工程勘察资料的整理

8.6　工程勘察资料的整理

工程勘察工作的内业整理是勘察工作的组成部分，它贯穿于各个勘察设计阶段，把现场调查搜集的各种原始资料，通过内业整理的去伪存真分析过程，能及时发现（岩土工程）工程地质问题或者对存在的工程地质条件做出切合实际的评价。勘察工作前，收集区域已有资料和档案文献及汇编整理，重点是编写工程勘察大纲。在外业工作期间及时整理工程地质测绘、各项勘探、原位测试及长期监测工作的原始资料和编写单项工作报告。外业结束后，通过系统整理、综合分析、归纳提供工程设计所需的工程勘察资料，其内容有整理原始资料，编绘各种图件，统计分析地质数据及岩土物理力学指标，编写工程勘察报告。

工程勘察中，通过工程地质测绘、勘探编录、水文地质试验、物探试验、岩土体试验取得大量地质数据、物探数据、岩土物理力学性质数据。对这些分散数据及试验成果都进行分析和归纳整理工作，使它们能更好地反映岩体的变化规律及物理力学性质。而数理统计就是通过这些现象、数据和指标的统计，揭露内在规律，提出试验结果的最佳值。根据现场调查结果，结合试验分析，对工程地质问题给出恰当的评价，如实地反映它们的本质。

在各种数据、指标中，地质数据，例如岩体特性的统计、结构面的产状、方向、展布与延伸，特别是裂隙组的产状、间距、延续性、开度、充填物特性等是基础资料。目前计算软件和岩体力学计算模型研究进展较快，研究成果很多，但具有实用价值的技术不多。这在一个侧面也反映了当前的地质问题评价中，计算脱离地质体的定量依据，模型不能很好地反映实际地质情况。因此，应加强工程地质测绘、钻孔、平硐的大量地质数据的统计分析工作。也就是说，工程地质的定量化，首先是对现场观察记录进行系统描述，数据定量化，以满足工程地质问题评价的定量化和模型化的需要。

8.6.1　勘察数据的整理与分析

在工程勘察的过程中，各项勘察内容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。因而对这些离散数据需要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。近代科技的发展，已普遍利用数理统计来揭露地质现象，总结岩土体性质的内在规律，确定具有代表性的数据；寻找数据的最佳值；确定（岩土工程）工程地质条件的复杂程度、试验方法的准确性、合乎准确要求的试样数目以及各个影响因素的相关关系等，以达到真正如实反映（岩土工程）工程地质条件和工程地质环境变化规律的本质。

另外，在整理有关数据之前，必须进行有关工程地质单元的划分，所谓工程地质单元是指在工程地质数据的统计工作中具有相似的地质条件或在某方面有相似的地质特征（如成因、岩土性质、动力地质作用等）而将其作为一个统计单位的单元体。因而在这个工程地质单元体中，物理力学性质指标或其他地质数据大体上是相同的，但又不是完全一致的。有时候，基于某一统计条件而将大体相近的数据统计，也可以作为一个统计单元。所以，工程地质单元的划分，不是绝对的，而是基于某一统计条件。只要有某些性质的大体一致性，就可以作为一个工程地质单元来对待。

在一般情况下，工程地质单元可按下列条件划分。

①具有同一地质时代、成因类型，并处于同一构造部位和同一地貌单元的岩土层。

②具有基本相同的岩土性特征：矿物成分、结构构造、风化程度、物理力学性能和工程性能的岩土体。

③影响岩土体工程地质的因素是基本相似的。

④对不均匀变形反应敏感的某些建（构）筑物的关键部位，视需要可划分更小的单元。

8.6.2　工程地质图的编制

工程地质图和工程勘察报告是勘察资料全面的、综合的总结，也是勘察成果的最终体现，它是供设计部门作为建筑物设计的最基本、最重要的基础资料。

在勘察过程中应逐日逐项分析每天所取得的外业资料，定期进行专门性地质问题小结，对各种草图与看法深入讨论，如发现问题，及时调整或补救勘察布置。一个勘察阶段结束后，按照任务书要求，对地质测绘、勘探、试验、长期监测资料进行全面的核对、分析，经系统整理，找出它们之间的内在联系和规律性，绘制各种工程地质图件，并编写工程勘察报告，作为进行设计所依据的正式基础资料的一部分。

1）编制工程地质图的基本原则

既能全面反映地质结构特征的空间分布、变化规律和工程地质问题，又要清晰易读，便于分析应用。每个建设行业的制图基本原则和要求应该是统一的，以便于推广交流、总结经验。为此，在编制工程地质图件时，首先要遵循本部门相关规程规定的统一技术标准，此外还要兼顾其他行业的技术标准。除测图的规定、精度要求、制图的形式、图例、符号外，还要注意以下几点。

①准确是指图上表示的地质结构、自然地质、工程地质现象和其他有关地质资料都必须经过调查论证，成为有依据的资料，且出露位置都要准确。为此，工程地质图主要是现场测制，室内整理也要根据钻孔、平硐及测试资料有依据地绘制。凡是推测的都要用图例或文字说明。

②合理地反映客观存在的工程地质条件，它们是产生各种工程地质作用的物质基础。其中起主导作用的是地层岩性和构造，这是最根本的条件。在图上分类和表示这些地质体时，必须建立在地质历史成因的基础上，反映它们之间的成生联系。

③各类图件的精度与内容的详细程度，应与测绘比例尺相适应。某些有重要影响的地质现象，因比例尺限制无法在制图上表示出来时，常需扩大比例尺表示，同时注明其实际规模和数据，也可实测地质体微细构造特征小图，附在大图上。

2）工程地质图的分类

由于各部门的要求不同，工程地质图的内容、表现形式、编图原则及其工程地质图分类等，到目前为止还没有一个完全统一的看法，因此编制出来的图件形式各异。但根据测制的方法、表示的内容、图件的技术特性、服务的目的和作用，基本可分为以下几点。

（1）综合性工程地质图

这种图是大比例尺工程地质测绘，并根据一定数量勘探、试验资料测制而成。在表示工程地质条件及其相互联系的基础上，重点突出关键性工程地质问题。它主要由平面图、剖面图共同组成。这种图是进行建筑物总体布置、设计方案与治理措施的基本依据。

（2）专门工程地质图

为勘察某一专门工程地质问题而测制的图件，其内容重点突出表示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，以及与评价地质问题有关的力学数据。如分析边坡稳定的平、剖面图，就要突出边坡岩体与结构面、地下水渗流特征的关系，以确定滑移边界，并测试分析其力学数据。为坝基防渗、排水而编制的渗透剖面，也属此类。

（3）工程地质分析图

为解决某一专门工程地质问题，突出分析其中某一、两个或几个工程地质因素，借以反映地质特征与建筑物关系的图件，如为了进行坝肩稳定计算，测制的坝肩不同高程切面图、坝基利用岩面等值线图、地下厂房拱顶、底板切面图等。这些多在初步设计阶段，有较多的勘探点控制时才能编制。这类图常是论证专门工程地质问题的附图。

（4）工程地质编录图

如钻孔柱状图、平硐展视图、基坑编录图等。

3）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。但是内容反映的详细程度因设计阶段、比例尺大小、工程特点和要求等不同而有差别。工程地质图表示的内容和深度，取决于四个因素：工程地质条件复杂程度；测绘比例尺；勘测设计阶段的深度；建筑物的类型、规模。一般工程地质图中反映的内容有如下方面。

①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、对建筑物的布局和结构形式以及施工条件都有直接影响。地形地貌条件也对地下水条件，不良地质现象的发育情况等起着控制性的作用。

②岩土类型及其工程性质：是工程地质条件中根本且重要的方面。其中应特别注重第四纪沉积物的年代、成因类型及岩相变化与分布。

③地质构造：在工程地质图上尤其对基岩地区或有地震影响的松软土层地区应反映地质构造。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、类型及其活动性等，在图上应准确地加以表示，在大比例尺图上需按比例尺表示其实际宽度。对某些工程（如边坡、洞室工程）具有重要意义的岩石裂隙性和岩石的构造特征如岩石劈理、变质岩片理、岩浆岩流理等的发育程度与分布方向，需要在专门工程地质图上表现出来。

④地下水条件：一般有地下水位，包括潜水水位及对工程有影响的承压水测压水位及其变化幅度；地下水的化学成分及腐蚀性。

⑤不良地质现象：包括各类不良地质现象的形态、发育强度的等级及其活动性。各种不良地质现象的形态类型一般用符号在其主要发育地带笼统表示，例如岩溶、滑坡、岩堆等，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。在较大比例尺的图上对规模较大的主要不良地质现象的形态，可按实际情况绘在图上，并对其活动性专门说明。

8.6.3　工程勘察报告书和附件

1）工程勘察报告书

工程勘察报告书必须有明确的目的性，结合场地（岩土工程）工程地质条件、建筑类型和勘察阶段等规定，其内容和格式不能强求统一。总的来说，报告书应该简明扼要，切合主题，并附有必要的插图、照片及表格。有些报告书采用表格形式列举实际资料，虽能起到节省文字、加强对比的作用，但对论证问题来说，文字说明仍应作为主要形式。因此，报告书“表格化”的做法，也须根据实际情况而定，不可强求一致。

报告书的任务在于阐明工作地区的（岩土工程）工程地质条件，分析存在的（岩土工程）工程地质问题，并作出（岩土工程）工程地质评价，提出结论。对较复杂场地的大规模或重型工程的工程勘察报告书，在内容结构上一般分为绪言、一般部分、专门部分和结论。

2）工程地质图和其他附件

工程地质图是由一套图组成的，最基本的如平面图、剖面图和地层柱状图，其他还有分析图、专门图、综合图等等。工程勘察报告书借助这些图件进行说明和评价。但是没有必要的附件，工程地质图将不易了解，也不能充分反映工程地质条件。其他附件包括有：勘探点平面位置图、土工试验图表、现场原位测试图件等。

（1）工程地质剖面图

以地质剖面图为基础，反映地质构造、岩性、分层、地下水埋藏条件、各分层岩土的物理力学性质指标等。

工程地质剖面图的绘制依据是各勘探点的成果和土工试验成果。工程地质剖面图用来反映若干条勘探线上工程地质条件的变化情况。由于勘探线的布置是与主要地貌单元的走向垂直、或与主要地质构造轴线垂直、或与建筑主要轴线相一致，故工程地质剖面图能最有效地揭示场地工程地质条件。

（2）地层综合柱状图

反映场地（或分区）的地层变化情况，并对各地层的工程地质特征等作简要的描述，有时还需附各土层的物理力学性质指标。

（3）勘探点平面位置图

当地形起伏时，该图应绘在地形图上。在图上除标明各勘探点（包括探井、探槽、探坑、钻孔等）、各现场原位测试点和勘探剖面线的平面位置外，还应绘出工程建筑物的轮廓位置。并附场地位置示意图、各类勘探点、原位测试点的坐标及高程数据表。

（4）土工试验图表

主要是土的抗剪强度曲线、土的压缩曲线、土工试验成果汇总表。

（5）现场原位测试图件

如载荷试验、标准贯入试验、十字板剪力试验、静力触探试验等的成果图件。

（6）其他专门图件

对于特殊性岩土、特殊地质条件及专门性工程，根据各自的特殊需要，绘制相应的专门图件。

【思考题】

8－1　为什么要划分工程勘察阶段？可分哪几个阶段？

8－2　工程勘察的基本方法有哪些？

8－3　工程勘察手段使用的先后次序？

8－4　工程地质测绘的主要方法和内容。

8－5　为什么说原位测试工作很重要？原位测试方法主要有哪些？它们的适用条件和用途是什么？

8－6　工程勘察报告主要包括哪些内容？

8－7　实际工作中如何体现勘察工作服务于工程设计和施工建设？