Ko(公斤/厘米2)、似内摩擦角 φ、容许应力 σ(公斤/厘米2)。

4．6．2原状土样测试

a①开样记录（见实验室开样记录表）；测试项目，详见原状土样测试应用项目一览表4．7测量

技术要求：充分利用罗盘、皮尺等简易工具进行，钻探孔位测量精度不低于Ⅲ等。控制要点：地形地物，测量精度。

注意事项：在远距离不测时需相对提示测量精度。4．7．1测绘点测量

a①利用地形、地物进行目测定点；

b①利用特殊的地物、山脊、桥坝进行交会测量定点；c①在有标志点附近，可采用皮尺拉距测量定点。4．7．2钻探孔位测量

a①采用水准仪或经纬仪从已知高程点进行引测；

b①测取每个钻探孔（原位测试孔）的孔口标高、X、Y座标。

4．7．3对大比例尺的专项工程地质钻探孔测量，可利用工作区已知标高点引测。

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4．8野外资料验收

技术要求：测绘资料正确全面，钻探质量均符合设计、规范要求，岩土样测试质量正确可靠。

控制要点：地质界线点、构造点、物理地质点；野外记录描述和综合成果；各项测试参数。注意事项：对野外获得的资料必须进行初步分析，钻探资料在自检时必须列出存在的问题。

4．8．1测绘资料

a①野外记录手薄、手图、标本样品；

b①各种测绘点记录是否齐全，图与点的一致性；

c①收集的各种有关资料，包括地质地貌、水文气象、大中型项目的工勘成果资料等；d①分别进行归类整理；

e①并相应编制地质、地貌、工程地质分区等草图。4．8．2工程资料a①探槽资料；b①探井资料；

c①工程地质钻探综合成果资料及钻孔验收书（表）；d①岩土样采样记录及送样单存根；

e①原位测试资料，包括动探、静探、旁压试验原始资料及初步分析资料；f①孔位测量资料。4．8．3岩土样测试资料a①岩石样测试资料；b①土样测试资料；c①实验室开样记录表。

土样测试项目应用一览表

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指 标符 号实际应用

1．计算干容重、孔隙比等其它物理性质指标

天然容重和水下容重

r

r‘

2．计算土的自重压力

3．计算地基的稳定性和地基土的容许承载力4．计算斜坡的稳定性5．计算挡土墙的压力

比重G计算孔隙比等物理力学性质指标1．计算孔隙比等其它物理力学指标

含水量W2．评价土的容许承载力3．评价土的冻胀性

1．计算孔隙比等其它物理力学指标

干容重

rd2．评价土的密度3．控制填土地基质量1．评价土的密度

孔隙比孔隙度

en

2．计算土的水下容重3．计算压缩系数和压缩模量4．评价土的容许承载力1．划分砂土的湿度2．评价土的容许承载力1．粘性土的分类2．划分粘性土的状态3．评价土的承载力4．估计土的最优含水量5．估算土的力学性质

评价老粘性土和红粘土的容许承载力评价含水量变化时土的体积变化1．砂土的分类及级配情况2．大致估计土的渗透性3．计算过滤器孔径和计算反滤层4．评价砂土和轻压粘土液化的可能性

饱和度液 塑

可塑性

含水比活动度

颗粒组成

有效颗粒平均粒径不均匀系数曲率系数

限限

SrWLWpIpILμAd10d50CuCa

塑性指数液性指数

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土样测试项目应用一览表

指 标最大孔隙比最小孔隙比相 对密 度

符 号emaxeminDr

1．评价砂土密度2．估价砂土体积变化3．评价砂土液化的可能性1．计算坑基的涌水量

渗透系数

K

2．设计排水构筑物3．计算沉降所需的时间4．人工降低水位的计算

压缩系数压缩模量

压缩性抗剪强度

内摩擦角内 聚 力侧压力系数泊松比孔 隙 水压力系数

ФCεμAB

压缩指数体积压缩系数前期固结压力超固结比

a1-2EsCcmvPvOCR

判断土的应力状态和压密状态

1．计算地基形变2．评价土的容许承载力

续表

实际应用

1．评价地基的稳定性，计算容许承载力2．计算斜坡的稳定性3．计算挡土墙的土压力1．研究土中应力与应变的关系2．计算变形模量

研究土中应力与孔隙水压力的关系

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