天津蓟县地质剖面路线、野溪斜河涧地质路线-工程地质实习报告

工程地质教学实习报告 工程地质实习报告教学实习报告姓 名： 学 号：班 级：指导教师： 单 位：北京交通大学时 间：2012年5月4日目录第一部分：总述 前 言-2实习目的-2实习安排-2实习内容-3第二部分：专论路线一：天津蓟县地质剖面1、中上元古界国家自然保护区地点简介-4岩层特点-4实习内容-42、中上元古界国家地质公园地点简介-6岩层特点-6实习内容-6路线二：野溪斜河涧地质路线地点简介-10岩层特点-10实习内容-10第三部分：结论及建议结 论-15建 议-16第四部分：结束语-16l 第一部分：总述一、前言不知不觉一个学期过去了，工程地质课也已经结束，经过8周的学习我对工程地质的基本知识有了一定的了解，为了符合土木工程实践性强的特点，我们在老师的带领下进行了两次工程地质的教学实习。二、实习目的土木工程是一门实践性非常强的专业，工程地质作为一门土木工程专业的基础课程，对我们今后的专业工作有很大帮助，由此学院组织了工程地质实习。这次实习为了巩固和加深在课堂学的理论知识，使理论与实践相结合，提高教学效果；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，了解岩层产状及其形成过程和发展情况，培养学生动手能力、分析具体问题的能力、观察事物的能力。让同学对地质的一些构造、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。三、实习安排考虑到为了使同学们不至于太过劳累，学院组织本次实习共分两次，第一次为4月8日，主要实习路线为：天津蓟县地质剖面路线；第二次是4月22日，主要实习路线为：野溪斜河涧地质路线。天津蓟县地质剖面路线主要是中上元古界各地层的特征以及部分地质现象，还有部分岩石的认知，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。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。四、实习内容（1）地质罗盘仪的使用方法；1、岩层走向的测量岩层走向是指岩层层面与水平面相交线的方位，测量时将罗盘长边的底棱紧靠层面，转动罗盘，当圆形水准器气泡居中时，读指北或指南针所指度数即所求。 2、岩层倾向的测量岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上投影的方位。测量时将罗盘北端指向岩层倾斜的方向，罗盘南端短棱靠着层面，移动罗盘。当圆形水准器气泡居中时，读指北针所指度数即岩层倾向。或根据走向和倾向的关系计算。3、岩层倾角的测量岩层倾角是指层面与假想水平面间的最大夹角，称真倾角。真倾角可沿层面真倾斜线测量求得，若沿其他倾斜线测得的倾角均较真倾角小，称为视倾角。测量时将罗盘侧立，使罗盘长边紧靠层面，并用右手中指拨动底盘外之活动扳手，同时沿层面移动罗盘，当管状水准器气泡居中时，测斜指针所指最大度数即岩层的真倾角。（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。l 第二部分：专论 路线一：天津蓟县地质剖面一、 中上元古界国家自然保护区地点简介中上元古界地层剖面位于天津市蓟县境内，在蓟县北部山区，始于县境东北端的常州村，沿东北至西南方向层层叠复，直至临近县城的府君山。有一块保存完好的古代地层，地层总厚较长，剖面长约24公里，以顶底清楚、构造简单、变质极浅、古生物化石丰富而著称。这个厚近万米的剖面，在地质界称为中上元古界标准地层剖面，简称“蓟县剖面”。岩层特点保存完好、结构单纯、出露连续实习内容第一观测点：京津最古老岩层山丘上树木枯萎，据说是当时抗日战争日本人在进行三光政策中“烧光”留下的结果蓟县中上元古界地层剖面，记录着距今18.5亿年至8亿年间的地质演化史，贮存着反映当时的古地理、古生物、古气候、古构造、古地磁等大量自然信息和各种金属非金属矿产资源， 被誉为“世之瑰宝”。第二观测点：串岭沟村该处观察太古代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。此处观测的是新太古界片麻岩，其中该处岩层有缺失，确实时间达7亿年，许多同学都用脚分别踩踏两边岩层，体验一跨七亿年的感觉第三观测点：青山岭村南公路旁长城系常州沟组与串岭沟组，厚859m，岩性主要为暗色页岩、粉砂质(云)页岩为主。现象：薄层页岩、中华裂梭藻化石；第四观测点：九顶山景区沿路节理 岩石中的裂隙，其两侧岩石没有明显的位移。地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。通常，受风化作用后易于识别九顶山景区沿路岩层风华严重，节理较多。二、 中上元古界国家地质公园地点简介天津蓟县国家地质公园位于蓟北山区，居京津唐三市腹心地带，素有京、津、唐“金三角”之称。地质公园核心带面积9平方公里，南北长24公里，东西平均宽约350米。地质公园主要地质遗迹为中上元古界地层剖面和古生物化石。蓟县中上元古界地层剖面是大自然留给人类的宝贵自然遗产，所发现的一些重要生物化石对研究早期生命的演化和地球的形成过程有重要意义。对揭开地球远古时期许多科学之谜有着不可替代的地位。岩层特点岩层齐全、出露连续、保存完好、构造简单、顶底界限清楚、变质极浅。实习内容第一观测点：格鲁纳叠层石长城系串岭沟组团山子组，岩性主要为块状白云岩，白云质砂岩，白云质灰岩，格鲁纳叠层石（一种柱层状叠层石，其柱体部分由硅泥质组成，常彼此间密集共生，柱体横断面为次圆形到椭圆形。基本层呈薄而平缓的穹形，向上有不同程度的凸起变化，地质年龄约16.8亿年）等，颜色为灰色，不同部位和断面上有暗紫色，暗红色，有泥裂现象。泥裂是泥质沉积物或灰泥沉积物，暴露干涸、收缩而产生的裂隙，在层面上呈多角形或网状龟裂纹，裂隙被上覆层的砂质、粉砂质充填。我们在“格鲁纳叠层石”旁边测了岩层的产状第二观测点：大红峪沟前行300m处长城系团山子组大红峪组，岩性主要为砂岩，白云质砂岩，断层现象明显，断层是地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动。有岩层错动和擦痕，擦痕沿着岩层滑动的方向，密集细微。第三观测点：大红峪沟前行约1.4km处小沟口长城系大红峪组与高于庄组，厚度1530m，主要为含硅质条带、叠层石白云岩及含锰页岩为主。路旁山口断面，显示岩石风化带，从上到下风化程度减弱。坡底的残积物，有大量土壤和少量碎屑物质，棱角明显，分选性差，无层理，与岩石呈过渡关系。由于地质作用，整个坡体向东北方向倾斜明显。第四观测点：波痕沉积环境分析的重要标志，是典型的沉积构造之一。非粘性的物质（陆源砂、碳酸盐砂）在波浪、水流或风的作用下，在其表面形成的波状起伏的痕迹，如沙漠中的沙丘、海滩的沙坡等。我们在这里测了岩层的产状。具体如下：走向：207度，倾向126度，倾角：40度第五观测点：坡积物坡积物是山地较高处的基岩风化物质，由重力、并借助于其他外力作用，沿斜坡向下运移，堆积在山坡和坡麓的堆积物。这是坡积物的断面，可以看出，坡里的碎石块并未磨圆，而且还有明显的层位，为不同时期的形成的产物。第六观测点：岩层错动在构造运动的作用下形成了弯曲，错动部分也能看到擦痕。第七观测点：岩层分界此处为岩层分界，其内部的碎石并未磨圆；此处风化作用强烈。一般的风化分带为纵向，而此处由于地质作用成为其他形态。第八观测点：火山角砾岩火山角砾岩为由直径大于4毫米之火山岩片所成，所含之熔岩碎片远较凝灰岩者为多，但玻璃细片及整石较少。有 些角砾岩有多量之火山岩渣，砾块多具棱角，直径约十至三十厘米居多，堆积情形不显层次，皆由火山物质胶结，一部分集块岩之胶结紧密，砾块与胶结物之间无明显之界限，此当由於其堆积之时尚未脱融状态。火山喷发作用将原有的岩石破坏，由于沉积作用形成，棱角分明。第九观测点：气孔构造、杏仁构造显示岩浆岩的气孔构造和杏仁构造，气孔构造是当熔岩喷出时,由于压力降低,气体从熔岩中逸出而形成各种大小和数量不同的圆形或椭圆形气孔，约15mm直径。杏仁构造是具有气孔构造的岩石，其气孔以后被矿物质所充填形成的一种形似杏仁状的构造，填充物为白色，可能是石英或方解石等矿物。第十观测点：泥岩一种由泥巴及黏土固化而成的沉积岩，其成分与构造和页岩相似但较不易碎。泥岩结构 极细粒，肉眼无法辨认颗粒。其许多特征与页岩相同，可能含有化石，但层理不如页岩发育路线二：野溪斜河涧地质路线地点简介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，东距北京市中心仅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。该地层出露比较完整。属奥陶系中统马家沟组厚层灰岩。呈箱形褶曲，柔性褶曲。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。岩层特点地层出露比较完整。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。其中一级与二级之间高差大约2至3米，一级阶地与河床之间的高差有2多。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，有凹岸和凸岸相间而成，在河流的侵蚀作用下，由于河流的侵蚀作用大形成的是凸岸，由于河流的沉积作用大形成的是凹岸，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：妙峰山褶皱特征河流右岸就是妙峰山，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：大台线2号隧道该洞口属于无衬砌的隧道工程，围岩稳定性较好。因为此处的岩石是沉积型的石灰岩，岩石本身硬度较大，且岩体的节理不多岩体的完整性较好，加之此隧道空口地处向斜构造的边缘地下水较少，故地下水引起的围岩稳定性问题不突出。（工程中我们把围岩分为、五个等级，从到岩石的工程性质由好逐渐变差，此处的围岩为级或级，岩石工程性质较好。）所以该隧道洞口的围岩稳定性较好，不需要做衬砌，隧道口呈马蹄形。隧道洞口示意图见图。第四观测点：观察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，植被覆盖较高，能够截流较多的地表径流，进而促进水对可溶岩的溶蚀能力，可观察到小型的岩溶洞穴，并填充了水流冲刷物质。这些特征使得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：逆河而上，沿途观察岩体顺着河流逆向行驶，沿途观察山体，可以明显地看到厚层岩体中出露一条薄层石灰岩，并且石灰岩两侧有所错动，可以判断有断层形成。第六观测点：向斜构造与岩洞沿铁路线逆流而上，约300米沟壑处可观察到一宽缓的向斜核部。其产状近于水平。核部岩层层理明显，在完整岩层底部有干溶洞出露。第七观测点：沿途出露岩墙 沿途有地段宽约50米的岩墙出露，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：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。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，其上被砾石层夹黄土层覆盖，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。第十一观测点：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。l 第三部分：结论及建议结论工程地质教学实习是我们必须要经历的一次学习，通过这次实习学到了许多在书本上学不到的东西，比如我在本次实习中真正掌握了用罗盘测岩层的方法，实习就是要让我们认识到只靠书