工程地质实习报告.docx
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工程地质实习报告.docx
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工程地质实习报告
目录
Contents
第一部分:
前言及实习的简介1
第二部分:
专论1
(一)天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面1
(二)野溪-斜河涧地质路线7
第三部分结论及建议11
第四部分结束语12
工程地质实习报告
第一部分:
前言及实习的简介
经过一个学期我们对工程地质的学习,我们对工程地质基本知识都有了一定的了解。
学院为了让我们对地质的了解有更深刻的认识,在两个周末分别组织我们进行了实习,希望我们通过实习把工程地质这门课程和实习的特点有机的结合起来,以便更好的理解和掌握该课程,并获得更丰富的地质知识。
事实也证明了这一点,在这两天的实习中,我们学到了很多知识,特别是一些从课堂上听不到的东西。
此次实习让我们在自然中更好的理解了原来抽象的概念,使知识具体化,印象更深刻。
工程地质实习是土木工程专业的基础实习,是理论教学的重要组成部分,认真地跟着老师听讲,仔细地完成绘图,记录等内容,还可以培养我们的动手能力、分析具体问题的能力、观察事物的能力。
第二部分:
专论
(一)天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面
(地质构造、地层、地层分界面、岩石构造)
时间:
2012-4-8天气晴
位置:
天津蓟县
优点:
地质构造、地层、地层分界面
中上元古界地质自然保护区简介:
蓟县中上元古界地层剖面代表的地质历史时限长达10亿年(距今18-8亿年)。
岩层齐全、出露连续、保存完好、构造简单、顶底界限清楚、变质极浅。
从常州村至府君山距离仅在24公里内,代表了18亿年至8亿年长达10亿年的地质历史中连续沉积的一个完整的海陆变迁过程。
古生物化石丰富,其中发现了宏观多细胞生物化石,使多细胞生物出现的年代从国际公认的9亿年提前到17亿年。
世界上最古老的地质现象,如形成于距今12-13亿年间的沉积海泡石矿床和铁岭组内发现的世界上最古老的喷气孔构造。
第一观测点:
震旦系沉积岩—硅质灰岩,粉红色正长岩岩脉
由于此次工程地质实习与道铁认识实习安排在了一起,因此,我们的第一站选择了靠近青龙桥火车站,在这里我们主要考察的是道路两旁的花岗岩。
此处道路两边的护坡均是由花岗岩建造,之所以不用其他岩石或者用混凝土建护坡,是因为这一地区储藏着丰富的花岗岩,这样就可以就地取材,既可以建成耐久性好的护坡,又可以节约成本。
不过由于护坡长时间以来受到风化作用,从表面上看
不是很好辨认。
众所周知,花岗岩属于岩浆岩亦即火成岩,是一种深成岩。
老师说,火成岩是因地壳变动,熔融的岩浆由地壳内部上升后冷却而成。
它根据岩浆冷却条件的不同,又分为深成岩、喷出岩和火山岩三种。
深成岩是岩浆在地壳深处,在很大的覆盖压力下缓慢冷却而成的岩石,其特性是:
晶粒大,构造致密,容重大,抗压强度高,吸水率小,抗冻性好,耐磨性好,耐久性很好。
而常见的深成岩就包括花岗岩。
据指导老师介绍,在成因方面,有人认为花岗岩是地壳深处的花岗岩浆经冷凝结晶或由玄武岩浆结晶分异而成。
也有人认为是区域变质和交代作用所引起的花岗岩化作用的结果。
花岗岩晶粒大,是一种显晶结构,有明显的节理构造。
我们知道,显晶结构是岩浆岩里深成岩的一种典型结构。
而作为一种典型的深成岩,花岗岩自然也具有很明显的显晶结构。
至于节理,它是很常见的一种构造地质现象,就是我们在岩石露头上所见的裂缝,或称岩石的裂缝。
这是由于岩石受力而出现的裂隙,但裂开面的两侧没有发生明显的(眼睛能看清楚的)位移,地质学上将这类裂缝称为节理,在岩石露头上,到处都能见到节理。
所以我们此次实习在南口青龙桥车站附近看到的花岗岩也可以清晰的看到节理的存在。
此外,据老师介绍,花岗岩主要由正长石(肉红色)、石英组成,还含有少量云母及其他微量矿物质。
第二观测点:
人工导流堤
减轻洪流对桥堤的冲刷,起到分水流的作用。
很清楚的看到有几个比较长的墩子,这个就是导流堤。
上面是铁路,那面是铁路桥,在铁路靠我们这一侧有两个比较长的堤坝,这就是导流堤。
我们所在的位置是一个沟谷,这个沟谷在多雨的时候会有砾石等堆积。
当有暴雨的时候,上游携带下来的泥沙,随洪流就会从这流下去,我们知道如果坡度比较陡,泥沙洪流的速度是比较快的。
这个地方有一条铁路,前面是铁路桥,泥沙洪流从这个地方流过来,它的速度是比较快的,
如果没有导流堤的话,长期作用就会对铁路路基造成侧蚀。
洪流的速度越大对铁路路基的侧蚀作用就越强。
这个位置的铁路是非常靠近边坡位置,路基也比较窄,不像前面的路基比较宽,如果水流经常冲击路基下侧的话,这个路基就很不安全了。
这样就在这个地方建立导流堤,使得从桥洞下面过来的洪流顺着这个导流堤往下流,保护了铁路的路基。
所以这个导流堤起到疏导洪流,保护路基的作用。
第三观测点:
片麻岩
之后看到的是片麻岩,其实沿路东侧都是石英岩,但是在这地方颜色发生了很大的变化,刚才石英岩是浅白色的,灰白色的(因为风化看到的外观是灰白色的),而这里是近乎于黑色的,岩性发生了变化,这是片麻岩。
仔细看能看到片麻岩里面的片理,片麻岩属于典型的变质岩,它的构造特点从宏观上看是一种条带,黑
色的角闪石与云母成勺状,然后白色的石英长石形成这种条状,我们叫做片理。
对于片麻岩,从结构上来说,由于它是花岗岩发生了动力变质,就是花岗岩在经过挤压这种动力的作用下,使得它内部的一些条状的矿物还有片状的矿物,沿着一个方向成条带分布,像角闪石是针状条状的,云母是片状的,都沿着一个方向分布。
粒状的石英、长石分布在中间,形成这种带状的片理。
这是受到了动力变质。
石英岩是属于震旦系的,片麻岩属于寒武纪的。
这是我们看到的片麻岩,在这个地方,可以看到一个河床,就是我们走过来的这个沟谷,现在没有水了,如果在洪水期,雨水比较充足的时候,这个沟谷就会被水淹没,所以这个沟谷实际上属于河漫滩。
第四观测点:
基座阶地,河流沉积中典型的二元结构特征。
我们继续沿沟深入,可见到河流第一阶地,该阶地属于基座阶地,其底部可见裸露的基岩,上被黄土砾石层覆盖,砾石层与基岩陡峭且稳定,说明当时地壳运动强烈,使谷底迅速抬升,河流下切作用强烈而成。
河流阶地根据组成物质的不同可分为:
侵蚀阶地、基座阶地和冲积阶地。
而在此处我们现场看到了其中的两种类型,即冲积阶地和基座阶地。
在这里,我们可以看到三级阶地,这就说明了这个地方曾经有过三次强烈的地壳上升运动。
其中第一、二级阶地属于冲积阶地,平台上都是冲积层和土层。
第三级阶段属于基座阶地。
第五观测点:
太古界片麻岩,岩层倾角逐渐变缓
老师介绍说,片麻岩属于太古纪的岩类,之前在第三实习点已经了解到,片麻岩是一种变质岩,不过和之前所介绍的片麻岩有点区别的是,此处的片麻岩颜色稍深,呈黑绿色,夹杂白色,而且里面的成分也有所变化,这里的片麻岩含角闪石更多(这也是它为什么颜色更深的原因),并且角闪石在岩石中呈条状分布。
片麻岩都具有相同的岩性,不同的地址条件、环境等都会造成它们之间会有所差别。
看地质构造,可以从剖面看出此地岩层分两层,下面为片麻岩,上面为土层堆积。
片麻岩是变质岩的一种,上面的涂层是地壳运动的结果,此地原来为河流,经过强烈的地壳运动,河床被抬升到地表之上,形成了此地对特的地貌。
第六观测点:
石英岩
石英岩应该我们平常听得比较多的一种岩类,此次实习老师就为我们展示了一种白色的石英石。
石英岩一般为白色。
外表风化颜色会深一些。
石英岩是变质岩,是受高温作用重新结晶的结果。
石英岩较脆,内部节理多,是由于脆性产生了很多裂缝。
平面都为断裂面,属构造现象。
地上的块体一般由三组节理面切割而成称为结构体,那三组节理面为结构面。
在接力的作用下,再加上坡度陡,在重力的作用下,岩石崩塌。
节理为剪节理,它的切面平整。
石英岩的主要成分是二氧化硅,因此它具有较高的强度,不过也有个明显的缺点,那就是有较大的脆性。
老师就地找了一块石英石给大家看,我们可以从这块石头上清楚的看到节理,并可看到三组节理面,三组节理相互切割成一个结构体。
这些节理都属于剪节理,是由剪应力造成的,所以节理面非常平直,且成组出现X型。
此处看到的岩体因节理切割成近乎垂直的状态,因此受重力作用很容易造成岩体崩塌。
第七观测点:
沉积岩
之前,我们分别观察了岩浆岩和变质岩的几种典型岩石,在这里,我们认识了第三类岩石:
沉积岩。
沉积岩是在地表和地表下不太深的地方形成的地质体,是地面即成岩石在外力作用下,经过风化、搬运、沉积固结等沉积而成。
它分为砂岩、砾岩(砂岩和砾岩统称碎屑岩)、粉砂岩、粘土岩以及化学及生物化学岩。
而老师此次展示给我们看的是灰岩,灰岩为碳酸钙沉积而成,是生物化学岩,其颜色为浅灰色是分化后的颜色,真正的颜色应为深灰色,成分为方解石,易溶解,特别是遇酸。
在干燥条件下是很坚硬的,铁路路基一般就用这中岩石。
由于这里的岩石风化节理比较发育,我们在此处做了节理的测量与统计。
附表:
节理统计测量记录表
序号
走向
倾向
倾角
备注
序号
走向
倾向
倾角
备注
节理统计表
方向间隔
平均倾向
平均倾角
条数
方向间隔
平均倾向
平均倾角
条数
节理走向玫瑰花图和节理倾向倾角玫瑰花图:
走向
倾向
倾角
1
242.5
159.8
42.3
2
243.6
162.6
40.2
3
248.6
157.5
40.5
第八观测点:
洪击扇的观测
今天的实习刚开始给我们的感觉像在爬山,经过艰苦的登山运动后我们终于知道老师这样做的原因,就是站的高望的远,当然通俗点就是指视野开阔么。
在山顶我们可以清楚的看到冲击扇形成的外部条件以及洪击平原。
沟口东西两侧向南延伸山脉突然同时中断,东西断崖位置近于水平,中断处形成明显断崖三角面,东侧山头比西侧约高出十几米,两侧岩层倾斜方向大约相同。
在洪积扇东西两侧中断处的山的断面呈三角形,形成的断层三角面。
说明这一系列山体被断层切割过之后两边山体形态不一致,有下降的一面有升高的一面,升高的一面出现之后,山脊就变成一个平面出现了断层三角面,即断层三角面是由于断裂构造切割而成的。
(二)野溪-斜河涧地质路线
(地层层序、地质构造认识、地质构造、工程地质问题认识)
时间:
2012-4-22天气:
晴
位置:
野溪桥头——大台线、丰沙线
优点:
地层出露比较完整
出露地层:
奥陶系中统马家沟组厚层灰岩
构造:
箱形褶曲,柔性褶曲
观测点一:
斜河涧,观察永定河中游河谷两岸的地貌特征。
首先,在永定河畔,老师先给我们介绍了永定河两岸的河滩以及阶地。
永定河曲流发育凹岸河流侵蚀作用严重,河岸后退,导致河漫滩形成扩大,河漫滩下沉便形成了阶地。
为保护路基稳定,在遭受侧蚀的地段已经筑了路肩墙,但是防止的主要措施还是利用丰沙二线的弃渣堆成丁坝,改变水流主线方向,将侧蚀水流引开,从而保护凹岸路基。
而现在我们看到的仅仅是已经接近废弃的堤坝和已经建筑有铁路的河流阶地。
在这里看河流的侧蚀作用以及怎么来防护。
现在这里没有水了,以前铁路在山区一般都是沿着河谷走的,沿着河流的河岸修建,这一侧是侵蚀岸,这一侧的铁路势必就会遭到侵蚀,对铁路来说很不安全,除了在这一岸来进行加固比如用片石或者用混凝土给它把这个河岸保护之外,还有一种措施就是修建丁坝或者横墙,今天我们看到的是丁坝,现在这个河床已经干枯了,在铁路的河岸这一侧人工修建了一个人工堤坝,丁坝前面是有防护的,到丁坝这里改变了河流的方向,从这个方向流,就是对丁坝的这侧堆积岸侵蚀而不是对原来的铁路一侧侵蚀,铁路就被保护住了。
观测点二:
斜河涧,观察大岩壁的背斜和向斜。
第二个观测点是褶皱,看对面的山就是褶皱构造。
从山的这个位置开始看,在山的这个位置上我铅笔指的这个位置,地层是这样一个倾斜形状,但它不是倾斜岩层,是一个褶皱,这一部分靠内侧的是这样倾斜的,然后底下有个弯,这是褶皱的向斜形态,它的整个岩层向下弯曲的,老地层在下面,中间的核心地层是新地层,边上是老地层。
接着这个向斜过来,产生一个弯曲,上面有一个斜着膨着的,这是背斜。
形成了错动面。
该褶皱是由两个背斜和两个向斜组成,为箱型褶皱。
向斜-背斜背斜-向斜-背斜
背斜过来挨近那个隧道位置的左侧,又有一个向斜,这是一个连着的,然后再到那个山那个地方,那是比较尖一个背斜。
实际上它这里的褶皱是由这样一个”向斜——背斜——向斜——背斜”的形态相互连
接而成的一个褶皱,这个褶皱的岩层是灰岩。
左翼和右翼的产状是不一样的,倾向是相反的,这是一个正常的褶皱,背斜的这一侧要陡一些,这一侧要缓一些,再到中间这个位置,就是中间的这个向斜和最右侧的这个背斜基本上可以看成是对称的背斜和向斜。
左侧的这两个背斜和向斜不是对称的。
在着面看起来异常宏伟的大岩壁面前,我们都有种窒息的感觉,有种感叹的感觉,这么大的向斜和背斜构造我们都是第一次看到。
观测点三:
马蹄形隧道洞口
这个隧道没有防护,但是火车照样在这里通行。
要为什么不进行任何的防护,看岩石的性质和情况。
岩层的倾向倾角和它的坡向之间的关系,当坡向和倾向之间有一定关系时会对岩体稳定性有一定影响。
坡向和岩层的倾向关系就是它的坡就在边上比较陡的边界线,山的边界线就是它的坡向,它是向西侧倾斜的,倾向和
坡向正好是相反的,这种情况对于内侧开挖的隧道来说,是最稳定的。
我们知道,如果坡向和倾向相同,而且坡角大岩层倾角小,这时候上部的岩体一旦内部有软弱岩层,上部的岩体很容易向下滑动,而且在滑动过程中它会对岩体造成偏压作用。
所以这种是不稳定的。
而我们现在看到的这种情况是最稳定的,这个稳定一个在于它的倾向的关系,还有一个在于它的岩性。
这是灰岩,它的厚度是比较大的,特别是上面,厚度非常大,而且很致密,稳定性非常好,里面没有什么节理,这个方向基本上都是它的岩层面,内部没有什么节理面。
我们知道如果节理多的话岩体就很容易坍塌。
这个位置修建的马蹄形的隧道没有任何防护就是这个原因。
观测点四:
超大型节理面
刚开始我们以为这是某种需要由人工开采出来的洞,经过老师的介绍我们惊讶的发现这竟然是自然形成的,上面这个岩层的平板,那个面就是灰岩的下层面,这个岩层虽然下面没有任何支撑,但是非常稳定。
这个岩层有两个房屋高度那么厚且里面没有节理,尽管挖掉了下面的灰岩,但是上面的灰岩依然非常稳定,没有向下塌,就是因为它很厚稳定性很好而且没有节理。
观测点五:
人工路肩墙
这里是一个坡,它有一个挡墙,这个挡墙起拦截上部掉落下来的岩块的作用。
上部山顶那一侧,上面碎石很多,如果有暴雨天气的话,会形成一个泥石流沟,如果没有挡墙的话,铁路肯定会被冲毁,所以修建这个挡墙,一是平时把掉落下来的岩块挡住,另外一个是防止泥石流,这个挡墙旁边有疏通的水渠,中间也有一些小孔,都是为了及时把水排出去。
所以在山区对山的上部的保护是非常重要的。
观测点六:
丰沙二线2号隧道
丰沙二线2号隧道进口处有一宽度达20余米的破碎带,带内节理非常发育,风化严重,岩石极为破碎。
可见到糜棱岩和断层擦痕,隧道体外侧岩体可见到出露的千枚岩,风化颜色蜡黄色,结构定向性明显、破碎,与灰白色、厚层灰岩外观截然不同。
由于岩体破碎加之风吹雨淋,火车振动等,使得边坡不稳定,每到雨季经常发生溜坍和掉石,不得不做挡墙防护。
第三部分结论及建议
在意犹未尽中,两天地实习很快就结束了,回首这两天,虽说有一点辛苦,但是比起我们学到了不少知识,这点累也算不了什么。
仔细整理一下这两天的经历,理顺一下思路,才发现自己以前懂的真是不多而且过于肤浅。
通过这两天实习,让我们亲临大自然,在老师的指导下,应用已学过的理论知识,分析了不少地质构造、岩层性质及产状等,也具体分析了可能的工程地质问题以及解决方法,既巩固了所学的理论知识,也培养了我们的动手能力和分析具体问题的能力以及观察事物的能力。
本次实习为认识性实习,重点在于对不同种类岩石的观察和认识,加深对不同地层分布、地形构造、地质现象的理解,初步的描述和分析工程地质环境,对各种不同的地质现象对道路工程的影响做出正确的评价。
我深刻地认识到,没有实践,我就根本无法体会到所学知识的精髓。
因此,我十分感谢学院提供给我们这个将理论与实践相结合的机会。
这两天的实习虽然为期短暂,却加深了我对工程地质这门课的认识,让我意识到我们这个专业的理论知识和现场施工技术之间的差距,同时实习的过程也培养了我们吃苦耐劳的精神,使我更清楚地认识到自身存在的种种不足,激发了我在将来学习的热情。
所以,实习对我来说具有十分重要的意义。
通过本次实习对花岗闪长岩、片麻岩以及砾岩等岩类的物理观察,真的可以发现组成它们的岩石的形态特色。
只要涉及到工程地质方面内容的时候就一定离不开地质构造。
岩浆岩与沉积岩的接触关系,沉积岩间的接触关系,褶皱,节理和断层的判断就不会像理论上的那么简单,现场判断就涉及到了一定的地质综合能力褶皱向背斜的图以及正逆断层上下盘运动的图等,但是在我们的实习过程中总感觉施加特别的紧张,有的地方只能粗略的带过,遇到天气不好的时候更是泛泛带过。
希望学校能多组织几次这样的实习,给我们更多的锻炼机会。
实习的受益是很大的,但在此我有点小小的建议要提出来,实习是没有什么瑕疵的。
我发现老师资源实在是太紧缺了。
我们近九十个学生就紧跟在一个老师后边观察实习,那效果可想而知。
如果想多学点东西,为了听清楚一些,那就的突破同学们的重重封锁,拼命地望老师身边挤进,我们把老师团团的围住在一个狭小的区域内,那也是在太难为老师了。
所以我建议老师能否多配置一些,或者事前培训一些研究生或者有经验的学长们带领我们实习,争取能够每班配一名带队老师,使同学们都能够可以清楚地接受老师的指导,更高效的获取地质知识。
这些只是我的一点点不太成熟的建议,可能具体操作起来会比较困难,不过还是希望老师能够适当考虑一下。
如果可以实施,那我就提前为以后的学弟学妹谢谢老师了。
第四部分结束语
工程地质专业在工程建设中具有十分重要的位置。
工程地质工作的质量,对工程方案的决策和工程建设的顺利进行至关重要。
由于地质问题引起的工程事故时有发生,轻则修改设计延误工期,严重时造成工程失事给人民生命财产带来重大损失。
近年来,工程地质勘察质量有下滑现象,工程地质分析不够深入,有的甚至出现工程地质评价的结论性错误。
工程地质对地球环境的保护要发挥重要作用。
毕业以后我们面对的更多的是实际问题,所以现在实地实习就避免了毕业以后成为纸上谈兵的书呆子,故而再苦再累也是必要的,况且在实习中当经过老师讲解了解到这种现象就是书本上讲过的某某作用形成的,这种从书本到实际的一一对应带给我很大的乐趣,所谓的耳闻不如一见大概就是如此吧。
在实习中,老师也给我们强调了本次实习的重要意义,作为大二的学生,我们现在的实习属于专业教学实习。
我们在大学的不同阶段应该把握住我们的阶段任务和意义,认真对待每一次实习中应该掌握的知识,更重要的是培养专业意识。
这样经过大学四年的实习后,我们才能真正有所收获。
总之,这次实习是有苦有甜,有酸有乐的,既考验了我们的体力,有增长了我们的见识。
这次实习给我们的不仅仅是一次对地质的认识,更多的是让我们对自己的专业有了更深刻的认识,让我们对专业产生了更浓厚的兴趣。
2012年4月28日
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