略阳实习报告.doc

公路工程地质实习报告班级：国际（1）班姓名： 朱超学号： 201121080125指导老师：王福春目录第一章 序言第二章 地层岩性 第一节 地层及岩性第二节 地层的接触关系第三章 地质构造第一节 褶皱构造第二节 断层构造第三节 裂隙第四章 不良地质现象、地质灾害第一节 崩塌第二节 滑坡第三节 泥石流第五章 地表流水的地质作用第一节 河流的侵蚀作用第二节 河流的沉积与搬运作用第六章 工程建设建筑物与地质条件之间的关系第七章 实习感想与建议第一章 序言为了进一步的使同学在学习中贯彻理论联系实际的原则，巩固课本上所学的知识，了解各种地质作用对于工程建设的影响，根据公路工程专业教学计划及教学大纲的要求，公路工程地质课在完成了一定阶段的课堂理论教学和室内实验之后，于10月16日开始进行了四天的野外教学认识实习。本次实习的目的在于巩固课堂所学的基本知识，通过野外实习进一步加深对工程地质课程内容的理解，培养同学分析和认识地质现象的能力，掌握一些野外工作的基本操作方法，以提高教学质量，使同学们尽早的了解接触到道路施工与地质现象及作用的关系。实习时间：10月16日10月19日实习班级：10级公路工程4班实习地点：秦岭山区略阳县城附近实习目的：本次实习的目的在于巩固课堂所学的基本知识，通过野外实习进一步加深对工程地质课程内容的理解，培养同学分析和认识地质现象的能力，掌握一些野外工作的基本操作方法，以提高教学质量，使同学们尽早的了解接触到道路施工与地质现象及作用的关系。地区概况：略阳位于陕西省勉略（勉阳略阳）公路与宝成铁路交会处，处在秦岭南坡中下部，汉中盆地西缘，地处陕甘川三省交界地带。海拔高度约为14001500米，相对高差约为200400米，山脉主要走向呈东西向延展。主要地貌形态为山岭地貌、河谷地貌，县城周围有云峻山（宝成铁路）、南山（灵岩寺）、凤凰山（小学背后护坡）、象山（古城饭店对面）、狮子山，全区山高谷深，山势雄伟。嘉陵江由北向南，大体与本区东西向的构造线垂直，河面狭窄，谷坡陡峻，呈峡谷地形。在这里嘉陵江有两条支流：一为八渡河，一为东渡河，八渡河流向与本区构造线方向近于垂直。在千枚岩分布地带，河谷比较开阔，在石灰岩分布地带呈局部峡谷地形。东渡河大致与本区构造线平行，两河于略阳城下汇入嘉陵江。本区气候温暖湿润，植被发育并有柑、桔、棕、芭蕉之类的植物生长，年平均最低气温为1月份的-22，最高气温为7月份的2427。年均降雨量约为7001200毫米。年均蒸发量约为6001200毫米。 第二章 地层岩性第一节 地层（一）、地层概况略阳地区属于秦岭古生代地槽区，本区分布的主要岩层都是在古生代形成的。其中下古生代整套岩层变质程度很深，未作进一步划分，统称为下古生代变质岩系，主要分布于略阳城至城北高家峡一带。下石炭纪的略阳灰岩主要分布于略阳城南至灵岩寺、峡门子一带。中石炭纪千枚岩仅在城北吴家营一带出露。 第四纪堆积物以冲击物、坡击物为主，主要分布于河谷及两岸斜坡一带。（二）、地层的分类现按从老到新的顺序将本区出露地层简述于下：1、 下古生界变质岩系（PZ1）；（1）、千枚岩：（如右下图）分布在吴家营一带，灰色或浅灰色，有明显的片理构造或类似于片理构造的片麻构造，另外还有石英，由石英砾岩变质而来丝绢光泽，千枚状构造，变质程度较浅，原岩泥岩、页岩，隐晶质结构。易裂开成薄片，因岩性松软，经长期剥蚀，在千枚岩分布地带多呈现浑缓地形，不易发生崩塌，易形成岩屑，软质岩石 ，遇水会泥化、软化（故又名软岩），有涨缩性，工程地质性质不好，会导致变形量较大。（2）、绿色石英片岩：吴家营线路上可清楚的观察到，绿色，变晶结构，在变质过程中发生重结晶，变质程度较深，片状构造，主要矿物成分绿泥石、石英及绢云母等，片理清晰；少数石英含量高，致密，硬度强度较大，工程地质性质良好，片理较为发育，可看到白色的石幔（3）、薄层石灰岩：深灰至灰黑色，层厚一般在210厘米抗分化能力弱，有的已呈现凹状，中层的石灰岩颜色为灰白色。矿石成分以方解石为主，其次有少量百云石和粘土矿物。，与千枚岩、石英片岩呈互层，有变质现象。（4）、变质砾岩：灰绿色，砾石多为石灰岩及石英岩，胶结物经变质呈明显片理化特征。观察到的变质砾岩，在风化作用下呈破碎状，粒径一般在215厘米左右，形状浑圆，灰绿色砾状结构，为角度不整合的伴生现象。石灰岩胶结物经变质呈明显片理化特征。其中页岩夹层已变质为千枚岩。由于变质砾岩是由风化剥蚀的碎屑物经搬运、沉积、胶结，在经内力变质作用而形成，变质过程中不仅产生新的特征，而且常常保留砾岩的某些特征，成分一般比较复杂。2、 下石炭系略阳灰岩（C1）； 在灵岩寺线路上可清楚的观察到，灰色、深灰色至灰黑色。多为厚层，结晶质，晶粒粗细不一，构造裂隙发育，多为方解石填充。局部地段分布有珊瑚化石，夹有灰白色的白云母，岩性坚脆，多形成陡峭峡谷地形。石灰岩呈碱性，氧化环境中形成浅色石灰岩，还原环境中形成深色石灰岩。地表常温常压下形成，抗风化能力强，工程性质好，并且岩性均一，易于开采开挖，是一种用途很广的建筑石料。3、 中石炭系千枚岩及板岩（C2）；灰色，石英、绢云母千枚岩夹灰质及灰质千枚岩具，有板状构造，多由页岩经浅变质而成，矿物颗粒细小，主要有绢云母、是石英、绿泥石和粘土组成，实习途中局部地区出露有板岩4、 第四纪松散冲积层（Qa1）、坡积层（Qd1）。（如下图）主要由岩石经风化作用产生的碎屑物质、粘土矿物等组成。松散冲击层：坚硬的岩石经风化、剥蚀等外力作用，破碎成大小不等的岩石或矿物颗粒，这些岩石碎屑物质在斜坡重力作用、流水作用等作用下被搬运到别处，在适当的条件下沉积成各种类型的土体。坡积层：由坡面细流的侵蚀、搬运和沉积作用在坡脚或山坡底凹处形成的新的沉积层。是第四纪陆相沉积物之一。大小颗粒混合而成。由于坡积层松散、富水，是不良的工程地质环境。坡积层的工程地质特征：a、异地堆积；b、成分复杂；c、分选性较差；d、磨圆度较差（短距离搬运，有角砾，无层理结构）；e、空隙发育（空隙可达50%以上，透水性强，结构松散，强度较低，稳定性较差）第二节 地层的接触关系1、中石炭系（C2）与下石炭系（C1）在吴家营呈断层接触；2、下石炭系（C1）与下古生界变质岩系（PZ1）在高家峡呈角度不整合接触；3、下古生界变质岩系（PZ1）与下石炭系（C1）在略阳城南呈断层接触；4、下石炭系（C1）与下古生界变质岩系在灵岩寺南呈角度不整合接触。接触示意图如下：第三章 地质构造第一节 褶皱构造（一）、基本概念1、定义：组成地壳的岩层，受构造应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱构造。2、 褶皱要素：1、 核部：最内部岩层所包裹部分2、 翼部：两翼，工程性较好3、 转折端：链接两翼部分4、 枢纽：最大拉伸点连线5、 轴面：各枢纽线形成的面6、 轴线：轴面与水平面的交线（走向线）3、 基本形态：a) 背斜b) 向斜4、 形态分布：a) 直立褶曲（轴面垂直，两翼岩层倾向相反，倾角大致相等）b) 倾斜褶曲（轴面倾斜，两翼岩层倾向相反，倾角不相等）c) 倒转褶曲（轴面倾斜，两翼岩层倾向相同，其中一翼为倒转岩层）d) 平卧褶曲（轴面近水平，两翼岩层近水平，其中一翼为倒转岩层）5、 野外观察：a) 穿越法：沿着选定的调查路线，垂直岩层走向进行观察。这样便于了解岩层的产状、层序及新老关系。进一步可判断出褶皱的形态类型。b) 追索法就是平行岩层走向方向进行观察，以便查明褶皱延伸的方向，极其构造的变化情况。（二）、褶皱的现象1、略阳大背斜略阳大背斜布满全区，大致在略阳大断层和高家峡角度不整合之间，以穿越法垂直与岩层走向进行观察。褶皱分为直立、倾斜、倒转、平卧四种，略阳大背斜为倾斜褶皱，构成本区构造的主要格架，轴向东西。核部地层是下古生代千枚岩及绿泥石石英片岩，两翼地层均为下石炭系略阳灰岩。由于褶皱强烈，翼部又发育有一些更小型的背斜和向斜几不整合地形（复式构造）。2、灵岩寺向斜属于小型向斜，整体位于灵岩寺南，角度不整合与略阳大断层之间，处于略阳大背斜之内，灵岩寺稍北轴向呈东西。3、小型褶皱构造蛇形褶曲：在略阳到汉中的公路上观察到蛇形褶曲。由两个背斜套了一个向斜组成。岩石成分为中厚层灰岩。在此途中还看到了平卧褶皱。第二节 断层构造（一）、基本概念：1、定义：岩石受力作用断裂后，两侧岩块沿断裂面发生了显著位移的断裂构造，称为断层2、断层要素：断层面和断层破碎带；断层线；断盘；断距3、基本类型：正断层：上盘下降下盘上升逆断层：上盘上升下盘下降平推断层4、野外识别：（1）、构造线不连续（2）、地质层的缺失或重复 (3)、断层面的上盘形成很多馒头状的地貌（4）、断层破碎带的特征（5）、地表流水的突然转向（6）、地形地貌特征：在断层处易形成山谷、山脊、河流突转、断层崖等。（二）、断层的一些现象：1.略阳大断层位于略阳城南嘉陵江与八渡和河汇流处，上盘为下古生界变质岩，下盘为石炭系石灰岩。而且缺失整个泥盆纪（这又是判断断层的一个重要依据）。上盘作上升运动，下盘相对下降，为逆断层。又因为断层线的方向和褶皱轴的方向一致（又是判断是逆断层的第二个依据）。岩层破碎带大，有镜面擦痕，断层角砾等（这些都是判断逆断层的依据）。逆断层的倾角较小，破碎带大，透水性强，对工程的影响极为不利，宝成铁路线几乎与断层线垂直的方向通过，最大限度减少不利影响。2.吴家营正断层，位于略阳城北高家峡口处，地形发生了变化，八渡河在此处发生弯曲；岩性发生了变化由下石炭统灰岩变化成中石炭统片岩；地层有缺失，南翼的灰岩厚度比北翼厚很多，断层一旁存在断层崖,与略阳大断层走向平行。断层南面一侧为下盘，地层为下石炭系略阳灰岩；北侧为上盘，出露中石炭系千枚岩。正断层受拉应力行成。3、灵岩寺断层位于灵岩寺南，呈角度不整合，直立岩体为下古生界变质岩，倾斜岩体为下石炭系石灰岩，岩产状向北倾，岩层有缺失。周围存在椭圆的砾岩，可证明角度不整合的存在。（三）、裂隙1、剪裂隙岩石受剪（扭）应力作用而形成的破裂面称为剪裂隙，其两组剪切面一般形成X形的裂隙，故又称X裂隙。剪裂隙常与褶皱、断层相伴生。2、张裂隙岩石受张应力作用而形成的破裂面称为张裂隙。在褶皱岩层中，多在弯曲顶部产生与褶皱轴走向一致的张裂隙。张裂隙往往是渗漏的良好通道。第四章 不良地质现象第一节 崩塌（一）、概念在陡峻的斜坡上，巨大岩块在重力作用下突然而猛烈地向下倾倒、翻滚、崩落的现象，称为崩塌。崩塌经常发生在山区的陡峭山坡上，有时也发生在高陡的路堑边坡上。由于公路铁路一般都修建在山坡坡脚，所以崩塌是在山区工程建设中最常见的地质灾害。（二）、形成条件与影响因素1、 地形因素：高而陡的山坡（高30m坡度45），山坡凹凸不平；2、 岩性因素 a) 坚硬的岩石（容易形成高而陡的斜坡）例如：花岗岩、石英岩、石灰岩、玄武岩、石英片岩等，脆性大，应力作用下容易破裂，出现很多裂隙，产生很多岩块，为崩塌提供物质条件 b) 软硬相间的岩石（容易形成凹凸不平的斜坡） 3、 构造因素：必须有各种不良性面，如层理面、断层面、裂隙面，这些面对岩体进行切割，形成大大小小的岩块，为崩塌提供物质条件。4、 其他因素：a) 地震，会产生很大惯性力改变岩体受力条件。b) 坡脚受到水流的冲刷切割，使上部岩石缺少支撑。c) 人类不合理的工程活动。（三）、防治措施1、对大规模崩塌选线应尽量采取避让的措施2、清除坡面危岩 3、危岩支顶，如支柱支墩支墙4、加固坡面，如喷浆、灌浆措施 5、拦截防御，如修建栏石坝、栏石网、明洞、棚洞等 6、调整水流第二节 滑坡(一)、概念斜坡大量土体岩体在重力作用下，沿一定的滑动面（或滑动带）整体向下滑动的现象，称为滑坡。它与崩塌的区别在于，崩塌体崩塌后不具有结构上的有序性，而滑坡发生后，坡体依然保持其结构顺序。与崩塌相比，滑坡的水平方向位移更加显著，一般来说，其持续时间也相对崩塌较长。滑坡的发生，是斜坡岩（土）体平衡条件遭到破坏的结果。即抗滑力（力矩）小于下滑力（力矩）。（二）、影响因素a) 岩性：易于亲水软化的土层和软质岩层，如涨缩粘土、黄土，泥岩、页岩等；b) 构造：与斜坡一致的层面、断层面、裂隙面等；c) 水d) 其他因素：风化作用、人为不合理开挖或坡顶加载等、地表水对坡脚的冲刷切割、地震等（三）、防治措施（1）坡体卸载（刷方减重）：使坡体后部减载，前部加压，把坡面整平亢实。（2）排水：对于地表水，在滑坡体周围外界设置截水沟，在滑坡体上设置树枝状的排水沟。对于地下水，可设置截水渗沟，截水隧道。在地下水集中的地方可顺斜坡10%的角度大平孔。大范围的排水可用边坡渗沟，其结构为树枝状的沟渠，下游和沟底是防水的，上游为反渗层，沟体内填的是卵粒石。也可用支撑渗沟，其结构和边坡渗沟相似，但沟体内填的是片石，沟体嵌在稳定的地层内。对于深层地下水，可在坡体上设置排水隧道、平孔、竖井。（3）支挡：下滑力大于抗滑力时，提供人工加固，可设置抗滑挡墙、抗滑桩、抗滑石舵或卯固等。（4）改善滑动带岩土体的性质，例如利用无机或有机的浆液注入滑动带增强其强度。（四）、滑坡防治实例e) 云峻山滑坡：松散堆积层滑坡，是切割导致牵引式滑坡f) 将军涧滑坡：1986年7月底，宝成铁路中断1个月，堵住了隧道洞口，与旁边的隧道对比，另一个隧道在施工时采取了早进晚出的预防措施，避免了在洞口过多开挖导致山体失去稳定性鲁光坪滑坡：1981年6月一场暴雨后，导致滑坡，宝成线中断21天，滑坡分上下两部分，下部因为河流冲刷导致失去支撑，上部因为铁路工程开挖导致失去支撑g) 鲁光坪滑坡：1981年6月一场暴雨后，导致滑坡，宝成线中断21天，滑坡分上下两部分，下部因为河流冲刷导致失去支撑，上部因为铁路工程开挖导致失去支撑。h) 略阳电厂滑坡：山体由千枚岩构成，山坡有松散堆积物，坡下被切割，顶部失去支撑而导致滑坡，滑坡体厚度平均6m厚，体积25万方，第一次滑动78年元月，当时采用了刷方减重、修排水沟、修抗滑挡墙，由于挡墙修筑太慢，基坑储水，79年2月15日，再次滑坡，挡墙搓断推移17m，于是在滑坡下部修筑11个抗滑桩，平均桩长8m，修筑挡墙、截水沟、排水沟；80年6月5日上半部分再次滑坡，9月份再次整治，清除3万方滑坡体，并且对滑坡体进行加固。经过多次整治，目前基本处于稳定。电厂在选址时未对产区内的工程地质条件进行详细的勘探和勘察第三节 泥石流（一）、概念泥石流是一种突然爆发的含有大量泥沙、石块的特殊洪流。（二）、形成条件与影响（）有大量松散的固体物质（）有大量的水体，比如暴雨、水库决堤或冰雪融化等。（）地表坡度陡。三个条件必须同时具备。本区的泥石流上部的漏斗状区域是泥石流的形成区，流通区是下部狭窄的河谷，出了河谷的部分是推积区。通过不同区域的工程处理是不同的，对于形成区工程与泥石流接触面积大，对于堆积区主要考虑泥石流的冲刷和冲击作用，对于堆积区主要考虑泥石流的掩埋作用。（三）、防治措施（）坡面加固：把地表的松散物质加固，采用护面、喷浆等。也可植树造林，不仅可以加固松散物质还可以减少地表水的径流速度。（2）拦截：在流通区设置拦挡坝。（3）引排：采用排导沟、急流槽。（4）引渡：当工程顶面的标高和泥石流沟口的标高有一定的标高差时可，在泥石流沟口修引渡槽，当泥石流爆发时使其越过工程。在略阳的泥石流上主要在形成区植树造林，在流通区修筑了三道拦挡坝。第四节 岩溶现象位于略阳城南灵岩寺一带，由下石炭系略阳会岩经地下水溶蚀而成。岩溶发育的条件如下：（1）可溶性层的存在。可溶性岩分为易溶岩的卤素盐类、中等溶解度的硫酸盐类、难溶的碳酸盐类。卤素盐类及硫酸盐虽易溶解大分布面积有限，影响远不如分布较广的碳酸盐类岩石。（2）溶剂：作为溶剂的水一定要具有侵蚀力即含有CO2 ，且水必须是流动的。（3）可溶岩必须是透水的，构造解理和裂隙要发育，。岩溶在垂直方向上的数量，反映了地壳运动的次数。此观察点有三层岩溶，要产生大规模的岩溶，地壳要长时间稳定。在单斜地区进行隧道工程时，尽量避免穿越且开挖隧道的主线应与岩层的走向垂直。第五章 地表流水的地质作用第一节 河流的侵蚀作用（一）、概况河水在流动的过程中不断加深和拓宽河床的作用称为河流的侵蚀作用。按照河床不断加深和拓展的发展过程，可分为下蚀作用和侧蚀作用1、 下蚀作用河水在流动的过程中使河床逐渐下切加深的作用称为下蚀作用。河水夹带固体物质对河床的机械破坏，是使河流下蚀的主要因素。起作用强度取决与河水的流速和流量，同时也与河床的岩性和地质构造有密切的关系。另外，河流的侵蚀过程总是从河的下游逐渐向河源方向发展的溯源侵蚀。随着下蚀作用的发展，河床不断加深，河流的纵坡逐渐变缓，流速降低，侵蚀能量削弱，达到一定的基准面后，河流的侵蚀作用将趋于消失。河流下蚀作用消失的平面称为侵蚀基准面2、 侧蚀作用（凹岸侵蚀，凸岸沉积）（如图4-6）河流以携带的泥、砂、砾石为工具，并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀，使河谷加宽的作用称为侧蚀作用。河水在运动过程中横向环流的作用，是促使河流产生侧蚀的经常性因素。如图所示，运动的河水进入河湾后，由于受离心力的作用，表层水流以很大的流速冲向凹岸，产生强烈冲刷，使凹岸岸壁不断坍塌后退，并将冲刷下来的碎屑物质由底层水流带向凸岸堆积下来形成凹岸侵蚀，凸岸沉积的现象。由于侧蚀作用的特征是凹岸冲刷、切割，凸岸堆积，如果凹岸不做防护，长时间的侧蚀会把沿河公路逐渐切断，所以通常会在凹岸设置防护设施，稳定凹岸，使凹岸不再受冲刷切割，保证公路在河湾处的安全稳定。侧蚀作用，结果是河湾弯曲度不断变大，河床不断变宽，河流的平面位置不断发生变化，河流长度不断增长，最终结果是形成一个河湾连一个河湾，此时侧蚀作用就变得非常微弱，相邻两个河湾的河道离得非常近，有朝一日发洪水就会直接冲过，形成“裁弯取直”现象。在河流的流动中，流水处于由纵向流和横向环流组成的螺旋状流束流动，下蚀作用和侧蚀作用是同时进行的。（二）、略阳的一些典型的案例分析八渡河流经区为千枚岩分布地区，岩性松软，侧蚀显著，河谷横断面呈现字型。八渡河的上溯有一个大弯道，原因是在流经过程中被阻挡，对山体冲刷不动，可见河左岸的岩体的硬度很大，但左岸的岩石成分可观察到是片岩，所以在片岩中必有其它物质，例如含有大量的石英岩幔。河流在弯道出横向环流（凹岸向凸岸流动）和纵向流动共同作用，水是螺旋运动，横向的环流会不断侵蚀凹岸，由于水的螺旋流动使凸岸不断在偏下方的地方堆积。八渡河采用的防护工程是蚀水挡墙，这种挡墙不仅要考虑土压力还要考虑水的冲击水压力。嘉陵江在略阳段属于上游，河面狭窄，河岸陡峭，河谷的横断面呈现V字型。水流注入嘉陵江后流速比较高，加上河流流经区周围多数是比较坚固的石灰岩，而且该地区地壳属于上升阶段，因此，嘉陵江在略阳的下蚀作用比较明显，河流