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地质图中大小比例尺怎么划分

时间:2022-01-28 百科知识 版权反馈
【摘要】:如工程区已进行过地质、地貌、水文地质等方面的测绘,则工程地质测绘可以此为基础进行一些补充性的专门工作,称为专门工程地质测绘。由于工程地质测绘一般不进行先中比例尺、后大比例尺的分幅区测,而是紧密结合某项工程建设的规划、设计要求进行,所以它的大、中、小比例尺的划分迄今还未与地质测绘的划分统一起来。
工程地质测绘_土木工程地质

8.2 工程地质测绘

工程地质测绘是工程勘察工作中最基本、在其他方法之前进行的勘察工作。它是运用地质、工程地质理论对与工程建设有关的各种地质现象进行详细观察和描述,以查明拟定建筑区内工程地质条件的空间分布和它们之间的内在联系,并按测绘比例尺的要求将它们正确地绘制在地形底图上,配合勘探、试验等所取得的资料编制成工程地质图,作为工程勘察的基础性资料,供规划、设计和施工部门使用。

8.2.1 工程地质测绘的内容

工程地质测绘的目的是通过现场的直接观察,查明工程所在地区的工程地质条件。因此,它与一般区域地质测绘相比,在测绘内容上具有较大的差别。工程地质测绘的内容主要有如下几方面。

①研究工程区的地貌特征,划分地貌单元,分析各地貌单元的形成过程、相互关系及其与地质构造、不良地质现象之间的关系。

②研究地质构造,确定构造线的位置、产状、破碎带岩性特征,构造、风化及卸荷裂隙的分布特征、发育规律,岩体风化特征等。

③调查地层的产状、时代、成因及其相互关系,各地层的岩性特征,确定特殊性质、特殊状态的岩层(标志层)分布范围,绘制能反映测区地层岩石分布规律的地质剖面。

④研究水文地质条件,调查地下水的天然与人工露头、泉、井、矿坑及钻孔等;了解地下水的类型、埋藏与补排条件、水位变化及与地表水的联系,并分析地下水对建筑物的影响。

⑤调查研究各种不良地质作用、现象的发育程度及空间分布规律。

⑥研究已有建(构)筑物的变形状况及建筑经验。

⑦了解工程区及其周边范围的天然建筑材料的质、量及其分布特征等。

由此可见,工程地质测绘是多种内容的测绘。其目的是掌握工程区工程地质条件的分布规律。如工程区已进行过地质、地貌、水文地质等方面的测绘,则工程地质测绘可以此为基础进行一些补充性的专门工作,称为专门工程地质测绘。如果没有,那就必须进行上述全部内容的测绘,即综合工程地质测绘。

8.2.2 工程地质测绘的方法和程序

1)测绘工作前的准备工作

在对工程建设地区进行工程地质测绘前,应充分搜集、研究有关勘察区的地质资料,了解在工作区已进行过的工作,掌握这一地区地质概况,根据前人工作程度恰当地安排今后的工作。搜集资料包括有关地形图、陆地摄影、航空摄影、卫星照片及各种比例尺地质图和地质报告。对前人资料要系统阅读和分析。在分析、整理过程中,根据勘察区的地质特征、前人研究的深度和争论的问题,提出可利用程度、存在和需要进一步研究的问题,并编制有关图表和说明书等。对一些关键性问题,需要到现场校核、补充或修正。

2)一般要求

工程地质测绘前,先选择露头良好、地层出露全、构造简单地段测制地质剖面图。通过测制地质剖面图,掌握岩性特征、岩层顺序、产状特征、地层厚度、接触关系、分布特征等,以确定测绘时岩层的填图单元和标志层。其后编制地层对比表和综合地层柱状图,柱状图的比例尺一般大于测绘比例尺的5~10倍。当地质构造复杂或岩相变化大时,应测量多条剖面。

地质测绘中地质点的记录,必须有专门记录卡或记录本,地质点要统一编号。地质点的记录,既要全面又要重点突出,相同的可简略,重要的地质点,应尽量用素描(只考虑大概比例关系即可,但对每一地质现象应标记数据)和照片,以补文字说明之不足。记录文字要清晰,以便查对、整理保管。测绘中,每天外业结束,都要进行资料整理,如整理记录、清绘地质草图、分析地层岩性的变化和连接、断层延伸等,以便发现问题及时解决。测绘期间要随时了解平硐、钻孔资料,以便推断地层、断层向地下、河床的延伸和变化规律,为勾绘地质界线提供依据。

工程地质测绘工作的工具主要有地面地质调查简便工具,如地质锤、地质罗盘、轻便挖掘锹、镐、皮尺等;简便量测岩石物理力学及化学性质的工具,如稀盐酸等化学药品、岩石强度回弹仪、点荷载仪等;简便的物探仪及水质分析箱;轻便的地形测量仪器,如小型全球定位仪、轻型经纬仪,水准仪等。

3)布置地质观察测绘路线

按照以较少的工作量获得更多的地质要素成果的原则,布置优化的地质观察测绘路线。根据测绘地区的地质条件特征一般可采用下列方法。

①穿越地层路线法。即沿着与地层或岩层的走向垂直的方向,每隔一定距离布置一条勘察路线,沿路线隔一定距离出现的地质要素(主要是岩层分属及地质界线点)地点进行重点观察记录并测出位置,将地质要素标画在图上,连接相同的地层或岩层界线,即编成工程地质平面图。此法一般适用于沉积岩分布较多的地区。

②地质界线追索法。即沿着地层界线、断层线,或不良地质体边缘线等,布置地质观察点追索。此法主要用在岩浆岩分布较多,断裂构造较发育的地区。

③全面综合测绘法。即将全区按方格网布置测绘路线,每条线距以在图上1cm为宜,在重要的岩层界线、地质构造线及其他地质要素处设观察点,进行详细观察记录,然后通过分析资料连接各类地质界线。此法一般适用于岩石种类较多,地质构造较复杂或物理地质现象(如滑坡、岩溶等)较发育的地区。

8.2.3 工程地质测绘比例尺的选择

一般地质测绘按其比例尺大小分为小比例尺测绘(1∶500000~1∶1000000)、中比例测绘(1∶100000~1∶200000)、大比例尺测绘(1∶25000~1∶50000)、详测(大于1∶10000)。由于工程地质测绘一般不进行先中比例尺、后大比例尺的分幅区测,而是紧密结合某项工程建设的规划、设计要求进行,所以它的大、中、小比例尺的划分迄今还未与地质测绘的划分统一起来。

①城市建设工程行业的划分,参照《岩土工程勘察规范》(GB 50021-2001)执行,具体如下。

a.小比例尺测绘(1∶5000~1∶50000)。一般在可行性研究勘察(选址勘察),城市规划或区域性工业布局时使用,主要是了解区域性的工程地质条件。

b.中比例尺测绘(1∶2000~1∶10000)。一般在初步勘察阶段采用。

c.大比例尺测绘(1∶500~1∶2000)。适用于详细勘察阶段,条件复杂时可适当放大。

城市轨道交通建设工程行业的划分,参照《城市轨道交通岩土工程勘察规范》(GB50307—2012)执行可行性研究阶段选用1∶1000~1∶2000,初步勘察阶段和详细勘察阶段选用1∶500~1∶1000,工程地质条件复杂地段应适当放大比例尺。

公路工程、铁路工程行业,规范未作具体规定,一般可遵照下述划分原则进行。

a.小比例尺测绘(1∶10000~1∶50000)。一般在可行性研究勘察,主要是了解区域性的工程地质条件。

b.中比例尺测绘(1∶2000~1∶5000)。一般在初步勘察阶段采用。

c.大比例尺测绘(1∶200~1∶1000)。适用于详细勘察阶段或地质条件复杂和重要建筑物地段,以及需解决某一特殊问题时采用。

水利工程行业的划分原则如下。

a.小比例尺测绘(1∶50000~1∶200000)。一般是在地质构造复杂地区评价坝区外围构造稳定性时采用,库区岩溶发育段也采用1∶50000~1∶100000的工程地质测绘来研究。

b.中比例尺测绘(1∶10000~1∶25000)。在可行性研究阶段选择坝址时,如研究地区的范围较大而条件又复杂时,采用此种比例尺的测绘。

c.大比例尺测绘(1∶5000~1∶1000)。对选定的坝区工程地质条件进行详细研究,或专门研究滑坡、岩溶等动力地质作用时采用。

测绘比例尺的选择也取决于地区工程地质条件的复杂程度和研究程度,以及拟建建筑物的类型规模和设计阶段,其中设计阶段的要求起最重要的作用。

8.2.4 工程地质测绘精度

工程地质测绘的精度是指在工程地质测绘中对地质现象观察描述的详细程度,以及工程地质条件各因素在工程地质图上反映的详细程度和精确程度。为了保证工程地质图的质量,工程地质测绘的精度必须与工程地质图的比例尺相适应。

观察描述的详细程度是以单位测绘面积上观察点的数量和观察线路的长度控制的,通常不论其比例尺多大一般都以图上每1cm2范围内有一个观察点来控制观察点的平均数。比例尺增大,同样实际面积内的观察点数就相应增多。当天然露头不足时则必须采用人工露头来补充。所以在大比例尺测绘时常需配合有剥土、探槽、试坑等轻型勘探工程。观察点的分布一般不是均匀的,应是工程地质条件复杂的地段多一些,简单的地段少一些,都应布置在最能反映工程地质条件的关键位置上。

为了保证工程地质图的详细程度,还要求工程地质条件各因素的单元划分与图的比例尺相适应。一般规定岩层厚度在图上的最小投影宽度大于2mm者均应按比例尺反映在图上。厚度或宽度小于2mm的重要工程地质单元,如软弱夹层、能反映构造特征的标志层、溶洞或崩塌等重要的物理地质现象等内容,则应采用超比例尺或符号的办法在图上表示出来。为了保证图的精度还必须保证图上的各种界线准确无误。按规定,在任何比例尺的图上界线的误差不得超过1mm。所以大比例尺的工程地质测绘中要采用仪器定点法。

8.2.5 遥感图像在工程地质测绘中的应用

遥感图像(航片和卫片)真实、集中地反映了大范围的地层岩性、地质构造、地貌形态和物理地质现象等,详加判释研究能够很快给人一个全局的认识,与测绘工程相配合,可以起到减小测绘工作量和提高测绘精度和速度的作用。尤其是在人烟稀少,通行不便,测绘工作难于进行的偏远山区,充分利用航片和卫片判释更具有特殊的意义。目前,我国在工程地质测绘中应用航片和卫片判释已取得明显效果和不少经验,随着遥感技术的发展和计算机处理图像技术的进步,遥感图像在工程勘察中的应用将会更加广泛。

利用遥感图像可以解决或帮助了解测绘地区的工程地质条件。在小比例尺的工程地质测绘中,铁路新线的选择利用航片和卫片既能清楚地了解地形条件,又能结合地质判释,在室内进行初步比选。在水利水电工程的规划选点阶段,这一方法的效果也很突出,断层的分布及其活动性在图像上有所显示,并能发现一些隐伏断层,结合断层的年龄测试成果,可以解决深大断裂的活动性,从而为论证区域稳定性提供较为可靠的依据,有利于坝址的选择。

像片判释可以比较准确地确定地质构造,尤其是地形切割比较强烈,露头良好,中小型地貌发育的情况下,构造判释较容易。水平岩层显露的轮廓线与地形轮廓线相似,呈现花瓣状纹理,水系常呈放射状,色调多为深浅相间的环带形。倾斜岩层的地表露头线服从V字形法则,其尖端愈尖倾角愈平缓。背斜两翼分水岭上岩层V字形尖端相对;向斜两翼分水岭上岩层V字形尖端相背。倒转背斜两翼V字形尖端指向同一方向。断层是明显的,表现为线状分布,沿线出现三角面、垭口、断层沟槽,串珠状的洼地、山脊错位等,并常有一系列泉水出露。区域性大断裂还出现山地与平原截然相接的现象。利用红外扫描图像可以比较容易地判释出显著的大断层,并能发现隐伏大断裂。因为断层破碎带的孔隙和含水情况与两侧完整岩体是不同的,所以在图像上显示出不同的色调,表现出线性特征。

像片判释用于不良地质现象的研究和动态观测也有较好的效果。在像片上滑坡周界呈现为深色环,陡立的圈椅状后壁色调较深。区域研究可以看出滑坡分布的规律。还可根据滑坡形态的保留情况,色调和水系等判释滑坡稳定性。处于稳定状态的老滑坡呈深色调较均匀,两侧沟深切,形成双沟同源。处于稳定或暂时稳定的新滑坡呈均匀的灰色或浅灰色色调,沿周界有较明显的色差。仍在活动的滑坡呈现灰白色、白色色调相间“色斑”,地形破碎起伏不平,周界棱角清晰,裂缝可见。

泥石流的分布、规模以及形成过程也可通过像片判释加以研究。通过像片判释了解泥石流的分区界限和形成区岩屑泥土的堆聚情况。

像片判释对沙丘的分布范围、规模、成因类型及发展过程和趋势的研究,效果特别显著。可用于铁路选线和制定工程防护措施。

值得注意的是遥感解译必须与一定数量的实地观察互相配合、互相印证,才能较好地发挥作用,否则容易发生误判。

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