工程地质报告.doc

工程地质实习报告目录第一部分 前言2实习目的：2实习内容：2实习地点和安排2第二部分 专论3（1）野溪斜河涧地质路线3概述3第1观测点：斜河涧，观察永定河中游河谷两岸的地貌特征3第2观测点：顺河流流向，观察其右岸的箱形褶皱特征3第3观测点：观察隧道围岩特征（大台线2号隧道）4第4观测点：观察2号隧道两个出口设计的差异4第5观测点：观察向斜构造及溶洞5第6观测点：观察断层构造5第7观测点：观察岩浆岩与沉积岩的接触关系5第8观测点：人工路肩墙5（2）天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面6第1观测点：串岭沟村6第2观测点：九龙山村7第3观测点：青山岭村南公路旁7第4观测点：桑树庵村马营公路南侧大红峪沟口东7第5观测点：大红峪沟前行300m处11第6观测点：大红峪沟前行约1.4km处小沟口12第三部分 结论及建议13结论13建议13第四部分 结束语14第一部分 前言工程地质课经过八周的理论学习，终于迎来了两天的野外实习。以前在实验室看到了岩石的标本，但总也不能感受到其作为大地的一部分，没有一个宏观的感受。而实习这两日，终于走进了真实的自然，感受真实的“地质”。当然，这绝不是简单的游览，恰逢初春好时节，不妨叫它“学术春游”。土木专业的我们，是未来改造环境的人，未来我们将把设计与畅想构建在这广袤的原始的地面，也就是我们将看到的地质环境。所以，了解地质环境对于我们来说是非常重要的，了解它，以更好的利用和开发、建设。因此，这次实习过程中，我们所要关注的，不仅是现象，更要将这八周的理论学习应用实践中，看透现象之外的地质特征，了解其工程特性，为未来的工程建设工作做好准备，打好基础。实习目的：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。其目的是让学生亲临大自然，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。实习内容：(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。实习地点和安排（1）野溪-斜河涧地质路线 (地层层序、地质构造、工程地质问题认识)（2）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)第二部分 专论（1）野溪斜河涧地质路线概述：野溪斜河涧属于北京门头沟区妙峰山镇,位于门头沟东北部,东距市中心仅30公里,是连接门头沟深浅山区的纽带,永定河、109国道穿镇而过，具有得天独厚的资源和地理优势。斜河涧在永定河边的山上，丰沙铁路线正好从村子与永定河之间穿过。野溪至河涧段，沿大台线大片出露的地层是奥陶系中统马家沟组厚层灰岩，从构造上可以看到各种类型的褶曲，还可以看到段距仅1.2米的小断层。永定河流沿山蜿蜒回流，是永定河段比较宽缓的地段。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：本路线有九个观测点第1观测点：斜河涧，观察永定河中游河谷两岸的地貌特征面向河流下游，左手边为左岸，右手边为右岸。目测从左岸到右岸约有120m-150m。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23m，一级阶地与河床之间的高差有2m左右。据老师讲，这一地区的河谷阶地为侵蚀阶地，而且是单侧蚀阶地，主要是由于河流的侧侵蚀，导致环流；加之地壳运动而形成。河床上卵石较多，磨圆度好。阶地部位主要是粘性土，少量沙和卵石。第2观测点：顺河流流向，观察其右岸的箱形褶皱特征在上山时因为是在山脚下走，看到的褶皱不很明显，返程时去河对岸，恰好远观妙峰山，得见此景。在桥的右岸看妙峰山，上面的褶皱很易于观察，可见两个明显的向斜和一个背斜。据老师讲，这一地区在志留、泥盆两个时期出露海平面，受到侵蚀，之后又沉降，因此，这一地区志留、泥盆缺失，主要是寒武系、奥陶系及石炭系以后的岩石。而在妙峰山这里，则以奥陶系的灰岩为主。观察褶皱，其中靠南西方向的向斜中岩层较陡，说明在地质构造过程中，在南西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已被风化剥蚀掉，形成箱形褶皱。在此处测量了岩石的产状，背斜的两翼，走向305，倾角15，当行至远离褶皱，侧观山体时，可以清晰看到底层的走向，证实了对倾角的测量，目测可知，确实约15左右。是反倾边坡。第3观测点：观察隧道围岩特征（大台线2号隧道）隧道穿过向斜两翼部，洞口形状为马蹄形。这里的围岩是奥陶系中统马家沟组厚层灰岩，隐晶结构，硬岩，风化不严重；结构体特征介于整体结构与层状结构之间，完整性良好，为二级或三级；岩层倾向又与坡向相反，工程性质良好。因而在此线路段上，山体较陡，但开挖隧道没有衬砌，很稳定，边坡岩体也没有支护措施，运营情况基本正常。第4观测点：观察2号隧道两个出口设计的差异顺河下游方向的隧道出口完全没有衬砌，而另一出口则有衬砌维护，这与两侧出口围岩的性质差异有关。没有衬砌维护的岩体较完整，抗风化能力强，因此没有进行任何工程支护；而有衬砌支护的一侧，岩体风化较严重，植被覆盖较高，能够截留较多的地表径流，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5观测点：观察向斜构造及溶洞沿着铁路线向河的上游方向走，可以看见一处向斜，两翼延长距离较长，转折端较平缓。岩体上看到一处溶洞，部分已被土填充，长出草和小树。溶洞出现在软弱夹层附近。第6观测点：观察断层构造此处可观察到，同一岩层，左侧靠下，右侧靠上，可以判断出是一处逆断层。第7观测点：观察岩浆岩与沉积岩的接触关系在此观测点处可以明显的看到，侵入岩的节理与沉积岩的有很大不同，颜色也较深，可以看出是现有沉积岩，而后侵入岩由地下侵入。接触关系为侵入接触。第8观测点：人工路肩墙这段墙可以看到明显的分层，根据其所包括的不同质地颜色的岩石，大致分为三部分。根据老师的介绍，这种现象出现的原因在于，该挡墙处于岩石断裂破碎带，岩石严重破碎，加之风吹雨淋及火车经过产生的震动，使得边坡十分不稳定，每到雨季容易发生岩石掉落，危及行车安全，因此进行了多次挡墙防护。因而路肩每一层分别是在是不同时期的修建的，呈现出了明显的差别。（2）天津蓟县中上元古界国家标准地质剖面 概论：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188亿年)。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。位置：天津蓟县优点：地质构造、地层、地层分界面出露地层：中上元古界地层构造：断层第1观测点：串岭沟村：太古代（Arw）石榴石角闪片麻岩及浅色变粒岩；现象：片麻理、天石；在前往元古代与太古代分界面的途中，有大量片麻岩。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特征，有鳞片粒状变晶，主要由长石、石英、云母组成。片麻理是发育在质片麻岩中的一种面状构造。在主要由粒状矿物组成的岩石中，由于含有部分呈断续定向分布的暗色片状或柱状矿物（黑云母、角闪石），使岩石显示出明显的面状定向组构，即片麻状构造。如果片状、柱状矿物较多，并且集中而连续分布，则使岩石中呈现暗色条带或条痕。在片麻岩广泛发育地区，片麻理和条带构造常伴生或交替发育，构成片麻岩区具有特色的面理类型。第2观测点：九龙山村：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；现象：角度不整合、砾岩、斜层理、交错层理水平层理 斜层理 交错层理第3观测点：青山岭村南公路旁：长城系常州沟组（Chc）与串岭沟组（Chch），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；砂质页岩，岩质松软。常州沟组与串岭沟组两组间为整合过度关系，常州沟组顶部，石英砂岩单层变薄，粒度变细，形成互层。再向上，姓曾以页岩为主、夹有凸镜状细砂岩的底层，即使串岭沟组的开始。第4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。现象：阶地、岩层层面、泥裂、产状、叠层石；河流阶地分为基座阶地，侵蚀阶地和冲积阶地三种。此处我们所看到的阶地为基座阶地。基座阶地的特征为：阶地表面有较厚的冲积层，因地壳上升，河流下切较深，以致切穿了冲积层，切入了下部基岩一定深度。在此处，从接地斜坡上可明显看出，阶地由上部冲积层和下部基岩两部分构成。上部分的沉积部分石头无棱角，圆滑，可见其是受河流冲击，搬运堆积的。下部完整，陡峭的岩块则说明地壳运动强烈，是谷底迅速抬升，河流下切强烈。此处的泥裂现象非常奇特，据老师介绍，泥裂的成因是是未固结的沉积物露出水面时，受到曝晒，干涸，并发生收缩和裂开而形成裂缝。泥裂的裂片为多角形，裂缝上宽下窄，大致与层面垂直，其中常充填有上覆沉积物的成分。 此观测点处学习了的使用方法，简述：利用地质罗盘在岩层面上量取岩层的走向、倾向和倾角，如上图所示。在一定地区进行地质工作使用地质罗盘时，应首先根据该地区的磁偏角对罗盘进行磁偏角校正。各地区的磁偏角不同，如我国西部地区磁偏角偏东，校正时应加上磁偏角度数，而东、中部地区磁偏角偏西，校正时应减去磁偏角度数。经过磁偏角校正后，在本地区使用地质罗盘，所测得的方位角即为真方位角，根据公式即可计算得出岩层的倾角。地质罗盘测量岩层产状示意图 (1)缓倾斜或近水平岩层面上测量产状 测走向：将罗盘一条长边底线紧贴岩层面，调节罗盘至水准仪气泡居中，当磁针静止后对应刻度盘上的刻度值即为岩层的两个走向的方位角值。其中，磁北针对应刻度值为折叠式瞄准器一侧的走向，磁南针对应刻度值为相反的另一个走向。 测倾向：将罗盘一条短边底线紧贴岩层面，折叠式瞄准器指向岩层倾斜方向，调节罗盘至水准仪气泡居中，当磁针静止后北针对应刻度盘上的刻度值即为岩层倾向的方位角值。测倾角：将测走向或倾向时罗盘底面与岩层面的接触线画出，即为走向线。利用罗盘长、短边垂直关系可在岩层面上画出真倾斜线。将罗盘侧立，使长边与真倾斜线重合，手指微微转动倾斜制动器旋扭，观察倾斜仪气泡居中停止转动，所指倾斜刻度盘上度数值即为倾角。(2)急倾斜岩层面上测量产状在急倾斜岩层面上测量产状可以用前述方法进行，不过下列方法更方便准确。将罗盘镜盖紧贴岩层面调节罗盘至水平，读磁北针所指刻度值即为倾向方位角值。沿镜盖长边作线即为真倾斜线。将罗盘侧立，使长边与真倾斜线重合，测量倾角。（3）在岩层下层面上测量产状方法如果有平整的岩层面暴露，而又缺少平整的岩层上层面出露，可以用下层面产状测量的方法测定岩层产状。倾斜或近水平岩层下层面产状测量的方法可参照下面讲的在煤层顶板下层面测量产状的方法进行。急倾斜岩层下层面产状测量操作步骤与在上层面测量产状相同，但要注意，从罗盘上读取倾向方位角值时，应读磁南针所指的刻度值，这是因为此时折叠式瞄准器所指的正好是岩层倾向的反方向的缘故。测产状： 产状岩石名称倾向 倾角砂岩21243片麻岩19556测节理数此处岩体比较破碎，此走向上约是110条/米。第5观测点：大红峪沟前行300m处：长城系团山子组（Cht）与大红峪组（Chd），厚度575m，主要为砂岩、砂质白云岩及白云岩，夹火山喷发岩。现象：层间断层层间断层的形成条件：首先层间通常要有软弱的岩层充当润滑剂；层间断层上下的岩层相对要坚硬；有了以上条件，层间断层上下的岩层受到不同方向的的力，超过极限值就能产生层间滑动。软弱夹层的形成需要有软的岩体，构造运动和地下水共同作用，此处有泥质砂岩，又有层间错动，因而形成了软弱夹层，为层间错动的形成创造了条件。大红峪组火山碎屑岩；火山角砾岩中的碎屑棱角分明，大小不一。当火山爆发时随着深部岩浆的喷出，由于通道附近围岩碎片的加入，加上喷发强度及深度诸多因素影响，可出现火山熔岩，火山角砾岩，火山凝灰岩等。大红峪组火山角砾岩十分发育，分布广泛广，角砾成分主要围白云岩、燧石、玄武岩等，角砾大的称为火山集块岩。气孔构造 杏仁构造大红峪组火山玄武岩气孔杏仁构造；岩浆喷溢时，随着压力降低，挥发份呈气体析出，聚集成气泡并向表面浮动，同时又随岩浆流动。当岩浆凝固时，气泡的孔壁固化，内部的气体或散失或凝为液体，只保留孔洞，即为气孔构造。若气孔被矿物填充，则为杏仁构造。根据气孔构造的形态和排列，可以恢复岩浆的流动方向。大红峪组砂岩层面波痕；波痕是一处重要的地质现象，面积很大，并且很奇特。据老师讲，它的地质年龄有16亿年，由风、水流、波浪交互作用于沉积岩的表面，当经过沙层表面的水流或风力达到一定速度时，在水波浪的震荡下，颗粒发生移动，而产生了这种现象。第6观测点：大红峪沟前行约1.4km处小沟口：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。大红峪组和常于庄组这两组的界线为平行不整合接触关系。高于庄组底部为一层石英状砂岩，层面有波痕，砂岩之下为大红峪组含锥叠层石燧石白云岩，其锥顶被切，表明曾受到侵蚀作用，有一次沉积间断，据石碑上介绍，距今有18亿年。第三部分 结论及建议结论这次实习，我将收获分成三个方面：对地质环境的认识、对地质环境的探究和工程中的地质问题。1、 对地质环境的认识这次的实习首先让我认识了各种岩石，了解了岩性，用课堂上学习的知识判断地质构造，仰视边坡，用小锤子敲开路边石块查看解理。这是一次身临其境、亲身体验的看的过程。2、 对地质环境的探究作为专业观者，除了看，当然还有拿出专业的工具来定量测量。这次最让我惊喜的便是罗盘这个很小但很精致很有用的小仪器。通过实习，我已完全掌握了了它的用法，并自己测量了一些数据，很有成就感