6.2 野外测绘 6.2.1 一般要求
6.2.1.1 水文地质、工程地质测绘,宜在比例尺大于或等于测绘比例尺地形地质图基础上进行,无地质图时,应同时进行第四纪地质测绘,前第四纪地质可采用1∶20万区域地质调查的1∶5万野外手图资料,结合水文地质、工程地质、环境地质的需要,做必要的补充地质测绘。
6.2.1.2 野外测绘前,应在测区或邻近区选择露头良好,地层出露完全,构造简单,地貌单元完整的地段,实测地质地貌剖面,掌握已建立的地层层序、时代,确定填图单位。 6.2.1.3 标定闻合地质体的直径大于100m,线状地质体长度大于250m,宽度大于50m和长度大于250m的断裂,招皱构造,对具有水文地质、工程地质、环境地质特殊意义的地质体应放大表示。地质界线位置要求准确,其标绘误差不得大于50m。
6.2.1.4 观测路线的布置,采用穿越法和追索法相结合,一般应垂直岩层,构造线走向和沿着地貌变化显著方向,对重要的地质体、接触带、断层带、含水层、软弱夹层、岩溶发育带、主要动力地质现象、河谷、沟谷和地下水露头多的地方,应沿走向追索,其界线应有观测点控制,沿途做连续观察,详细记录,并要作路线地质剖面,采集必要的样品。 6.2.1.5 观测路线与观测点的密度按表2规定执行,但可视地质条件的复杂程度合理布置。观测点的描述既要全面,又要突出重点,对典型或重要的地质现象,应有素描或照片。相应的观测点应分析研究各种地质、地貌现象与水文地质、工程地质、环境地质的关系。各类地质界线、地质现象均应在野外勾绘。
6.2.1.6 详细调查各类岩层的分布、岩性、岩相、厚度及其变化规律,注意各类岩层的基本特征,对第四系应调查各层所处的地貌单元与地质构造和下伏基岩关系。
6.2.1.7 查明测区各种构造形迹分布、形态、规模、结构面的力学性质、序次、组合方式和所属的构造体系,分析各构造形迹生成年代、发展过程以及挽近构造的特点和地震活动情况。
6.2.1.8 调查测区地貌形态特征、分布情况和成因类型;研究区域地貌与第四纪地质、岩性、构造、挽近期构造的关系;调查河谷地貌与结构类型,并研究河谷地貌发育史。 6.2.2 水文有地质测绘
6.2.2.1 水文地质观测点应布置在地下水天然露头、人工露头、地表水体分布的地点以及对水文地质单元界线有控制意义的地点,不应平均布置。
6.2.2.2 对于天然露头应查明出露条件,成因类型和补给来源,测定其流量、水质、水温、气体成分和沉淀物,调查泉的动态变化与利用情况,对于大流量岩溶泉,溢出带泉群以及其他类型的主要泉源,应进行详细调查研究。
人工露头应调查所揭露的地层剖面,记录井的口径、井管结构和抽水设备等。选择有代表性的机民井进行简易抽水试验。还应访问历年或逐月开采量。
6.2.2.3 测定或搜集地表水的水位、流量、水质、含沙量、洪水淹没范围等有关资料。查明地表水动态变化和地表水与地下水转化关系,调查开发利用现状及地表水作为地下水人工补给的水源与地下水综合利用的可能性。
6.2.2.4 有代表性的水点,应采取水样进行水质简分析和专项分析。采取简分析水样的水点数,应不少于水文地质观测点总数的40%,采取全分析或专项分析的水点数可不少于简分析点数的20%。
6.2.2.5 调查地下水开采现状,包括生产井位置,开采量以及开采地下水引起的地质环境变化。
水文地质测绘的技术要求按GBJ27和DZ 44执行。 6.2.3 工程地质测绘
6.2.3.1 岩体工程地质调查,应在掌握区域地层及岩相变化的基础上,突出岩体工程地质特征的研究。要抓住岩体不同结构面及组合关系的分析,要注意研究那些连续性强和性质软弱的结构面,同时应调查易溶成分及有机物,成岩程度及坚实性,岩石风化程度,不同岩性的组合关系等。
6.2.3.2 土体工程地质调查,在第四纪地质调查的基础上,调查岩性岩相特征及岩相之间相互过渡关系;对于松散碎屑岩(包括砂碎石、卵砾石及块石类土),应详细观察颗粒大小、形状、均一情况,颗粒的磨圆度,仔细观察它的孔隙度;对于松散粘土类,应详细观察其矿物成分、结构特征及其含水状态等影响工程地质性质的因素。
6.2.3.3 应详细调查软弱粘性土、易液化粉细砂层,架空砂卵砾层,胀缩土和湿陷性土、盐渍土、填土等具有不良工程地质性质的土体的分布规律,岩性特征和工程地质性质,对具有结核、包裹体、孔洞的土体以及层理、要调查其分布、形态特征、规模及层理的成因和结核成分。
6.2.3.4 了解区域地质构造特征,包括判明勘查区的构造体系,构造发育史,勘查区所处的构造部位。
6.2.3.5 收集分析历史地震资料及其所产生的地表破坏现象,分析地震活动特征及其与区域构造的关系。
6.2.3.6 根据勘查区工程地质条件的复杂程度,应结合工程地质测绘,布置和施工少量的样槽、试坑、浅井等轻型勘探工程。对人工开挖的地下洞室等应进行专门调查,并绘出平面图。
6.2.3.7 对区内天然建筑材料进行初步调查,主要调查砂粒材料、土料类、块(条)石料类和装饰材料类(大理石、花岗岩、蛇纹石等)是否可供开采的产地,它的分布、岩性、厚度、埋藏条件,对其进行概略的质量和数量评价,同时注意开采条件,分析开采对环境的影响。 6.2.3.8 野外工作过程中,对于区内可能修建的工业与民用建筑、铁路、公路新线、水库、渠道、地下油库、隧道、地下铁道、输气管道等各类工程建筑物的工程地质条件要着重加以调查,对现有各类工程建筑物所发生的工程地质病害应作专门调查。 工程地质测绘的技术要求按ZB Dl4 003执行。 6.2.4 环境地质调查
6.2.4.1 环境地质调查,主要调查人类工程—经济活动与地质环境的相互关系,包括原生地质环境及人类工程—经济活动引起的各种环境地质问题。 6.2.4.2 调查内容主要有:
a. 调查由于原生地质环境引起的地方病,研究致病原因,致病因子分布范围,含量及其与地方病的关系;
b. 调查地下水由于人类活动造成的水质污染,研究地下水污染形成条件,污染源、污染物质成分、污染途径、污染程度、分布范围等;
c. 取样分析水中的酚、氰、汞、铬、砷等有害物质,硝酸盐,化学耗氧量、生物耗氧量、硝酸盐氮、亚硝酸氮、铵氮、水的硬度、农药化肥以及放射性污染物质等; d. 调查工程建设引起的斜坡变形破坏,地面变形破坏,以及水库渗漏、侵没、塌岸、淤积、与诱发地震等现象的发生与分布特点;
e. 调查城市化引起的地下水位区域下降漏斗、地面沉降、地裂缝、岩溶塌陷、水质恶化、山坡变形破坏等现象的发育程度、形态特征,分布范围、产生原因条件、发展过程和影响因素,特别是主导的人为因素,应查明其作用方式、强度及其作用过程;
f. 调查矿产开采引起的高、陡、软岩边坡变形破坏、地面塌陷、岩溶塌陷、地面开裂等现象的发育与分布范围、形态特征、发育程度或规模、以及发展过程、产生条件、原因和影响因素,特别是主导的人为因素,应查明其作用方式、强度及其作用过程; g. 调查适应于固体废物堆放的场地。
6.2.4.3 调查过程中,应标绘各种环境地质现象,一般用符号表示,当个体现象规模大者可按同比例尺圈定边界,当其分布集中者,可用群体符号表示。
6.2.4.4 测区内由于自然因素及人类工程—经济活动引起的各类地质灾害,应着重进行调查,查清其分布规律,对地质灾害发展趋势进行预测,提出防治措施建议,必要时还需进行监测。
环境水文地质调查技术要求按DZ 55执行。 6.3 地球物理勘探
6.3.1 地球物理勘探(以下简称物探),应紧密结合其他方法进行,根据地区的地质环境条件、地质体的物理特征和不同的工作内容等因素确定。物探工作与测绘工作同时进行,但必须在钻探工程之前进行。
6.3.2 地面物探工作范围应根据查明地质条件需要而确定,重点布置测绘工作中难以判断而又需要解决的地段;钻探试验地段以及在钻探困难或仅需初步探测某些地质问题的地段。其探测深度应大于钻探深度。 6.3.3 物探主要探明下列地质问题
a. 划分测区地质剖面,确定含水层、隔水层、软弱夹层的分布、含水层厚度、埋藏深度、富水性及富水地段;
b. 覆盖层厚度、隐伏的古河床和埋藏冲洪积扇的分布、结构、底板形态; c. 基岩埋藏深度及基岩面起伏形态;
d. 滑坡的空间分布状态、地质结构及滑坡床埋藏情况等;
e. 地下水水位区域埋深和地下水矿化度变化规律以及咸水分布范围咸淡水界面,咸水区淡水透镜体的分布;
f. 岩溶发育带的分布位置,发育程度及其深度,寻找隐伏的岩溶管道,洞穴和地下暗河;
g. 隐伏地质构造、断裂破碎带空间分布与风化壳厚度,对风化壳进行分层、分带。 6.3.4 为定量评价建筑地基稳定性提供依据,应根据不同地区的不同地质条件选择有效的物探方法,包括电法、浅层地震、重力、甚低频或声频大地电场、磁法及放射性等方法。 6.3.5 物探实测资料,应结合水文地质条件进行综合分析,单独编写物探报告,附各种物探解译推断成果图件。作为综合勘查报告的附件提交。
6.3.6 水文地质钻孔和部分工程地质钻孔应进行地球物理测井(以下简称测井),补充取心不足,减少取心钻孔数量,指导成井。每个钻孔至少测三种以上的参数曲线。 6.3.7 测井一般应完成以下任务:
a. 确定含水层、隔水层、软弱夹层的层位与厚度; b. 确定断裂带、裂隙带和岩溶发育带的位置及厚度; c. 划分地层组,编录钻孔柱状剖面; d. 划分咸淡水界面;
e. 测定钻孔中含水层之间的补给关系;
f. 估算水文地质参数,包括地下水矿化度、孔隙率、渗透系数、流量及涌水量等; g. 测定钻孔技术状况,包括钻孔孔径、孔斜,寻找孔内事故位置; h. 地层物性参数测量。
6.3.8 不同类型钻孔应分别取得下列基本资料
a. 第四系钻孔必测项目有:电阻率、自然电位、自然伽玛测井、井斜测量;选择项目有:井径、井温、伽玛伽玛测井和井壁取心;
b. 基岩钻孔必测项目有:电阻率、自然电位、自然伽玛、井径、井温、井斜测量;选择项目有:井中流体测量、超声成像测井、声速、伽玛伽玛、井液电阻率、井液、钻孔电磁波法测井。
6.3.9 测井钻孔应提交测井综合曲线地质解译成果及文字总结。 6.4 钻探
6.4.1 钻探应解决以下问题:
a. 确定岩石的地层组成,岩性特征及产状; b. 探明含水层(组)的数目,埋藏深度,厚度.岩性;
c. 利用钻孔进行观测,试验和采样,探明各含水层(组)的水位、水量和水质; d. 探明软弱夹层,特殊土层的数目,埋藏深度、厚度、岩性;
e. 研究地质构造破碎带及裂隙的发育程度、随深度的变化及水文地质、工程地质特性; f. 采取各类试验的岩土样及野外试验,了解岩土样性质及随深度变化规律; g. 利用钻孔进行地下水动态监测和外动力地质现象变形动态监测;
h. 探明某些外动力地质现象(如风化带、滑坡、岩溶等)分布、规模及发育规律。 6.4.2 勘探钻孔一般在地面测绘和物探的基础上进行布置,地面测绘与物探工作未结束之前,原则上不得进行全面钻探施工。
6.4.3 对钻探工作量的使用要从严掌握。应充分研究利用已有的物探、勘探钻孔和机井资料,根据需要补充布置勘探钻孔,具体可分别考虑以下原则,结合本地区具体条件或特殊要求进行设计:
a. 山间河谷、冲积阶地地区、应垂直地下水流向或横切各地貌单元布置、平行河谷布置辅助勘探线;
b. 冲积平原、大型盆地地区应垂直地下水流向布置,必要时可平行地下水流向布置辅助勘探线;
c. 山前冲洪积扇区:主要勘探线应沿扇轴布置,并在适当位置垂直轴线布置; d. 滨海地区:在滨海平原地区,勘探线应垂直海岸布置,在海滩砂堤,各级海成阶地上均应有钻孔控制;在河口三角洲地区,勘探线一般应垂直海岸线及其主要河流流向布置,在三角洲前缘海相沉积层,中部海陆相交互沉积层,顶部河流冲积层中均应有钻孔控制; e. 黄土地区:通常应横跨山前带,黄土源(或梁茆)以至河谷阶地,一般应垂直和沿河谷、黄土洼地布置,或沿黄土塬中砂砾石含水层延伸的方向布置;
f. 碎屑岩地区:应布置在厚层砂、砾岩分布区的断裂破碎带或裂隙密集带;褶皱轴延伸方向剧变的外侧;岩层倾角由陡变缓的地段;产状近于水平岩层的裂隙密集带;碎屑岩与火成岩接触带;背斜的倾没端和向斜构造变动显著地段以及地下水集中排泄地带; g. 可溶岩地区:覆盖型地区,在汇水条件不好,岩溶发育不均匀的地区,应根据微地貌标志结合物探异常布孔;在汇水条件有利及岩溶发育相对均匀的地区可垂直构造线及地下水流向布置勘探线;在埋藏地区,钻孔一般垂直构造线布置;在裸露型地区,钻孔应主要布置于大型谷地及破碎带构造或褶皱轴部;
h. 岩浆岩及变质岩区:布置在断裂破碎带,岩脉发育带,不同岩体接触带,风化裂隙发育带以及原生节理和空洞发育层;
i. 为评价边坡稳定性,一般应在典型崩塌或塌滑体上按其滑动方向布置纵横剖面。 6.4.4 对以往有勘探钻孔控制的地段,原则上不再布置或布置少数验证性钻孔,在施工顺序上应遵循由疏而密的原则,施工中发现重大问题时要及时修改设计。 6.4.5 勘探钻孔深度的确定:
6.4.5.1 水文地质钻孔一般要求揭露具有供水意义的主要含水层(组)或含水构造带(岩溶发育带、断裂破碎带、裂隙密集发育带等),并对主要含水层以下的含水层作一般了解,设计钻孔要考虑抽水试验和取得计算参数的要求。
6.4.5.2 工程地质钻孔,平原地区孔深一般为20~30m,但在滨海平原区,孔深可考虑为30~75m,控制性钻孔最大孔深控制在100m左右。基岩地区,若松散层厚度小于20m时,宜钻穿新鲜基岩5m左右;揭露构造破碎带的钻孔,应钻穿破碎带并钻入新鲜基岩5m左右;在岩溶裸露区的钻孔,一般应钻入灰岩层内20~30m;在有覆盖层地区的钻孔。一般应钻入灰岩层内15~20m;控制钻孔应酌情加深。 6.4.5.3 勘探钻孔尽量满足一孔多用的目的,对可能修建的大型工程地区布孔时,应据工程类型调整孔深。 6.4.6 勘探钻孔取心的确定原则
6.4.6.1 凡满足第6.3.7奈测井各项要求的地区,在地质、水文地质和地球物理特征上具有代表性或控制性水文地质钻孔采取岩心。取心孔数应占控制性水文地质钻孔总数的百分比,松散沉积层中不低于30%~50%,基岩中不低于40%~60%。
6.4.6.2 不满足第6.3.7条测井要求的地区,控制性水文地质勘探孔原则上均应取心。 6.4.6.3 工程地质钻孔一般均应取心。