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
工程地质实习报告
姓名:
宋德军
学号:
09231239
班级:
土木0908班
指导教师:
王连俊
单位:
北京交通大学土建学院
时间:
2011年4月27日
第一部分:
前言------------------------------------------------------------------3
第二部分:
专论------------------------------------------------------------------4
路线一:
野溪——斜河涧地质路线------------------------------------4
总体介绍:
---------------------------------------------------------------4
地理位置------------------------------------------------------------------4
优 点--------------------------------------------------------------------5
出露地层------------------------------------------------------------------5
构 造--------------------------------------------------------------------5
观测点------------------------------------------------------------------5
地质概况:
---------------------------------------------------------------5
实习内容:
---------------------------------------------------------------5
路线二:
南口——青龙桥地质路线------------------------------------8
总体介绍:
---------------------------------------------------------------8
地理位置------------------------------------------------------------------8
优 点---------------------------------------------------------------------9
出露地层------------------------------------------------------------------9
观测点------------------------------------------------------------------9
地质概括:
---------------------------------------------------------------9
实习内容:
--------------------------------------------------------------10
路线三:
天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面----------------12
地理位置-----------------------------------------------------------------12
优 点--------------------------------------------------------------------12
出露地层-----------------------------------------------------------------12
地质概况:
--------------------------------------------------------------12
实习内容:
---------------------------------------------------------------13
第三部分:
结论及建议---------------------------------------------------------15
结论-----------------------------------------------------------------------------15
建议------------------------------------------------------------------------------15
第四部分:
结束语----------------------------------------------------------------15
妙峰山向斜背斜素描图
工程地质实习报告
第一部分:
前言
工程地质作为一门土木工程专业的基础课程,对其基本知识的掌握直接关系到我们以后专业课的学习及其我们工作以后的应用。
由此看来工程地质的实习也是我们理论课教学必不可少的一个重要环节。
为此,老师组织学生参加了本次工程地质实习。
其主要目的在于让学生亲临大自然,应用已学过的理论知识,分析地质构造、岩层性质及产状等,具体分析可能的工程地质问题,巩固所学的理论知识。
培养学生动手能力、分析具体问题的能力、观察事物的能力。
本次实习对于地质的一些构造、性质等,有一个感观的认识,结合老师的详细讲解真正地体会到理论联系实际的重要性,以及运用所学理论解决现实问题的要点。
通过这几次的实习,加深了我对工程地质这门课的认识,让我从书本中走了出来,亲眼见到了真实的地质现象,了解了断层、背斜等重要的地质现象,亲自观察了和体验了各种岩石的分布和形态,让我从本质上对三大岩石有了一个大致的了解。
这次实习,让我用自然中实物更好地理解了原来抽象的概念,使知识具体化,印象更深刻。
实习丰富了我们的学习生活,为我们以后的工作和学习都有一定的帮助,同时实习的过程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。
本次实习利用周末的时间,分别是4月9日和4月10日两天,主要实习路线为:
野溪——斜河涧地质路线;南口——青龙桥地质路线;天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面。
野溪斜河涧观测点主要是地层层序、地质构造、工程地质问题的认识;南口——青龙桥观测点主要是构造运动、河谷选线问题认识;天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面观测点主要是地质构造、地层、地层分界面、岩石构造。
可以说这几处观测点是非常有代表性的地质观测点,通过几个不同地方的观测实习,分析问题的能力有所提高,对于工程地质有了一个比较深刻的理解,实习的益处非常大,对于我们以后的专业课学习以及工作都有非常重要的作用。
本次实习从三个不同的地方学习了各自不同的地质特点,概括起来主要有以下几方面的内容:
(1) 基本工具的使用方法(地质罗盘仪);
(2) 地层岩性判别;
(3) 地质构造的判别;
(4) 节理的测量、统计及节理玫瑰花图的绘制;
(5) 地质剖面图的绘制(河谷断面图);
(6) 地基、边坡、围岩稳定性分析;
(7) 野外地质勘测的基本方法等。
本次实习全程由龚惠、王连俊两位位老师带队,在老师的带领下我们实习进展的非常顺利,再加上老师的细心认真的讲解,对于学过的知识在实践中的运用体会深刻,对老师的讲解非常满意给予我们很深的感受。
提高了我们运用理论知识解决实际问题的能力。
第二部分:
专论
路线一:
野溪—斜河涧地质路线
总体介绍:
✧地理位置
野溪——斜河涧属于北京门头沟区、妙峰山镇,位于门头沟区东北部,距北京市中心仅30公里。
永定河、109国道穿镇而过,斜河涧位于永定河边的山上,丰沙铁路线正好从村子与永定河之间横穿而过。
野溪桥头有大台线、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:
共12个观测点。
✧地质概况:
野溪至斜河涧段,沿大台线铁路出露的地层是奥陶系中统马家沟组后层灰岩,从构造上可以看到各种类型的褶皱,如箱型褶皱、柔性褶皱,还可以见到断距仅1.2米的小断层。
此段永定河流沿山蜿蜒回流,是比较宽缓的水流地段。
● 实习内容:
第一观测点:
斜河涧,观察永定河中游河谷两岸的地貌特征
观察河岸山体褶皱特征,永定河河谷长在110米到150之间,河谷阶地发育良好,形成了明显的二级河流阶地(阶地上修筑了一些民房,不利于直接观测,但大致可以分辨清)。
延河流流向,右岸的山体大约有100米。
该地区河谷阶地为侵蚀阶地,且为单侧蚀阶地。
主要是由于河流的侧侵蚀,导致环流再加之地壳运动而形成。
河床多河卵石,磨圆度好。
阶地部位主要是粘性土,沙与卵石。
在河流的侵蚀作用下,在永定河两边形成不同的河岸特征,由于地下水位的下降永定河的河谷特征也完全暴露出来,在位于妙峰山山地有丁坝形成,河流的侵蚀作用形成的一级阶地二级阶地有各自不同的作用和功能,一级阶地适合种植和房屋建筑,二级阶地比较适合种植对于建筑不太合适。
在河岸北侧,是妙峰山的山体,在河对面,可以清楚的看到妙峰山的褶皱构造。
自西向东,褶皱的形态越来越大,表现出的形态也逐渐模糊。
在山体最西侧,是一个倾斜的向斜构造,紧接着的是一个背斜、直立褶皱,下一个又是向斜、倾斜褶皱(三个向斜,两个背斜),这样一直延续到山体东侧。
在地壳运动的作用下,妙峰山上有一条大的断层,越靠近断层,褶皱越紧密。
在最北西侧山体的一部分由于受到分化作用而缺失。
第二观测点:
顺河流流向,观察其右岸的箱形褶皱特征
河流岸边就是妙峰山,该山由三个向斜两个背斜组成。
其中,靠近西南方向的向斜中的岩层特别陡。
说明地质构造过程中,在西南方向上有一个大的断层,所以此褶皱在形成过程中被挤压,故其岩层明显比其它的要陡。
向上看,中间的背斜的顶部岩层已被风化剥蚀掉。
在其右岸可以明显地看到箱形褶皱的构造和箱形核部的一侧。
第三观测点:
观察隧道围岩特征
隧道口就是处于一个向斜的核部,从隧道口的外围及形状也可以看出,隧道口成蘑菇状,并且无衬砌。
岩层近乎垂直于洞室岩壁,岩层分层清晰,期间没有碎石的破碎带。
此处为石灰石岩层,由其岩性知岩层抗压强度大,岩层稳定。
因为隧道修筑在山体的一侧,故洞顶,一侧洞壁岩层厚度适中,使得应力分布均匀,围岩稳定性良好。
隧道围岩的岩层完整而坚硬,所以工程性质良好。
第四观测点:
观察2号隧道两个出口设计的差异
顺下游方向的隧道出口,完全没有衬砌,另一出口则有衬砌维护,这与两侧出口的围岩性质有关。
由于一侧出口岩体较完整,抗风化能力较另一侧强,没有任何工程支护,而另一侧出口岩体风化严重,该出口围岩相对破碎,完整性较差,岩体强度减弱,所以进行了支护。
第五观测点:
观察向斜构造及溶洞
妙峰山的向斜结构如右图:
左侧岩层已经不完整,而右侧则清晰可辨,岩层分界清晰。
岩层分界不清晰有充填物,即岩溶形成的,石灰岩经过分化,矿物水侵蚀等作用,最终沉积。
第六观测点:
观察断层构造
逆河而上,沿途观察岩体,厚层岩体中有一条薄层灰岩,并有错动现象,判断该段有断层构造。
该薄层灰岩沿走向延伸方向突然错断,岩脉被切断;同时我们看到了一些断层所特有的岩石:
构造岩。
这些构造岩是由于断层两盘岩石相互错动、摩擦、搓碎,使断层带或夹在两盘之间的岩石碎成角砾、细粉或泥胶结形成的;仔细观察,我们还发现了一些微小的擦痕。
种种迹象表明,这是一条典型的断层。
该断层比较小,断距大概1m多,上盘相对上移,下盘相对下移,是一条逆断层。
第七观测点:
观察岩浆岩与沉积岩的接触关系
沿途地段有宽约50cm的岩墙出露,可以明显地看出沉积岩沉积到了岩浆岩当中其接触面有明显的交接特征。
第八观测点:
沿线4段人工路肩墙
沿途陆续构筑了约4段人工路肩墙,此处山底部紧邻永定河岸,也是河流的拐角处,河流的侵蚀作用强,使河岸的稳定性变差,进而也影响到铁路路基的稳定性,因此对山体进行了防护。
第九观测点:
观察永定河畔人工丁坝
该段永定河曲流发育,凹岸侵蚀严重,河岸后退。
为了防止河流侧方侵蚀,保护路基稳固,在遭受侧方侵蚀的地段已修筑路肩墙。
另外利用丰沙二线的弃渣,堆成丁坝,改变水流主线方向,将侵蚀水流引开,从而保护凹岸路基。
第十观测点:
丁坝附近观测永定河河流的堆积特征
在丁坝附近观测永定河河流堆积特征,凸岸发育了宽缓的河漫滩及阶地,范围较大,有较多的小石子。
第十一观测点:
斜河涧丰沙二线2号隧道进口处破碎带
岩石在太阳辐射、大气、水合生物等风化营力作用下,发生物理和化学作用,使岩石分崩解破碎。
第十二号观测点:
1号隧道整个洞身全衬砌支护
由右侧图可以看出,隧洞上方岩石破碎严重,植被覆盖率不高,洞顶岩层与洞壁成一定角度,为了使隧道稳定,保证安全,所以进行了全衬砌支护。
路线二:
南口——青龙桥地质路线
总体介绍:
✧ 地理位置:
南口——青龙桥路段位于北京市,昌平区西部南口镇境内、长城以南、军都山下。
其所在区域的西部、北部为山区、半山区,以南口及居庸关为界,西部山去统称为西山,属于太行山脉;北部山区称军都山,属于燕山山脉。
南口在燕山与华北平原的接壤处,其中路线起点关沟位于南口镇与八达岭口之间,长20公里,两旁有军都山夹持。
这条路线南起南口镇关沟北至八达岭。
✧ 优点:
新构造运动、节理裂隙、地形地貌及断层特征、风化岩、詹天佑杰作。
✧ 出露地层:
地层有震旦系沉积岩,震旦系、太古界变质岩,燕山期花岗斑岩。
✧ 观测点:
南口镇至臭泥坑,八达岭老站。
✧地质概括:
南口所在区域自西向东由延庆山前断陷盆地、京西隆起山地和北京地垫平原等组成。
总体地形轮廓西北高、东南低,从西北山区向东南平原区呈阶梯状倾斜下降,分别构成中山、丘陵、冲洪积扇、基岩残丘及平原。
平原和山区的相对高差为400~500米,山区除个别海拔高于1000米的中山外,多为小于1000米的低山及低山与平原交界的山前丘陵,一般高程为几十至几百余米不等。
区内这种层状地形普遍发育,反映的是晚第三纪以来山区间歇性的抬升作用,从而显示出3个不同的层状地形,其海拔由高到低依次为1000米、500米、和150米。
中晚更新世和全新世的冲洪积扇环绕山麓呈带状分布
在南口山前与平原交界处,自白羊城经南口村至虎峪一带是北东向的山前断裂带。
南口山前的断层为军都山隆起与京西丘陵平原区的分界断层,在构造上处于北东向太行山构造带与东西向燕山构造带的交接部位,地质构造环境较为复杂,断裂总体呈S形展布。
其中光沟——老峪沟断层的走向为46~60度,倾向为SE,倾角为50~80度,断层的上升盘为山地,前缘山角面发育;下降盘为盆地,山麓洪积扇发育,呈上叠式。
南口山前断裂主要错断中元古界地层,根据区测资料,该断层形成于燕山早期,之后有过多期活动。
南口台地受新构造运动的影响,自第三纪以来一直处于上升受剥蚀的地位。
在台地上,零星分布着基岩残丘,如骆驼山、灰山等。
这些残丘由硅质灰岩组成,其上残存着暗红色的黏质古土壤。
南口山前带及广大平原区具有非常深厚的河相冲、洪积物,土壤中砂石的含量十分丰富。
● 实习内容:
有的地点老师没有带领大家集体观测,以下仅罗列了老师带领我们观测的地点和我自己观看的地点。
第一观测点:
震旦系沉积岩—硅质灰岩,粉红色正长岩岩脉
穿越公路桥进入沟内的人工路,沿路勘测山体岩性及岩层等地质现象。
可以看到震旦系沉积岩——硅质灰岩,颜色深灰,厚层状,致密;主要矿物成分为方解石,岩层间夹杂灰黑色燧石条带。
山体上部有粉红色正长岩岩脉出露,为后期岩浆作用形成;岩脉周围节理发育,岩体破碎。
两侧山体岩层清晰,产状倾斜,上覆黄土及砾石、砂等。
第二观测点:
山体坡脚有规模不大的岩堆
沿着道路前行,在一个岔路口,沿岔路斜上,可以观察到陡倾状岩体,山体坡脚有规模不大的岩堆。
此处岩性有所变化,为震旦系变质岩——石英岩。
颜色为乳白、乳灰色,厚层状,致密,坚硬,质脆;主要矿物成分为石英。
石英为硬质岩,但此处岩石很破碎,稍用力击打岩块,即成为小碎石。
岩石强度降低,为强烈风化作用的结果。
岩堆的形成除了与陡倾岩层地形有关外,还与石英岩强烈风化、节理及其发育有着密切的关系。
第三观测点:
太古界片麻岩,岩层倾角逐渐变缓
南口位于臭泥沟村,铁路边的河岸,从整体看,山脉的核部由侵入的花岗岩构成,核部两翼是震旦系的沉积岩层,岩石呈灰绿色。
铁路两边有导流堤,从此处向远方看,可以明显的看到阶地形状,此地为基座阶地,地壳剧烈抬升,河流切入基岩,形成基座阶地。
阶地岩层向南倾斜,在最南部有一断层,即南口。
同时在山体上部可以看到大量的沉积物,下部为灰绿岩。
通过一路观察,可以看到太古界的片麻岩,主要呈黑灰色,主要矿物成分是角闪石,还有少量的斜长石和石英,有明显的片麻节理构造。
它是由辉绿岩经过挤压,最后由于变质作用而成的。
第四观测点:
基座阶地,河流沉积中典型的二元结构特征
随着沟的继续深入,可以明显看到一级阶地出露。
其底部可见裸露基岩,基岩起伏不大,其上被砾石层和黄土层覆盖,这是河流沉积中典型的二元结构特征。
砾石层与基岩陡峭,说明当时地壳运动强烈,使谷底迅速抬升,河流下切强烈。
基座阶地表面有非常厚冲积层,由于地质运动的原因使河流切穿冲击层,切入了基岩。
可以看出基座阶地由上部的冲积层沉积物和下部岩基组成。
山前洪积扇典型,河漫滩也十分清晰。
河床多卵石,砂和粘土。
第五观测点:
人工导流堤,减轻洪流对桥堤的冲刷
沿沟谷进入高速公路桥,在桥的外侧有人工导流堤。
堤的方向一般与桥堤平行,目的是为了在洪水期减轻水流对桥堤的冲刷,起到分水流的作用。
第六观测点:
青龙桥车站、著名的“之”字形铁路,体会大师设计之精巧;詹天佑墓,观测燕山期花岗斑岩
青龙桥车站处有著名的人字型铁路。
这里山势险峻、地形复杂,属于关沟路段。
该路段的坡度为3.3‰,以当时的技术水平,机车的动力无法实现火车的直接通过。
为了解决这个问题,詹天佑设计了之字型铁路。
火车可以先到达半山腰,然后反向继续向上行驶。
同时采用“双机牵引”,就是使用两台机车,一台在前面拉、一台在后面推,到了半山腰,火车无需掉头,原先在前面的机车变成了车尾、由拉变推,原先在后面的机车现在变成了车头、由推变拉。
这样就解决了,坡度大,动力不足的问题。
感叹詹天佑先生的奇思妙想,作为传统铁路高校的学生,我们应该发扬詹天佑先的精神,努力学习,为祖国的铁路事业贡献一份光和热。
天佑先生长眠于此,
长眠在自己的杰作旁,看着到现在还起着重要作用的铁路,这是对詹天佑最大的肯定。
沿途我们可以观测到燕山期花岗斑岩,其新鲜面呈肉红色,全晶质等粒结构,部分为斑状结构,块状构造,主要矿物成分为正长石、石英、少量的角闪石、黑云母,质硬。
是岩浆在地下冷凝生成的,现出露地表,为地壳抬升,剥蚀的结果。
此处岩体风化剥蚀强烈,花岗岩表面呈黄褐色,光泽暗淡,岩石成松散沙粒状,强度明显下降。
植被直接生长在破碎的花岗岩中,典型生物风化作用显著。
在詹天佑墓后面可以看到有花岗板斑岩,花岗斑岩属于岩浆岩为侵入岩,深层侵入岩形成的是花岗岩,浅层侵入岩形成的是花岗斑岩,在花岗斑岩中大的是斑,小的是基质,花岗斑岩有斑状结构和块状结构两种结构。
路线三:
天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面
✧地理位置:
蓟县位于天津市最北部,地处京、津、唐、承四市之腹心。
✧ 出露地层:
中上元古界地层
✧ 优点:
地质构造、地层、地层分界面
✧ 地质概括:
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。
● 实习内容:
第一观测点:
大红峪沟前行约1.4km处小沟口
大红峪和高于庄组地层在这为平行不整合接触关系。
高于庄底部为一层石英状砂岩,层面有波痕砂岩之下为大红峪含锥叠层石燧石白云岩,其锥顶被切,表示曾受到侵蚀作用,即代表一次沉积间断。
长城系大红峪组(Chd)与高于庄组(Chg),厚度1530m,主要为含硅质条带、叠层石白云岩及含锰页岩为主。
第二观测点:
大红峪沟前行300m处
长城系团山子组(Cht)与如图:
气孔构造大红峪组(Chd),厚度575m,主要为砂岩、砂质白云岩及白云岩,夹火山喷发岩。
此处岩石存在气孔构造、杏仁构造,岩浆喷出地表后,由于压力急剧降低,岩浆中的挥发性成分成气体状态析出,并聚集成气泡分散在岩浆中,当纬度降低,岩浆凝固,气体溢出,则形成空洞构成气孔构造;具有气孔构造的岩石,气孔被次生矿物填充,形似杏仁,形成杏仁构造。
经过老师的讲解和自己的观察,我可以根据气孔的密集程度和大小,粗略地判断岩浆喷发的先后顺序和岩层的走向。
第三观测点:
桑树庵村马营公路南侧大红峪沟口东
长城系串岭沟组(Chch)团山子组(Cht),厚度326m,上部为块状含砂质白云岩、白云质砂岩;下部黑色、灰色白云岩与含砂泥质白云岩及灰色叶片状白云岩组成韵律层。
在这里我们观看了泥裂现象和泥裂产状。
当未固结的沉积物露出水面时,会受到曝晒而干涸,并发生收缩和裂开,这时所形成的裂缝称为泥裂。
泥裂的裂片为多角形,裂缝上宽下窄。
大致与层面垂直,期中常充填有上覆沉积物的成分,泥裂多见于湖或海洋的滨岸地带或者河漫滩沉积环境中。
在这里我们还看到了,一种名为格鲁纳叠层石的岩石,其为一种层柱状叠层石,柱体部分多由硅泥质组成,常彼此间密集共主。
柱体横截面为次圆形到椭圆形。
基本层呈薄而干缓的弯形,向上有不同程度的凸起变化,地质年龄约为16.8亿年。
第四观测点:
九龙山村,元古代与太古代分界面
元古代与太古代分界面,下为太古代八道河群王厂组(Arw),上为元古代长城系常州沟组(Chc),厚度859m,主要以灰白色石英岩状砂岩为主。
第五观测点:
串岭沟组和常州沟组,太古代(Arw)石榴石角闪片麻岩及浅色变粒岩
片麻岩是一种变质岩,而且变质程度深,具有片麻状构造或条带状构造,有鳞片粒状变晶,主要由长石、石英、云母等组成,其中长石和石英含量大于50%,长石多于石英。
如果石英多于长石,就叫做“片岩”而不再是片麻岩。
右图中,岩石表面呈深色的物质为黑云母、角闪石等。
Ø 第三部分:
结论及建议
● 结论
通过这次实习学到了许多在书本上学不到的东西,在本次实习中真正掌握了用罗盘测岩层的方法,通过实习认识到只靠书本知识是不能够完全解决实际问题的,在掌握了基本知识的基础上,必须进行实践活动来加以巩固。
正所谓:
实践是检验真理的唯一标准。
只有这样才能真正地做到融会贯通,运用所学知识去解决现实中的实际问题。
在课本上一些难以理解的东西,通过实习过程中老师结合实物的讲解,很容易就能理解。
在以前我可以说看一座山就是一堆石头而已,但是通过实习后原来有很多东西在里面,在开挖隧道,和房屋建筑时,地形的选择是有规可循的,并不是随便选择的。
任何东西都得遵循一定的规矩,所谓无规矩不成方圆。
从这次的实习中体会到这方面工作的艰苦性,为了考察地形很可能爬山越岭。
工作虽然辛苦,但是为了获得知识再苦也是值得的。
只有理论与
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