123工程地质实习

1前言工程建设中把与工程建设有关的地址因素的综合称为工程地质条件.它直接影响到工程的安全经济和正常使用.所以,查明建设场地工程地质条件是兴建任何工程类型所要解决的首要任务.故我们要了解岩土的工程地质特征,地质构造,地貌,水文地质,不良地质现象和天然建设材料等方面.我们实习主要是了解他们的特征.1.1实习的目的和任务能够根据所学的知识识别沉积岩和岩浆岩,识别简单的构造现象,能对一般的工程地质问题进行分析和评价,提出合理的防治措施.通过本次实习让我们基本了解一些野外的基本地质现象.培养我们提高观察能力和动手操作能力,分析问题解决问题的能力.我们主要通过学习主要的地质构造现象,如褶皱,断层,节理,来加深对工程地质的了解.学会判断岩层的产状摺区的类型,学会分析断层和节理的分布及发育规律.了解滑坡,崩塌等现象,了解他们对工程建筑的影响.了解场区不同岩层的透水性和地下水位,查明地下水补给,运动和排泄条件,以及地下水于河水的水力联系的关系等.1.2实习地点我们的实习分为两天（12月24日，1月3日），12月24日实习地点是长沙黑麋峰国家森林公园，实习项目是长沙黑麋峰国家森林公园的岩石节理和滑坡、断层现象，1月3日的实习地点是岳麓山景区，实习项目是岩层、背斜构造和岩石风化作用，1月3日下午我们结束地质实习，返回学校。2实习内容2.1黑糜峰地质公园长沙黑麋峰国家森林公园位于湖南长沙市北郊，北接汨罗市高家坊镇，南连开福区，东与长沙县接壤，西靠杨桥村，民望村．距省会长沙仅19公里，面积4079公顷，主峰海拔590.5米，2000年5月被批准为省级森林公园。登临绝顶、群山莽莽、奔来眼底、朝赏日出、暮观晚霞、令人心旷神怡。因她风景秀丽，气候宜人，自古号称“洞天福地”。这里空气清新，水质优良，山高林密，夏无酷暑，冬无严寒，被誉为都市人的大“氧吧”。更有天池一般的湖泊，以及佛学寺庙。登临绝顶，群山莽莽，奔来眼底，朝赏日出，暮观落霞，令人心旷神怡。2.1.1断层断层：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的构造称断层。地壳中的一个裂口或破裂带，而且沿着它相邻的岩体发生了运动。断层长度变化很大，从几厘米至几百公里不等，两盘之间的位移量也可有这样大的变化。断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷，有时出现泉或湖泊。根据断层线上原来相邻接的两点在断层运动中的相对运动状况可以将断层分类。如果它们的运动只在水平方向上，并且平行于断层面，那么这断层叫走向滑动断层。走向滑动断层又进一步分为右滑和左滑断层。如果一个观察者站在断层的一侧，面向断层，另一边的岩块向他左方滑动，那它就叫左滑断层。之所以如此称呼，因为要追索被移动了的地表特征时，该人需沿断层线转向左边，才能在那一边找到与这边相对应的特征。这种走向滑动断层也叫右旋或左旋、右行或左行断层，或统称走向断层。沿断层面作上升下降的相对运动，则是倾向滑动断层。上盘相对下盘向下运动的倾向滑动断层是正断层。当断层面倾角小于或等于45°，上盘相对下盘作向上运动时，叫冲断层，而若断层面倾角大于45°，则称逆断层。两盘相对运动方向界于走向滑动断层和倾向滑动断层之间的，叫斜向滑动断层。断层两盘之间的相对位移常被叫作断层落差和平错。落差反映垂直位移，而平错反映水平位移。以上所说的断层都有一个共同的运动特点，即在运动中两盘的构造保持着平行。但也可以有这样的断层，相邻两盘块体之间发生了扭动、转动，这样的断层被称为旋转断层或剪状断层.2.1.2滑坡滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。滑坡常常给工农业生产以及人民生命财产造成巨大损失、有的甚至是毁灭性的灾难。滑坡对乡村最主要的危害是摧毁农田、房舍、伤害人畜、毁坏森林、道路以及农业机械设施和水利水电设施等，有时甚至给乡村造成毁灭性灾害。位于城镇的滑坡常常砸埋房屋，伤亡人畜，毁坏田地，摧毁工厂、学校、机关单位等，并毁坏各种设施，造成停电、停水、停工，有时甚至毁灭整个城镇。发生在工矿区的滑坡，可摧毁矿山设施，伤亡职工，毁坏厂房，使矿山停工停产，常常造成重大损失。滑坡的人为因素违反自然规律、破坏斜坡稳定条件的人类活动都会诱发滑坡。例如：(1)开挖坡脚：修建铁路、公路、依山建房、建厂等工程，常常因使坡体下部失去支撑而发生下滑。例如我国西南、西北的一些铁路、公路、因修建时大力爆破、强行开挖，事后陆陆续续地在边坡上发生了滑坡，给道路施工、运营带来危害。(2)蓄水、排水：水渠和水池的漫溢和渗漏，工业生产用水和废水的排放、农业灌溉等，均易使水流渗入坡体，加大孔隙水压力，软化岩、土体，增大坡体容重，从而促使或诱发滑坡的发生。水库的水位上下急剧变动，加大了坡体的动水压力，也可使斜坡和岸坡诱发滑坡发生。支撑不了过大的重量，失去平衡而沿软弱面下滑。尤其是厂矿废渣的不合理堆弃，常常触发滑坡的发生。此外、劈山开矿的爆破作用，可使斜坡的岩、土体受振动而破碎产生滑坡；在山坡上乱砍滥伐，使坡体失去保护，便有利于雨水等水体的入渗从而诱发滑坡等等。如果上述的人类作用与不利的自然作用互相结合，则就更容易促进滑坡的发生。随着经济的发展，人类越来越多的工程活动破坏了自然坡体，因而近年来滑坡的发生越来越频繁，并有愈演愈烈的趋势。应加以重视.滑坡的防治措施:滑坡的防治要贯彻“及早发现，预防为主；查明情况，综合治理；力求根治，不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件，治理滑坡可以从以下三个大的方面着手：一·消除和减轻地表水和地下水的危害:滑坡的发生常和水的作用有密切的关系，水的作用，往往是引起滑坡的主要因素，因此，消除和减轻水对边坡的危害尤其重要，其目的是：降低孔隙水压力和动水压力，防止岩土体的软化及溶蚀分解，消除或减小水的冲刷和浪击作用。具体做法有：防止外围地表水进入滑坡区，可在滑坡边界修截水沟；在滑坡区内，可在坡面修筑排水沟。在覆盖层上可用浆砌片石或人造植被铺盖，防止地表水下渗。对于岩质边坡还可用喷混凝土护面或挂钢筋网喷混凝土。排除地下水的措施很多，应根据边坡的地质结构特征和水文地质条件加以选择。常用的方法有：1，水平钻孔疏干；2，垂直孔排水；3，竖井抽水；4，隧洞疏干；5，支撑盲沟。二·改善边坡岩土体的力学强度:通过一定的工程技术措施，改善边坡岩土体的力学强度，提高其抗滑力，减小滑动力。常用的措施有：1，削坡减载；用降低坡高或放缓坡角来改善边坡的稳定性。削坡设计应尽量削减不稳定岩土体的高度，而阻滑部分岩土体不应削减。此法并不总是最经济、最有效的措施，要在施工前作经济技术比较。2，边坡人工加固；常用的方法有：1，修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；2，钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程；3，预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡；4，固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；5，SNS边坡柔性防护技术等。三·修筑护坡:如右图，护坡指的是为防止边边坡受冲刷，在坡面上所做的各种铺砌和栽植的统称。依护坡的功能可将其概分为两种：(A)仅为抗风化及抗冲刷的坡面保护工，该保护工并不承受侧向土压力，如喷凝土护坡，格框植生护坡，植生护坡等均属此类，仅适用于平缓且稳定无滑动之虞的边坡上。(B)提供抗滑力之2.1.3岩石节理节理：断裂构造的一类，指岩石裂开而裂面两侧无明显相对位移者（与有明显位移的断层相对）。节理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。按节理的成因，节理包括原生节理和次生节理两大类。原生节理是指成岩过程中形成的节理。例如沉积岩中的泥裂，火花熔岩冷凝收缩形成的柱状节理，岩浆入侵过程中由于流动作用及冷凝收缩产生的各种原生节理等。次生节理是指岩石成岩后形成的节理，包括非构造节理（风化节理）和构造节理。其中构造节理是所有节理中最常见的，它根据力学性质又可分两类：张节理和剪切节理。前者即岩石受张应力形成的裂隙，后者即岩石受切应力形成的裂隙。沿最大切应力方向发育的细而密集的剪切节理，称为“劈理”。2.2岳麓山2.2.1岩层如图所示，覆盖在原始地壳上的层层叠叠的岩层，是一部地球几十亿年演变发展留下的“石头大书”，地质学上叫做地层。地层从最古老的地质年代开始，层层叠叠地到达地表。一般来说，先形成的地层在下，后形成的地层在上，越靠近地层的上部的岩层形成的年代越近。当然在地质形成过程中，可能会出现原本在地下的岩层被挤压出地表，覆盖在年代近的岩层之上，从而误导学生的判断，所以要学会通过岩层的特质去判断岩层的年代。岩层与地层的区别岩层是指由两个平行或近于平行的界面所限制的同一岩性组成的层状岩石，而地层是指地质历史上某一时代形成的一套岩层称为那个时代的地层，包含时间概念。2.2.2岩石风化作用由于受水、大气、气温或动植物作用，岩石破碎，这种现象叫风化。风化过程十分复杂，通常是几种作用同时发生，造成岩石的崩解或分解。崩解和蚀变的区别反映了物理作用和化学作用的差异。物理作用涉及岩石破碎而不涉及造岩矿物的任何分解。相反，化学作用则意味著一种或多种矿物的蚀变。风化作用产生在结构或成分上不同于母岩的表层物质。实验表明，仅仅依靠受热和冷却，风化的效果很小，进程缓慢，而当有水分存在时，则几乎立即产生影响。岩石风化的主要因素虽然所有的岩石都会风化，但并不是都按同一条路径或同一个速率发生变化。经过长年累月对不同条件下风化岩石的观察，我们知道岩石特征、气候和地形条件是控制岩石风化的主要因素。不同的岩石具有不同的矿物组成和结构构造，不同矿物的溶解性差异很大。节理、层理和孔隙的分布状况和矿物的粒度，又决定了岩石的易碎性和表面积。风化速率的差异，可以从不同岩石类型的石碑上表现出来。如花岗岩石碑，其成分主要是硅酸盐矿物。这种石碑就能很好地抵御化学风化。而大理岩石碑则明显地容易遭受风化。制约岩石风化的类型和速率的因素很多，包括矿物成分、岩石结构、断裂型式、气候、侵蚀和地形条件、时间以及人类活动等。关于于风化作用的结果，对整个人类而言，土壤的形成无疑是最为重要的。诸如铁、镍、铝等矿产的聚集也具有世界性的意义。根据地质观点，风化作用作为侵蚀和搬运的前提条件，具有重要意义。2.2.2背斜构造自然界的背斜和向斜相互连接、相间排列，常是多个连续出现。正常情况下﹐背斜呈背形﹐向斜呈向形﹐是褶皱的两种基本形式。在地壳运动的强大挤压作用下，岩层会发生塑性变形，产生一系列的波状弯曲，叫做褶皱。褶皱的基本单位是褶曲，褶曲有两种基本形态，一种是向斜，一种是背斜。褶皱构造中褶曲的基本形态之一，与“向斜”相对。背斜外形上一般是向上突出的弯曲。岩层自中心向外倾斜，核部是老岩层，两翼是新岩层（这一点是其与向斜的根本区别）。但是，由于向斜槽部受到挤压，物质坚实不易被侵蚀，经长期侵蚀后反而可能成为山岭，相应的背斜却会因岩石拉张易被侵蚀而形成谷地。因此，我们应该根据岩层新老关系来确定一个褶皱是背斜还是向斜，而不能单凭地表形态来判断。实习总结为期两天的实习匆匆结束了，在这两天里面，虽然天气不太好，但我们在刘老师的指导带领下，实地认识了断层、滑坡、褶皱、岩石构造以及向斜背斜的地质构造。这次实习的亲身经历，使我们对课堂上所学到的知识有了更深层次的理解，巩固了我们所学到的知识。本次实习与我们的专业知识联系紧密，是理论联系实际的最好体现，我们在实习的过程中明显的感觉到了自身专业知识的不足，同时，我们知道的专业知识也不能活学活用给实习带来了一定的阻碍。这次地质实习，根据老师的安排，我们都能按时，按质，按量完成，做到坚决完成学习任务不虚度光阴。每天的实习，每一个点，我们都认真观察，记录，测产状，认真听老师讲解，力争当场能够理解。附图