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天然建筑材料的勘察级别划分为普查、初查、详查三个阶段,初查阶段对应于工程的()。

发布时间:2023-02-20 23:32:49

天然建筑材料的勘察级别划分为普查、初查、详查三个阶段,初查阶段对应于工程的()。

A 、项目建议书阶段

天然建筑材料的勘察级别划分为普查、初查、详查三个阶段,初查阶段对应于工程的()。

B 、可行性研究阶段

C 、初步设计阶段

D 、施工图阶段

参考答案:

【正确答案:B】

一级建造师《水利水电》知识点:工程地质的条件与分析

1F411044 了解工程地质与水文地质的条件与分析

一、水工建筑物的工程地质条件

工程地质条件,可理解为与工程建筑物有关的各种地质因素的综合。内容主要包括:土石类型及其性质、地质结构、地形地貌条件、水文地质条件、自然(物理)地质现象和天然建筑材料6个方面。

(一)土石类型及其性质

土和岩石(简称岩土)是水工建筑物的地基、建筑材料或建筑介质(如地下建筑物的围岩)。它们的类型和性质对建筑物的稳定性、安全性、技术上的可能性、经济上的合理性都有着极为重要的作用。如坝基,基本分为两大类:岩基(硬基)和土基(软基)。在岩基上,往往可以修建高坝、混凝土坝,枢纽多采用集中布置方案而在土基上,则往往只能修建低坝(或闸)、土石坝,枢纽多采用较分散的布置方案。此外,在岩基和土基中,都存在不同类型和规模的软弱岩层或土层,在工程建筑中都必须进行专门的研究和处理,才能保证建筑物的稳定和安全。

(二)地质结构

地质结构包括地质构造(褶皱及断裂构造)和岩(土)体结构。地质构造按构造形态可分为倾斜构造、褶皱构造和断裂构造三种类型。土体结构是指未固结成岩的第四纪土层的结构,包括各种成因类型土层的成层特征、岩相变化和空间分布规律。

岩体和岩石是不同的概念。通常把一定范围内与工程建筑有关的自然地质体称为岩体。结构面与结构体的组合称为岩体结构,岩体结构特征实际上就是结构面和结构体的性状及组合特征的反映,它决定着岩体的物理力学性质和稳定性。

地形,一般指地表形态、高程、地势高低、山脉水系、自然景物、森林植被,以及建筑物分布等,常以地形图予以综合反映。地貌,主要指地表形态的成因、类型,以及发育程度等。河谷地带的地形地貌条件往往对水工建筑物选址、坝型选择、枢纽布置、施工方案等都有直接影响。

(四)水文地质条件

水文地质条件一般包括以下内容:

1.地下水类型。

2.含水层与隔水层的埋藏深度、厚度、组合关系、空间分布规律及特征。

3.岩(土)层的水理性质,包括容水性、给水性、透水性等。

4.地下水的运动特征,包括流向、流速、流量等。

5.地下水的动态特征,包括水位、水温、水质随时间的变化规律。

6.地下水的水质,包括水的物理性质、化学性质、水质评价标准等。

水文地质条件的好坏直接关系到水库是否漏水,坝基是否稳定,地下水资源评价是否可靠等一系列工程建设问题。

(五)自然(物理)地质现象

岩石的风化、冲沟、滑坡、崩漏、泥石流、喀斯特等自然地质现象的存在及其发育程度,会直接影响到建筑物的安全和人民生命财产的安危。在水利水电工程建设中,在大坝区附近及水库区内的自然地质现象,要求在工程地质勘察时进行充分的调查与研究,对影响大坝或水库安全的应采取有效措施,进行处理或整治。

(六)天然建筑材料

天然建筑材料勘察应查明工程所需要的各类天然建筑材料料场的分布、位置、储量、质量、开采和运输条件等,为工程设计和施工提供依据。

关于料场储量,在初查阶段(对应于工程的可行性研究阶段),勘察储量一般不少于设计需要量的3倍,勘察储量与实际储量误差,应不超过40 % 详查阶段(对应于工程的初步设计阶段)勘察储量一般不少于设计需要量的2倍,勘察储量与实际储量误差,应不超过15 %。

二、水利水电工程地质问题分析

主要对坝基、边坡、地下洞室围岩、水库及软土基坑工程等工程的地质问题进行分析。

(一)坝基岩体的工程地质分析(环球网校一建考试水利工程地质相关考点)

不同的坝型,其工作特点不同,所以对地质条件的要求也就不同。因此,除了对各类坝型的工作特点应有所了解外,特别要了解不同坝型对地质条件的适应性和对工程地质条件的要求。由于坝区岩体中存在的某些地质缺陷,可能导致产生的工程地质问题主要有坝基稳定问题(包括渗透稳定、沉降稳定和抗滑稳定)和坝区渗漏问题(包括坝基渗漏和绕坝渗漏)。

(二)边坡的工程地质分析

l.边坡变形破坏的类型和特征

在野外常见到的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型。此外尚有塌滑、错落、倾倒等过渡类型,另外泥石流也是一种边坡破坏的类型。

松弛张裂:在边坡形成过程中,由于在河谷部位的岩体被冲刷侵蚀或人工开挖,使边坡岩体失去约束,应力重新调整分布,从而使岸坡岩体发生向临空面方向的回弹变形及产生近平行于边坡的.拉张裂隙,一般称为边坡卸荷裂隙。

蠕动变形:是指边坡岩体主要在重力作用下向临空方向发生长期缓慢的塑性变形的现象,有表层蠕动和深层蠕动两种类型。

崩塌:高陡的边坡岩体突然发生倾倒崩落,岩块翻滚撞击而下,堆积于坡脚的现象,称做崩塌。在坚硬岩体中发生的崩塌也称岩崩,而在土体中发生的则称土崩。

滑坡:边坡岩体主要在重力作用下沿贯通的剪切破坏面发生滑动破坏的现象,称为滑坡。在边坡的破坏形式中,滑坡是分布最广、危害最大的一种。它在坚硬或松软岩层、陡倾或缓倾岩层以及陡坡或缓坡地形中均可发生。

2.影响边坡稳定的因素

地形地貌条件的影响岩土类型和性质的影响地质构造和岩体结构的影响水的影响其他因素,包括风化因素、人工挖掘、振动、地震等。

(三)地下洞室围岩稳定性的工程地质分析

1.地下工程位置选择的工程地质评价。理想的建洞山体应具备以下条件:建洞区地质构造简单,岩层厚,节理组数少,间距大,无影响整个山体稳定的断裂带岩体坚硬完整地形完整,没有滑坡、塌方等早期埋藏和近期破坏的地形无岩溶或岩溶很不发育地下水影响小无有害气体和异常地热。

2.地下洞室围岩的变形与破坏。围岩变形破坏的几种类型:脆性破裂块体滑动和塌方层状弯折和拱曲塑性变形和膨胀。

(四)水库工程地质问题分析

水库有两类:一类是在河流上筑坝拦水所形成的人工湖泊,即地面水库另一类是利用地下蓄水构造,经人工控制形成的地下水库。水库蓄水后,水文条件、库周的水文地质条件都会发生比较剧烈的变化,以至影响库区及邻近地段的地质环境。例如库水升高浸润库岸,风浪作用冲蚀库岸,地下水位上升浸没洼地等。因此产生了各种工程地质问题,诸如水库渗漏、水库浸没、水库塌岸、水库淤积、水库诱发地震等问题。

(五)软土基坑工程地质问题分析

1.软土基坑工程地质问题主要包括两个方面:土质边坡稳定和基坑降排水。

2.在软土基坑施工中,为防止边坡失稳,保证施工安全,通常采取的措施有:采取合理坡度、设置边坡护面、基坑支护、降低地下水位等。

3.软土基坑降排水的目的主要有:增加边坡的稳定性对于细砂和粉砂土层的边坡,防止流砂和管涌的发生对下卧承压含水层的黏性土基坑,防止基坑底部隆起保持基坑土体干燥,方便施工。

4.软土基坑开挖的降排水一般有两种途径:明排法和人工降水。其中人工降水经常采用轻型井点或管井井点降水两种方式。

(1)明排法的适用条件:

● 不易产生流砂、流土、潜蚀、管涌、淘空、塌陷等现象的黏性土、砂土,碎石土的地层

● 基坑地下水位超出基础底板或洞底标高不大于2.0m。

(2)轻型井点降水的适用条件:

● 黏土、粉质黏土、粉上的地层

● 基坑边坡不稳,易产生流土、流砂、管涌等现象

● 地下水位埋藏小于6.0m,宜用单级真空点井当大于6.0m时,场地条件有限,宜用喷射点井、接力点井场地条件允许,宜用多级点井。

3)管井降水适用条件:

● 第四系含水层厚度大于5.0m

● 基岩裂隙和岩溶含水层,厚度可小于5.0m

● 含水层渗透系数K宜大于1.0m/d。

工业与民用建筑工程地质勘察一般划分为哪几个阶段

工业与民用建筑工程地质勘察一般情况至少有初步勘察和详细勘察两个阶段,大致分为可行性研究勘察、初步勘察、详细勘察、施工勘察四个阶段。

工程地质勘察是为查明影响工程建筑物的地质因素而进行的地质调查研究工作。所需勘察的地质因素包括地质结构或地质构造:地貌、水文地质条件、土和岩石的物理力学性质,自然(物理)地质现象和天然建筑材料等。

扩展资料:

查明工程地质条件后,需根据设计建筑物的结构和运行特点,预测工程建筑物与地质环境相互作用(即工程地质作用)的方式、特点和规模,并作出正确的评价,为确定保证建筑物稳定与正常使用的防护措施提供依据。

工程地质条件通常是指建设场地的地形、地貌、地质构造、地层岩性、不良地质现象以及水文地质条件等。

参考资料来源:

百度百科-工程地质勘察

怎样进行水工混凝土天然建筑材料砂砾石的工程地质勘探工作

蔡石泉 倪志文 刘述淮

天然建筑材料——砂砾石的普查与勘探工作,在水利建设工程地质勘测中占相当重要的地位,因为水工混凝土建筑物的造价,在某种程度上,就取决于建筑材料的质量、储量以及开采运输条件,也取决于建筑材料产地距离施工场地的远近;同时,其他附属建筑物如:铁路、公路、混凝土拌合楼等的位置与交通路线的辅设也决定于砂石材料的产地。

一、天然建筑材料产地的选择

修建水工建筑物所需的天然建筑材料,通常有坚硬的石质岩石以及符合一定技术要求的松散和粘结岩石。这里只介绍作为建筑混凝土坝所需之骨料——砂砾石的产地选择。

首先,应在所设计水工建筑物的布置地区的附近进行勘测。如果建筑物附近地区缺乏砂砾石材料时,才能向较远的地段进行勘测。所选择产地之储量应满足设计要求之数量,质量应符合技术规范的要求(具体要求见后),除此而外也应考虑交通运输条件,最好是与运输干线毗连。

砂砾石产区一般皆布置在河流的高漫滩及低漫滩上或砂砾层复盖甚薄的一级阶地上。在这些地区进行地质勘探的同时应进行水文地质工作,了解当地含水层厚度,以及该层之涌水量、渗透系数,以便考虑产地之供水条件与开采方法。如产地适于机械化开采,则应保证产区之数量足够机械不间断开采数月才行。剥土层不宜太厚,过厚将增加不必要的工作量,最好剥土层体积不超过有用岩层(砂砾石层)体积之15%~20%,特殊情况可不遵守上述条件。

二、在不同设计阶段中砂砾石材料勘探的内容与要求

在河流技术经济报告阶段,一般不进行专门性的建筑材料调查,而主要是依据过去出版的或未出版的和案资料,以及踏勘资料和访问当地居民的资料,来解决有关建筑材料的问题。天然建筑材料的勘测工作,通常只分两个设计阶段——初步设计和技术设计阶段。在各个阶段的勘探结果中应阐明下列各点:

(1)砂砾石产地位置;(2)与设计阶段相应的矿产储量类别;(3)砂砾石层的产状质量,以及冲洗的必要性;(4)产地的水文地质条件;(5)剥土层的厚度及性质;(6)产地与坝址之距离以及交通运输的条件;(7)产地的开采条件。

(1)初步设计阶段

根据普查工作结果,选择有希望的离施工场地较近的产地,按固体矿产产地进行B级勘探。为了获得B级储量以及评定其质量,应该初步确定产地地形、地层和地质构造、水文地质条件,岩层产状和砂砾石质量。因此应采取试样按混凝土骨料要求进行砂砾石质量的实验室研究。1:5000或1:

1、0000的地质测绘,以便查明河流发育史,作为布置勘探线寻找砂砾石之依据。勘探线一般以垂直河床为原则,勘探线间距一般不超过400m,在每条勘探线上布置二个或三个以上的勘探坑孔,而坑与孔的分布最好是在纵横方向都是互相间隔的(如图1)。勘探方法则以试坑最好,其次为冲击钻。所有坑孔应穿过全部有用岩层(砂砾岩层)而确定其下部为下垫层时始能停止。

工作结果应合乎B级要求,因而应说明:

(1)剥土层的平均厚度及性质;(2)砂砾石的成层性质、分布面积、厚度、有无不适用的夹层存在,砂砾石是否需要冲洗;(3)砂砾石质量,可用目测以及利用试验室研究结果进行分析;(4)通向施工场地最适宜路线;(5)水文地质条件以及地表水年内的变化;(6)最有利的开采方法。

图1 钻孔和试坑间隔布置示意图

(2)技术设计阶段

技术设计阶段的勘探工作是在初步设计阶段勘探工作结束后所挑选出最好的一个或一个以上的产区内进行的。技术设计阶段中的砂砾石材料产地之储量,应以A2级精确度进行计算。

技术设计阶段勘探线的布置,一般是在上阶段的勘探线间平行插入一条新的勘探线,使新旧勘探线的间距不超过200m,这样就形成了A2级储量的勘探网。

勘探工作中除取样进行混凝土骨料要求试验外,并应在产地取样作半生产性冲洗试验以及混凝土抗压强度试验。根据实验室研究结果,最后确定建筑材料的适用性;并详细计算产地之储量以及可开采量。最后提出最合理最经济的开采方法。

(3)施工详查阶段

一般不进行施工详查阶段的天然建筑材料勘探,只有在以前进行的勘测工作,由于一系列的原因,在水力枢纽范围内,没有确定天然建筑材料的设计要求的储量(A2级的)时,才在编制施工详图阶段,进行勘探工作和取样。在这种情况下,同样是把砂砾石的储量由B级提高到A2级。

三、勘探方法

当勘探队接到设计方面的任务书,而将勘探坑孔布置图确定以后,交测量人员进行野外定位,施工前由技术人员到现场检查后才进行开挖。如已布置的试坑位置不适宜开挖时,则可将试坑改为钻孔或将其位置略加移动。在移动坑孔位置时,必须考虑新的坑孔位置尽可能不离所在的勘探线,否则将破坏整个勘探网,而给储量计算带来不必要的麻烦。

勘探方法系利用人力冲击钻进与试坑开挖。

(1)试坑开挖工作

一般砂砾石产区多分布在河漫滩上,因此勘探试坑的开挖将可能大部分在地下水位以下进行,由于地层松散,更加上地下水的流动冲刷,将会把砂砾石层中的细小颗粒全部冲掉,而引起砂砾石的坍塌,直接影响到工人的安全。因此,不用支撑是不能进行工作的。在这种情况下,我们一般采用的是“倒塔式”支撑。

图2“倒塔式”支撑侧视图与俯示图

“倒塔式”支撑是从上而下,从大到小每层收缩的数个正方形木框所组成(如图2)。其形状如宝塔的倒观。这种支撑一般每隔0.5m缩小0.20~0.25m。试坑之最终截面一般不得小于 1.0m×1.0m,故试坑开口截面的选定,应根据试坑深度及支撑缩小的次数而推算。

试坑中的地下水,应根据地下水位高低以及涌水量大小,选择不同马力抽水机进行排水。

在均一的砂砾石层中,试坑开挖一般是较为顺利的。如遇流砂层及大孤石则应进行特殊处理。流砂层在0.3~0.5m厚时(可用钢筋或手摇钻试探),可以采用秸料或芦苇以及其他杆状植物,编成与试坑一样长的小卷下入坑内,使其与支撑连接好,防止流砂上涌。

如含水量不大流砂层较厚时(1.0~2.0m)则可以用5mm之木板排桩(板桩头部必须铁皮包裹),打干试坑支撑内部与外部(根据实际情况决定),可以边挖边打井边下框架,直至穿过流砂层为止。

大孤石的处理如限于工地上设备简陋,可以采用坑口架设三角架,架置滑车绞链,利用绳索捆牢大孤石用“绞链”绞起,然后再用水平“滑车绞链”拉出坑口。对于已超出坑口直径的孤石,可采用爆破法(一般这种情况很少)。

用试坑开挖的优点是:

(1)截面大,地质值班人员可以下入试坑内,直接从坑壁上观察到砂砾石的一般情况,可以精确地测出有害夹层或凸镜体的位置、厚度以及天然状态下的产状。这对正确评定砂砾石层质量与取样提供了准确的资料;(2)开挖工作不会破坏砂砾石的天然颗粒级配。这些优点是用钻孔做不到的。

(2)人力冲击钻

砂砾石材料勘探钻孔之最小孔径(内径)不得小于150mm。这是因为它能保证把最粗的砾石从孔内提取上来。勘探砂砾石的钻进方法一般分为:

1)钻杆回转式钻进(通常称推磨式钻进),这种钻进常采用的钻头有:勺形钻头及盘形钻头。

2)大锤冲击式钻进,钻进时使用卡簧钻头为最宜。此法在砾石粒径小于150mm的产区应用最为适宜。

3)钻杆冲击式钻进,所采用的钻头有:十字钻头、工字钻头、一字钻头、活门钻头等。

4)钢绳冲击式钻进,使用活门钻头(砂层一般常用活门钻头)。

钻孔结构是勘探工作中最重要的一件事,结构选择是否正确,设备是否适当,对达到深度保证正常钻进和正确地采取岩样和试样,起决定性作用。如地层简单,岩层致密,则可不下套管保护孔壁或防止钻孔坍塌,钻孔结构很简单,反之则较为复杂。

选择钻孔结构一般根据:理想地质柱状图,钻孔计划深度、试样采取质量要求,以及钻探方法、钻具的类型和钻进方法。

天然建筑材料的勘察级别划分为普查、初查、详查三个阶段,初查阶段对应于工程的()。

采用钻孔进行勘探,可以钻得很深,也可在水上进行勘探,这是它的优点。但钻孔内所取出之岩样,容易被破坏其天然级配,对其质量的了解不如试坑全面。

四、地质记录与取样

地质记录与取样两项工作,是地质工作中最基本也是应该最熟练的工作。

记录工作是项细致而又复杂的工作,在工作中常因原始记录质量不高,而给内业整理工作造成很多困难。在这时尽管发现了不少问题,可是去解决这些问题是很不容易的,因为坑孔已经填塞或坍塌,是无法重新校对和检查的。所以,做记录的地质同志必须完全懂得建筑材料勘探中的地质要求,在工作中应细致与详尽的记述坑孔内的情况。

现将三门峡工程某砂砾石材料产地在进行 A2级勘探时,第425号试坑的地质记录(经过室内整理)作为一个例子,来说明地质记录的格式以及内容(图3)。

图3 柱状图

从柱状图的地质说明中,我们不仅知道每层的名称而且可以清楚地了解每层较详细的情况,以及一些水文地质资料,这就对内业整理工作,提供了正确的资料,也帮助整理同志更清楚地了解每个坑孔的具体情况。

从坑孔中所取出的样品分岩样与试样两种:岩样每隔0.5m或变层时取样一次,每次装一小袋,上注明取样地点、深度、编号以及取样日期等,岩样作为检验坑孔地质情况的标本,其作用相当于岩心,仅供地质人员和检查之用。

试样则系送实验室分析之用,一般取样工作系在砂砾石层中进行,对覆盖层与砂砾石层下之无效岩层是不进行采样的。在砾石与砂层中采用全巷取样,即在有效岩层——砂砾石中从上至下取出来一定的重量作为试样,其方法可在坑壁上挖0.4~0.5m宽,深0.25~0.5m的立槽,从槽内取出的砂砾石则作为试样。如在地下水以下或岩层松散,难在坑壁上刻槽,则用倍数吊桶法,即五桶砂砾石中选一桶,或五铲中选择一铲作为试样,当然也可用其他倍数进行取样。所取试样如超过筛分试验所需量,可用四分法缩减,一般试样取1000kg,然后将此1000kg砂砾石试样进行野外的筛分。这种野外筛分的目的是可以找到一个更接近自然形态更有代表性的天然颗粒级配,比从送实验室的几十千克试样所筛分出成果,要精确得多。野外筛分后可以分别得到最大粒径数,以及150~80mm,80~40mm,40~20mm,20~5mm等的百分数(砂由实验室进行)。筛分后应分别从各种不同粒径的试样中选取3~4kg,进行岩石成分、砾石颗粒表面性质、形状等试验工作(见表1、2)。

表1 砾石颗粒表面性质形状鉴定

表2 砾石的岩石成分鉴定

以上野外简易试验的工作,是和实验室工作紧密配合的,因此,野外所获得的资料应随试样交由实验室整理,以便提出完整的试验成果。

送实验室进行骨料要求试验的试样的重量,一般是150kg,这150kg的试样必须要保持它的天然颗粒级配。

在取样过程中,非常重要的一个问题,就是对有害夹层以及有害颗粒(如煤块、粘土块)的处理。无论是倍数吊桶法也好,还是刻槽取样法也好,一般讲,在有效岩层中(砂层及砂砾石层)夹有较薄的粘土夹层或淤泥层时,就应该依照正常的取样方法取样,而不应当将粘土等有害物质选出。因为在正式开采时是不可能一层一点地来挑选那些有害物质的,而是要将有害夹层混在砂砾石中一齐开采出来。所以,在勘探时所取的试样应当尽可能与开采时砂砾石质量相接近。

如果这种有害物质或颗粒比较集中,或构成较厚的层次,而其层位在砂砾石层之上部或下部(如图4)。则应分别取样,或将这种层次列为无效层,则不必取样。那么开采时就可以不去开采或者当无效层挖去,这样做对砂砾石质量来讲是没有任何影响的。

图4根据不同的地质情况,进行不同取样的示意图

五、水工混凝土对砂砾石物理性质的一般规定

天然建筑材料无论是野外或室内定名,皆应根据工程地质分类按不同粒径给予适当的名称。工程地质分类与建筑材料分类是有区别的。因此,在内业整理分析资料时,应将合乎质量要求的砂砾石层的名称,即原依工程地质分类定名换算成建筑材料分类标准,如不合乎质量要求的砂砾石层则不必换算,而用其原工程地质分类定名与描述。如有效层只有一层,为了工作方便起见也可直接用建筑材料分类定名与描述(参阅表3)。

按松散岩石颗粒成分,可将其组成颗粒分成下列数组:

黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史

建筑材料分类:

表3

在评定砂砾石质量,主要是根据苏联“水工建设中的天然建筑材料技术规范”的规定*。

1.砂砾石混合的质量试验

砂与砾石应按下列不同粒径求出百分比:

天然颗粒级配(混合的,单位mm):>150,150~80,80~40,40~20,20~10,10~5,5~2.5,2.5~1.2,1.2~0.6,0.6~0.3,0.3~0.15,0.15~0.005,<0.005的百分数,以及换算成100%的砾石与砂的百分数(参阅表4,5)。

并应求出砾石中最大粒径D,所谓最大粒径D是指通过该筛的砾石不小于整个试样95%的筛子孔径大小。

2.砾石的质量

表4

3.砂的质量

表5

对砂砾石质量的评价(物理性质方面)主要将试验资料与国家标准进行比较,来分析与研究各产地的砂砾石质量,最后可以根据混凝土抗压强度做出结论。

六、储量计算

储量计算是整理砂砾石材料产区地质资料不可分割的一部分,储量计算的结果,可以获得产区与勘探阶段相适应的砂砾石的数量,从而作为设计的依据。

储量计算可分为:地质储量计算和勘探储量计算两种。在技术经济调查报告阶段,根据地质资料,估计砂砾石分布面积与深度,得出一粗略的储量,或根据少数坑孔计算,则可得到“C”级储量。在初步设计与技术设计阶段时,则应根据勘探坑孔的地质资料进行计算,在勘探网范围内所计算出的结果,属于“B”级或“A2”级,而勘探网范围外所计算出的数量为次一级储量。例如,在进行“A2”级,勘探网范围内的储量属于“A2”级,勘探网之外则属于“B”级。这样可以获得A2+B级储量,或B+C级储量。

储量计算的精确度,一般在初步设计阶段时,其计算误差不得超过产地总储量的20%~40%,技术设计阶段的误差不得超过10%~15%。计算数字位数只需达到设计所需提出的相当位数即可。其他位可以零代替(根据И—13规程)。

储量计算方法有:算术平均法;平行断面法;三角法;等值线法等。计算时可以用二种或二种以上方法计算,以便相互校正,具体方法的选择取决于勘探地区的具体情况,一般常用前三种方法。

在岩层厚度、坑孔间距及勘探线的分布不均的情况之下,可采用算术平均法,这种方法很简单,获得结果较正确,即在平面图上圈定储量计算范围,求其面积,然后根据面积内的勘探资料计算平均厚度。

计算公式:

Q=FH(体积法) Q=FHD(重量法)

Q——储量(单位m3/t);F——面积;D——比重;H——平均厚度。

平行断面法:在该面积内沿平行线或接近于平行线排列的坑孔,作垂直剖面图(图5)。

图5 平行断面储量计算平面图

图6 三角形储量计算法示意图

三角法:当坑孔间距不等或勘探线不够规则时,可采用此法。在平面图上联结各勘探点成许多三角形;利用三角形的面积求出储量(图6)。

黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史

a,b——为三角形之底和高;h——为有效岩层之厚度;Q1——为一个三角形之储量;Q1+Q2+Q3+…=Q为产区之总储量。

最后,应该计算出覆盖层与有效层之比。

同样,也用以上方法计算其覆盖层体积。

表6 平行断面法计算表

七、内业整理与报告的编制

(一)内业整理

一般分下列三个方面:

1.颗粒成分的整理

把在野外以及在试验室内所求得的有效岩层砂砾石颗粒成分,均列入一个汇总表中,同时在这个表中计算出每个坑孔,每层和整个产地砂砾石成分的加权平均值。在地质剖面上分出的扁豆体(凸镜体)和薄夹层的颗粒成分,不单独进行分析,把它们包括在较厚的成分内。有时,个别砂砾石层分层不明或成层不经常,那么最好是将几个岩层合并为一个大层,并根据这一个大层计算颗粒成分的加权平均值。

有效层(砂砾石层)的颗粒成分的加权平均值应以表格形式列入本文报告中,把它绘在适用标准曲线图上。如果加权平均颗粒成分的累积曲线没有超出界线,那么砂砾石是适用于水工建筑物混凝土骨料的标准(参阅图7、8)。

图7 混凝土的砾石颗粒成分曲线图

附注:①所谓D最大是指通过该筛的砾石不小于整个样品的95%的筛子孔径大小;

②对混凝土适用的砾石,其颗粒成分不超出斜线面积范围

图8 混凝土的砂砾颗粒成分曲线图

注:对混凝土合适的砂子,其颗粒成分不超出斜线面积范围

加权平均颗粒成分按下列公式计算:

黄河三门峡水利枢纽工程地质勘察史

式中:B——某层颗粒加权平均含量;

b1——第一试验层或第一试验段的同一种颗粒含量;

b2——第二试验层或第二试验段的同一种颗粒含量;

m1、m2…mn——试验段或试验层的厚度。

为了计算加权平均成分,可以采用辅助表(参阅表7、8),在辅助表中写入坑孔编号、取样深度、试验段厚度及试验段厚度乘上颗粒最初百分率含量的结果。在任何情况下全部颗粒的总量都应该等于试验段厚度乘100。每类颗粒的加权平均成分很容易地用试验段总量厚度除以乘数的和求得。

如图-×-×则合乎标准、—×—×则不合乎标准,颗粒偏细。

表7 储量计算表

表8 颗粒成分加权平均计算辅助表(建筑材料分类)

表9 岩石颗粒成分表(建筑材料分类)

在砂砾石混合成分中换算成砂和砾石的总含量,可将不同粒径的砾石的百分含量乘上100。再用砾石的总含量除,用同样的方法也进行砂的换算。

砂和砾石的颗粒换算根据一般所采用的方程式计算:——

对于砾石40:

1、00=10:X、则

(砾石总含量)(某颗粒百分数)

对于砂子60:

1、00=8:X、则

(砂子总含量)(某粒径百分数)

每个坑孔的换算结果均须列入汇总表内,同时在这表内还应该列入各层与整个产地的资料。

2.物理性质的整理

所有试验成果资料,应汇于总表中,列入表中的平均值,如算术平均值一样,根据试验数值计算出。并应列表说明:平均值、变化范围(即最大或最小)和试验次数。

砂与砾石是否适用制备水工混凝土骨料,则必须将物理性质平均指标与国家标准要求相比较的基础上作结论。

3.图件整理工作

砂砾石材料勘探结束后,应提交坑孔检验表、纵横剖面图、平面图等。在地质情况较为简单地区,地质地貌图与坑孔平面布置图可以综合在一起,在技术设计阶段并应提交地下水位等高线图、有用岩层与覆盖层等厚线图。

柱状图的比例尺根据坑孔深度而定,深度在10m上下的坑孔,一般用1:50的比例尺(参阅图2)。

绘制砂砾石材料勘探剖面图的方法与一般地质剖面图没有多大的区别,但为了储量计算方便常将岩层分界线用直线表示。剖面图的比例尺也应根据具体情况确定,总的要求是以能在图上清楚的表示地质情况,地下水位以及取样深度,储量计算界线等为原则。

平面图内容包括两个:一为地质情况,岩层水平分界线,地貌分界线等,地质方面内容要求较为简单不必过于复杂(如产地地质情况的确相当复杂,则应单独绘制地质图)。二为实际材料图,图上的数字必须十分准确,柱状图、剖面图、平面图彼此之间没有矛盾和出入。并在图上注明坑孔编号、高程、水位、砂砾石层厚以及覆盖层厚度等。如为了研究与分析各坑孔质量具体情况,也可以在平面图上表示某些试验项目的指标。并按质量情况,分成数区。

表10××产区砾石质量

表11××产区砂的质量

(二)报告的编制

建筑材料普查与勘探技术报告:通常是工程地质总报告的一个组成部分,它由以下两部分组成:文字和图表附件。文字部分应包括必要的图纸和表格,文字的附录包括颗粒成分总表,岩石物理性质总表以及其他图件等,排列在参考文献目录的后面。

建筑材料产地普查和详细勘探报告通常包括:①绪言;

②普查工作成果;

③勘探成果;

④总的结论。如果建筑材料报告不包括在总报告中,而单独成立一报告时则应增加“区域地质概述”和“区域气候概述”。

在第一部分“绪言”中需指出野外队的任务(所需储量及其用途)和任务的提出者,所设计水力枢纽的简单资料(水力枢纽的主要建筑物及回水高程),野外工作进行时期主要的完成工作量(表格形式)及完成量与计划的比较,野外工作和室内整理工作的执行者。

在第二部分“普查工作成果”中包括普查和初步勘探时的全部资料。每个产地要进行描述,并对整个做出结论。对产地进行描述时,要指出:产地距坝址的相对位置,完成坑孔的数量,地质和水文地质情况,质量符合“C”级的储量,以及有关利用材料的建议。

第三部分“勘探工作成果”最好根据它们的功用分类,然后再详细描述。对每个产地的描述都成为一个单独的章,每章中应包括:①概论;

②产地地质和水文地质简述;

③勘探工作和取样试验;

④质量鉴定;

⑤储量计算;

⑥结论。

在“概论”中应指出:产地的地理位置,产地距施工场地的距离,交通运输及其他情况如何,产地地形特点,地面高程和成因类型。对以前的工作也应加以简略叙述。

在“产地地质和水文地质简述”中,须指出岩层产状特性和成因,各个岩层的颗粒成分及厚度,同时要说明有用岩层及含水情况。

在“勘探工作和取样试验”中,列入完成钻孔的全部资料,坑孔最深最浅,平均的深度、勘探方法、孔径大小、排水情况、检查坑孔号数及数量、勘探线间和线上坑孔间平均距离等。此外还应说明取样方法与数量。

在质量鉴定一节中,包括两种资料:

(1)小颗粒成分资料,附带说明蛮石含量及大小;(2)物理性质及有害杂质物的资料。然后将各项试验成果与国家标准进行比较产地质量估价。

天然建筑材料的勘察级别划分为普查、初查、详查三个阶段,初查阶段对应于工程的()。

“储量计算”一节中应指出,已经勘探过的面积和计算储量的面积,认为勘探范围内某段不适用的原因,那些属于土层?那些属于有用岩层?储量计算范围应标明在平面与剖面上。并附上储量计算的结果。

结论:在这部分中应指出产地距坝址的位置,砂砾石质量与数量上的简述,有关利用或改善以及今后工作的建议。

最后在“总的结论”中,应写出普查时所调查过的每类产地和已勘探的每一产地的简要情况。然后,进行所有产地的比较评述,并提出有关利用或进一步勘探产地的意见。

(原载于《水文地质工程地质》1957年第8期)

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