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关于道路工程地质测绘方面的分析与探讨

时间:2022-12-09 09:45:08 来源:网友投稿

摘要:文章主要讲述了道路工程地质测绘的内容与方法,以及现场测绘工作要点

关键词:道路工程 测绘方法 地质测绘 注意事项

1、工程地质测绘的目的与任务

(1)查明拟定工程场址、线路等的工程地质条件,初步设计根据批准的设计任务书和初测资料编制,主要拟定修建原則,选定设计方案计算主要工程数量,提出施工方案意见,编制设计概算,提供方案说明及图表资料,初测阶段为初设提供平面、高程控制、地形图、特殊地段的控制桩及纵、横断面资料;

(2)编制工作区工程地质图件及工勘文字报告,并提交设计部门及人员使用;

(3)可缩小进一步勘察的面积,并初步掌握某些规律和发现需要进一步研究解决的工程地质问题,也为开展其他类型的工勘工作等奠定良好的基础,提供方向上的指导。

2、工程地质测绘的要求

(1)可行性研究阶段,主要是对沿线及重大工程进行工程地质调查,发现并研究关键性的工程地质问题。工程地质调查与测绘工作,一般是在初勘阶段进行。详勘阶段仅在初勘阶段的基础上,对某些专门性的地质问题作必要的补充调查与测绘。

(2)测绘时的填图底图可采用已有的地形图为底图进行测绘,比例尺的大小视需要而定。测绘工作中,所采用的道路工程地质图例及符一号,应符合附录C的规定。

(3)地质观测点的布置、密度和定位应符合以下要求:1)在地质构造线、地层接触线、岩性分界线、标准层位和每个地质单元体应有地质观测点。2)地质观测点的密度应根据场地地貌、地质条件、成图比例尺及工程特点确定。地质观测点应具有代表性和控制性。3)地质观测点应充分利用天然或人工露头。当露头少时,可按实际情况布置勘探点。4)地质观测点的定位,应根据精度要求和地质条件的复杂程度选用目测法、半仪器法和仪器法。对一般地质观测点和地质界限,以明显的地形、地物和其他测点作控制定点。对有特殊意义和对工程有重要影响的地质观测点,应用仪器法定点。

3、工程地质测绘方法

工程地质测绘的范围往往较大,并且要求把调查研究结果填绘在一定比例尺的地形图上,以编制工程地质图。测绘范围以能满足工程技术要求为前提,并应包括与工程地质环境有关的范围。测绘的比例尺可在以下范围内选用:可行性研究阶段1:5000-1:50000,初勘阶段1:2000-1:10000,详勘阶段1:200-1:2000。为达到测绘精度要求,实地测绘所用地形图的比例尺必须大于或等于提交成图比例尺。下面分两种情况说明其工作方法与步骤。

3.1无航摄资料时

工程地质测绘主要依靠野外工作,为此需要讲究测绘方法与量测精度,以求用较少的工作获得符合要求的结果。

(1)标测方法:根据不同比例尺的精度要求,对观察点、地质构造及各种地质界线等的标测方法有以下三种。

1)目测法。根据地形、地物目估或步测距离。目测法适用于小比例尺的工程地质测绘。

2)半仪器法。用简单的仪器(如罗盘仪、气压计等)测定方位和高程,用徒步或测绳量距离。此方法适用于中比例尺的工程地质测绘。

3)仪器法。仪器法是用测量仪器定位,此方法适用于大比例尺的工程地质测绘,以及重要地质点。

测绘精度的要求:相当于测绘底图上宽度不小于2mm的地质现象应尽量标绘在图上;具有重要工程意义的地质体,即使小于图上2mm的宽度也应按扩大比例尺的方法标绘在图上;相反,对于工程意义不大的且相近的几种地质体可合并标绘。

3.2工程地质测绘的基本方法

(1)路线法。沿着一些选择的路线穿越测绘场地,并把观测路线和沿线查明的地质现象、地质界线填绘在地形图上。路线形式有直线型或“S”型等。一般用于各类的比例尺测绘。

(2)布点法。根据地质条件复杂程度和不同的比例尺,预先在地形图上布置一定数量的观测点及观测路线。布点法适用于大、中比例尺测绘。

(3)追索法。沿地层、构造和其它地质单元界线布点追索,以便查明某些局部的复杂构造。追索法多用于中、小比例尺测绘。

3.3道路工程地质测绘的路线法

采用路线法测绘的两个关键的环节,是观测路线的布置和观察点的选择。

(1)观测路线的布置除应沿路线进行调查测绘外,尚应在路线两侧布置观测路线,以求在需要测绘的范围内获得足够的资料绘制工程地质图。观测路线与岩层走向或地质构造方向垂直时,可以用较少的工作获得较多的成果。但为了查清断层破碎带的分布情况,观测路线也可沿构造线布置。观测路线应布置在露头较好的地方,如河谷、路堑等地带。

(2)观察点的选择应根据观察的目的和要求进行选择。例如,为了研究地貌、地质界线、不良地质现象等不同的目的,可考虑分别设置观察点;如为了综合研究的目的,就应按多目标的要求选择观察点。观察点一般应选在露头良好、观测方便,有地质界线、地质现象发育以及其它对工程地质有重要意义的地方。观察点的密度則应根据地质条件的复杂程度和地质图比例尺的大小而定。

3.4有航摄资料时

遥感技术是根据电磁波辐射(发射、吸收、反射)的理论,应用各种光学、电子学探测器,对远距离目标进行探测和识别的综合技术,可用于工程地质调查测绘。

地质体不但在光照条件下能反射出辐射能,而且由于自身具有一定的温度,也能不断发射出辐射能。地质体在不同波长处,反射或发射电磁辐射的本领是不同的。这种辐射能量随波长改变而改变的特性称为地质体的波谱特性。对这种辐射能以波长为参数记录下来就得到该地质体的波谱分布,不同地质体有其特定的波谱分布,这是遥感技术赖以识别目标的根据。遥感技术对地质体进行探测和识别就是以各种地质体对电磁波辐射的反射或发射的不同波谱分布作为理论基础的。

遥感工程地质调查可采用多种遥感手段和方法进行,利用现有遥感影像资料进行判释。应充分利用近期的黑白或彩色红外的航空像片及热红外航空扫描图像,必要时结合使用陆地卫星图像和其它遥感图像。重点研究地区可收集不同时期的遥感资料。下面概要介绍航摄资料用于绘制工程地质图的方法。

(1)立体镜判释:立体镜是航空像片立体观察仪器。利用判释标志,结合所掌握的区域地质资料,将判明的地层、构造、岩性、地貌、水文地质条件、不良地质现象等,调绘在单张像片上,并据以确定需要调查的地点和路线。

凡是能直接反映地质体和地质现象的影像特征称为直接判释标志;对与判释对象密切相关的一些现象进行分析、研究、推理、判断,从而达到识别地物的目的,这些现象称为判释的间接标志。使用立体镜进行室内判释,首先必须在分析现有资料的基础上,建立室内初步判释标志,并经实地调绘建立详细判释标志。

(2)实地调查测绘:对判释的内容,通过实地调查测绘进行核对、修改与补充。重要的地质点应刺点记录。

(3)绘制工程地质图:根据地形、地貌、地物的相对位置,将测绘在像片上的地质资料,利用转绘仪器转绘于等高线图上,并进行野外核对。

4、地形图的航空摄影测量方法

根据公路工程的特点,长线路普遍采用航空摄影的方法,用安装在飞机或其它飞行工具上的摄影机,对观测地区按一定要求进行摄影,根据摄影瞬间得到的航空像片,读取各种信息资料和编制地形图的技术,叫做航空摄影测量。

尽管航空像片上详尽而准确地摄录了地面上的实际情况,它却不能直接作为地形图使用其主要原因就是航空像片是中心投影,而地形图是垂直投影(或称正射投影)。

航摄比例尺:航摄比例尺分母不能大于成图比例尺的4倍。

航摄外业:(1)像控点的布设,像控点是在实地选定合符成?要求的明显地物棱角(在航片上清晰可变)的点测定其平面、高程三维坐标,以便在内业成图时确定相对位置,对航片进行纠正。(2)像片调绘,航片上不明确或遗漏的如地面、地下及架空管线、路堤、陡坎、农田、植被等均应调绘。

5、结语

道路工程地质测绘是道路工程地质工作中最基本,也是最重要的基础性工作。它不仅可以帮助我们获得大量的各种第一手的地质基础资料,同时也是进一步开展工勘的其它工作如勘探、试验等的重要基础。近十几年来,各种先进技术如高清晰度、高分辨率卫星影像在工程地质测绘中的应用越来越普及,包括相应的地理信息系统也正在建立。可以相信,道路工程地质测绘工作一定会有新的发展和突破。

参考文献

[1]李青岳工程测量学[M].测绘出版社,1995.

[2]张亮,胡明光.GPS道路修测系统在中国公路网测绘工程中的应用[J].科协论坛.2007.07

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