工程地质实习报告华工版.docx
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工程地质实习报告华工版
工程地质实习报告
学院:
土木与交通学院
姓名:
骆辉军
学号:
201230221450
专业班级:
2012级土木工程(卓越全英班)
指导教师:
汪益敏
实习时间:
2014年9月
前言……………………………………………………………3
地层和岩性……………………………………………4
地质构造…………………………………………8
地形地貌,不良地质现象…………………………………10
分组专题………………………………………………13
体会和建议………………………………………………17
前言:
2014年9月1日至9月5日,我们土木工程卓越全英班全体学生在汪益敏老师的带领下在广州附近进行了工程地质实习,地质实习是整个工程地质学教学中十分重要的实践环节,使理论与实践相结合,为毕业以后的设计、施工中应用有关地质资料打下一定的基础。
这是一次启蒙教育,是一次重要的认识实习,重点要理解基本的工程地质概念,了解基本知识,学会基本技能。
此外,通过实习培养对大自然的热爱,陶冶情操,提高随工程地质学的兴趣:
也进一步认识实践对于学习来说的重要性;同时也培养学我们动手的能力、分析具体问题的能力和观察事物的能力。
(一)实习目的
①了解矿物的一般物理化学性质,掌握用肉眼或其他简单工具鉴定矿物的方法,认识最主要的造岩矿物,为鉴别岩石打下基础;
②通过对典型岩石标本的观察与鉴别,了解岩石的成因、分类,掌握岩浆岩、沉积岩和变质岩这三大岩类的基本特征,进一步掌握灭一种岩石的成分、结构和构造特征,初步了解它们的工程性质;
③远距离、近距离观察一些常见的地质构造,判断其构造类型,通过所学的知识推断构造形成的条件以及原因;
④学习罗盘仪的使用方法,学习产状要素的测量及表示方法;
⑤在野外实地观察主要类型的岩石,学会简单地鉴别岩石矿物类型的方法;
⑥认识断层、节理,滑坡等地质现象;
⑦认识花岗岩地层,风化作用,地质构造,不良地质现象等。
(二)实习时间
2014年9月1日-----2014年9月5日
(3)实习内容和安排
日期
实习内容
地点
9月1日
1)实习内容介绍、实习分组、领用实习工具等;
交通大楼517室
2)工程地质相关讲座
教学楼340103
3)认识花岗岩地层,风化作用,地质构造,不良地质现象等
广州火炉山
9月2日
参观中科院广州地球化学研究所地质标本陈列室,认识中国常见岩石、矿物等
地球化学研究所陈列馆
参观广东博物馆地质地貌馆,了解广东省自然地理、地貌、地层、矿物、水文地质等
珠江新城广东省博物馆
9月3日
认识沉积岩地层、地质构造、地形地貌、河流地质作用等;
番禺莲花山
9月4日
参观1)番禺天河城建筑基坑施工现场,2)华工工商管理大楼基坑施工现场,了解建筑地基基础工程地质问题。
番禺汉溪长隆、华工
9月5日
小组汇报与讨论,撰写实习报告
交通大楼517室
地层和岩性
地质历史上某一时代形成的层状岩石称为地层,它主要包括沉积岩、火山沉积岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩。
从岩性上讲,地层包括各种沉积岩、火山岩和变质岩;从时代上讲,地层有老有新,具有时间的概念。
)地层是地壳中具一定层位的一层或一组岩石。
地层可以是固结的岩石,也可以是没有固结的堆积物,包括沉积岩、岩浆岩和变质岩。
在正常情况下,先形成的地层居下,后形成的地层居上。
层与层之间的界面可以是明显的层面或沉积间断面,也可以是由于岩性、所含化石、矿物成分、化学成分、物理性质等的变化导致层面不十分明显。
在实习的第一天我们到达了位于天河区东北、广汕公路南侧的火炉山森林公园。
据了解,火炉山长约3公里,面积600公顷,是典型的花岗岩山地。
火炉山的岩浆岩属于侏罗纪时代的。
花岗岩是一种岩浆在地表以下凝却形成的火成岩,主要成分是长石和石英。
因为花岗岩是深成岩,常能形成发育良好、肉眼可辨的矿物颗粒,因而得名。
花岗岩不易风化,颜色美观,外观色泽可保持百年以上,由于其硬度高、耐磨损,除了用作高级建筑装饰工程、大厅地面外,还是露天雕刻的首选之材。
同时,花岗岩多呈灰白色,灰色,肉红色;主要成分是石英和正长石,含有少量的黑云母,角闪石,白云母和其他矿物;全晶质等粒结构。
下图是我在第一个观测点拍下的图片,如下图所示:
其中的浅色矿物主要为斜长石和石英,深色矿物为主要角闪石和黑云母。
花岗岩
另外,火炉山森林公园中还广泛分布着花岗斑岩。
花岗斑岩属于浅成岩。
其颜色及矿物成分与花岗岩相似。
所不同的是具斑状结构,斑晶为正长石和石英,基质由细小的长石,石英及其他矿物组成。
如右图所示:
花岗斑岩
在实习的第二天我们参观了中科院广州地球化学研究所地质标本陈列室,了解了来自于世界各地的岩石和动物化石,如下图所示:
岩浆岩内的褶皱构造
恐龙化石
在番禺莲花山,我们见到了第四系的红砂岩,红砂岩质优,密度高、砂质细,
经过老师的介绍,我了解到因为砂岩的胶结物主要是铁质胶结物,且主要是三价的铁,所以莲花石的砂岩总体看起来是红色的。
狮子岩
如图所示,狮子岩的岩层组成是莲花山典型的沉积岩中的砂岩和砾岩,其总体看起来也是红色的,胶结物质的组成也主要是铁质胶结物,岩石强度高,所胶结的岩石强渡仅次于硅质胶结,岩石软弱,易于风化。
巨厚层
地质构造
(1)节理
在实习过程中汪老师提到的最多的就是节理,节理就是岩石中的裂隙,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,在石灰岩地区,节理和水溶作用形成喀斯特。
岩石中的裂隙,是没有明显位移的断裂。
节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。
在番禺火炉山,一开始我没能注意到岩石中存在着众多的裂隙。
而断裂构造可分为断层和节理,经过老师的讲解,我明白了这是那些存在的裂隙是节理。
断层和节理的区别在于断层间的间隙距离较大,而节理的间隙距离要小很多,同时由于剪节理一般成对存在,且产状较为稳定,沿走向延伸较远,因而我初步判断这是剪节理。
节理
根据查阅相关的资料和上个学期的相关知识,根据节理的力学性质,可将节理分为剪节理和张节理两类。
(一)剪节理
剪节理是由剪应力产生的破裂面,具有以下主要特征;
(1)剪节理产状较稳定,沿走向和倾向延伸较远。
(2)剪节理较平直光滑,有时具有因剪切滑动而留下的檫痕。
剪节理未被矿物充填时是平直闭合风,如被充填,脉宽较为均匀,脉壁较为平直。
(二)张节理
张节理是由张应力产生的破裂面,具有以下主要特征:
(1)张节理产状不甚稳定,延伸不远。
单条节理短而弯曲,节理常侧列产出;
(2)张节理面粗糙不平,无擦痕。
剪节理
剪节理
根据上述剪节理和张节理的特征可以推断出上图中的节理类型为剪节理,产状较为稳定,且沿走向和倾向延伸较远。
地形地貌,不良地质现象
(1)地形地貌
火炉山森林公园:
火炉山景区平均海拔150米,中部最高峰主峰白架顶海拔321.8米。
此山山势浑圆,坡度平缓,山间大石遍布,形状各异。
从天空俯视其形状象葫芦,山上泥土多为红泥土。
火炉山的地貌属于山岭地貌。
山岭地貌的特点是它具有山顶、山坡、山脚等明显的形态要素。
山岭地貌最突出的特点是它具有一定的海拔高度、相对高度和坡度,故其形态分类多是根据这些特点划分。
莲花山占地2.33平方公里,最高峰海拔108米,距广州市区30公里,距香港60海里,水陆交通十分方便,是一个溶古代粗犷和现代秀美于一体的国家4A级旅游景区,广东省风景名胜区。
莲花山
莲花山属于丹霞地貌,丹霞地貌(系指由产状水平或平缓的层状铁钙质混合不均匀胶结而成的红色碎屑岩(主要是砾岩和砂岩),受垂直或高角度解理切割,并在差异风化、重力崩塌、流水溶蚀、风力侵蚀等综合作用下形成的有陡崖的城堡状、宝塔状、针状、柱状、棒状、方山状或峰林状的地形。
,颗粒粗大的岩层叫“砾岩”,细密均匀的岩层叫做“砂岩”。
丹霞地貌最突出的特点是“赤壁丹崖”广泛发育,形成了顶平、身陡、麓缓的方山、石墙、石峰、石柱等奇险的地貌形态。
典型的丹霞地貌
同样,莲花山中也存在着古海蚀崖地貌,古海蚀崖地貌位于莲花山东麓海拔50一60m之丹壁上,面朝狮子洋,呈水平线状分布。
古海蚀崖地貌分布于莲花山东麓半山腰绝壁间,横展绝壁如带,南北长1200m,可谓壮观。
古海蚀崖高约2--10m,最大达15m。
海浪刻槽深0.5-lm,最深达2m(如狮子岩)。
经过查阅相关资料,丹霞地貌、古海蚀崖地貌及古采矿场遗迹的地层岩石均同属新生界第三纪萃庄组,时跨整个古新世,地层同位素年龄为65一56.5百万年前。
。
由一套总厚度大于150m的紫红至暗红色杂砾岩、杂砂岩、含砾岩屑杂砂岩和含砾砂质泥岩夹黑色劣质油页岩薄层组成。
其含砾岩屑杂砂岩占总量90%,呈巨厚层状,块状构造,单层厚3一10m,层理不发育,结构均匀,主要矿物成分为石英、长石、岩屑,硬度适中,很适宜古人建材取石。
岩层产状稳定。
下图是我们在一个天然采石场中拍摄的照片,体现了古人的聪明才智。
如下图所示:
因为岩层属于巨厚层,整个岩层的整体性很好,同时由于胶结类型为铁质胶结物,形成了这样一个结构相当稳定的采石场。
这也启示我们在地下结构的选址时或者在建设地下结构物的过程中,如果发现类似的地质情况,可以节省相当一部分的围护措施,从而大大地降低建造成本。
采石场采石场
(2)不良地质现象
不良地质现象可以分为落石,崩塌与滑坡,泥石流,岩溶,地震等。
其中崩塌与滑坡在这次实习过程中是被谈及最多的。
关于崩塌:
崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。
在实习过程中我也发现了多处的落石现象,在火炉山和莲花山的山脚和半山腰都能发现落石的存在。
这些大石头落下的原因是因为地基的不均匀而引起的,经过大自然的日晒雨淋形成球状风化,而球状风化恰恰是花岗岩的形成特点,这也从一个侧面反映了这种岩石的类型是花岗岩或者花岗斑岩。
联系工程实际可知,花岗岩的球状风化容易引起地基的不均匀沉降,引发工程地质地基稳定性问题,这也是我们作为一名工程师在设计过程中需要充分考虑的问题。
分组专题
广东地区地形地貌特征和构造地质条件
(1)地形地貌
广东陆地的地势大体是北高南低,地形复杂,有山地、丘陵、台地、平原,以山地和丘陵为主,两者合占全省土地面积的62%。
山地:
广东境内的山地主要分布于粤北、粤东和粤西,多呈东北——西南走向。
丘陵:
广东的丘陵大都分布在山地周围,或零星散落于沿海平原与台地上,海拔高度一般为200~500米。
台地不像丘陵那样多起伏,也不像冲积平原那样低洼,海拔高度在200米以内。
平原:
广东的平原可分布河谷冲积平原和三角洲平原。
火山地貌喀斯特地貌
火山地貌:
在中生代粤东不少地区,特别是白垩纪有大量的流纹岩、石英斑岩等岩浆岩。
地球内部岩浆喷发形成火山可分为盾形火山、穹形火山、锥形火山等。
卡斯特地貌:
占全省面积的百分之三,绝大部分分布在粤北的连江流域,北江中游以及乐昌县西部。
流水地貌海岸地貌
流水地貌:
由地表水流的侵蚀、搬运和堆积作用所形成。
地域地貌、斜坡地貌、沟谷地貌、河谷地貌、河床地貌、河漫滩地貌、冲积平原地貌、三角洲地貌、以及峡谷地貌和瀑布。
海岸地貌:
(珠江三角洲)波浪、潮汐、海流,河流、冰川,以及地壳构造运动、海面变化、生物作用形成海岸堆积地貌(三角洲、海滩、潮滩、沙坝、沙嘴、潟湖和各种海岸沙丘等)和海岸侵蚀地貌(海蚀洞、海蚀崖、海蚀柱、海蚀平台以及海蚀阶地)。
广州市地形地貌
总结来说,广州市地形地貌特征为:
(1)以山地为主的东北部区域;
(2)以中低山和丘陵为主的中部区域;
(3)以平原为主的南部区域。
广州的地势是:
东北高、西南低,呈东北向西南倾斜。
大致可分为三级。
最高一级为东北部山地,包括新丰、龙门二县的全部和从化、增城的东北部。
在燕山运动期中,由花岗岩侵入而形成的山地,所以主体都是花岗岩,只有局部突起的尖峰才是由石英岩构成。
由花岗岩所成的山地,山顶较为浑圆,且多地滑现象,而由石英岩构成的山地,山稜尖锐,脊部狭窄,顶部多岩石裸露,有的形成悬崖陡壁,险峻奇特。
(2)广东省地质构造条件
发展简史:
广东省的大地构造单元属后加里东华南准地台,是中国大陆一块年轻的陆壳,年龄不超过1.50× 109 a。
其发展简史是在早古生代之前(4.05×108 a前)沉积震旦纪和下古生界地槽相复理石建造、加里东造山运动褶皱上升、变质构成基底;晚古生代至三叠纪中期(至约2×108 a年之前)沉积地台相盖层,印支运动褶皱上升;之后燕山期地壳运动等表浅化,形成大量陆壳重熔花岗岩及中生界沉积~火山沉积建造,红色盆地为特色,称之为地洼型建造。
广东深大断裂略图
广东省地震区属环太平洋带中一个地震带——中国东南沿海地震带。
地震的总体成因是太平洋板块与欧亚板块的碰撞挤压。
按照国家地震局(2001)中国地震烈度区划,粤东潮汕地区NE向与NW向断裂交汇区为VIII度区,广东省沿海其余区为VI~VII度区。
内地带烈度一般小于VI度,这些地区的断裂带不排除成为发震断裂,只是可能性很小而已。
广州的主要断层及其活动性
①广州——从化断裂构造带
位于恩平——新丰断裂构造带的中段,后者北东起自连平、新丰往南西经从化、广州、高明、恩平而达阳江。
连平再往东北、尚可延至江西定南、龙南和安远一带阳江再向西南,则又斜切海陵岛后而潜人南海海域,全长约600公里。
其总体走向北东40。
,西南端撒开呈帚状,东北端作舒缓波状延伸,断面主要倾向北西,倾角40。
~60。
,平行伴生的次级断裂发育,是我国东南沿海深断裂系北东至北北东向中、新生代以来强烈活动的断裂构造带之一。
广从断裂带在广州三元里附近斜错东西向的广州——罗浮山断裂带,并共同组了广州地区的基本构造格架。
②瘦狗岭断裂
广州——罗浮山断裂构造带西起肇庆之西,往东横穿三水盆地,经广州瘦狗岭,过黄埔,直切东莞盆地的北部边缘,至博罗长宁附近,全长约160公里,是横亘广州地区中部规模最大的东西向断裂构造带。
其广州段即是瘦狗岭断裂。
它和北东向的广从断裂一起,组成了广州地区的基本断裂构造格架。
⑤白坭沙湾断裂
北起自坭,南至万倾沙,走向330。
,倾向SW,倾角30。
一80。
,晚第四纪以来活动。
性质为NE盘上升,SW盘下降。
NE盘广州黄沙桥头H24孔海拔一8米处为淤泥,TL。
样品年龄为(15.11±0.15)KaB.P.;W盘南海平洲夏教PK15孑L海拔一13.9米为淤泥层,HC样品年龄为(15±01550)KaB.P.。
依据样品年龄测试结果,它们属同一时代的堆积J。
传统上将白坭沙湾断裂分为沙湾和白坭两段。
狮子洋断裂
狮子洋(又称文冲断裂)。
走向330。
,倾向南西,倾角50。
一60。
断裂主要隐伏于第四系及现代水系。
北西段于广州文冲造船厂一带见宽约6米的破碎带,由硅化岩及硅化构造角砾岩组成。
断层角砾中有硅化岩,说明断裂有过多期活动。
硅化岩石英光轴岩组图点极密为分散状,反映拉张为主的特点。
西塘断裂
走向300。
一320。
,倾向南西或北东,倾角70。
至近直立。
长约28km。
北段发育于J3G花岗岩中,中段为第四系覆盖,南段发育于K。
F、K。
L花岗岩中。
体会和建议
这次实习不仅是一次对自己这学期学习的知识的梳理和补完,我更加深刻地认这次实习不仅是一次对自己这学期学习的知识的梳理和补完,我更加深刻地认识到我们这个专业相对理论知识的积累,实际的实践活动同样重要,因为许多东西是不通过实际的探究或者询问,是不会知道自己在哪方面有欠缺,书本上知识哪些用得上,哪些常用,哪方面的知识需要再深一步去学习,这些东西都要自己发掘。
应该说,这或许这是我这次实习最大的收获,不要死啃课本,而不知变通,这样会造成坐井观天、夜郎自大。
抛开课本,走出课堂,这很重要,要将理论在实际中运用起来,,将理论和实际结合。
运用自己的眼睛和大脑挖掘新知巩固旧识,这样才能达成学习的目的。
经过这次野外实习,听了老师的讲解和分析,再加上自己的观察与思考,同学之间的合作,我对之前所学的课本知识有了更直观的认识更感性的理解,不但能够正确迅速地区分节理和断层,还解决了很多课本学习中遗留下来无从解决的问题,通过实际的操作,对地质罗盘的使用也熟悉起来,而不是先前仅仅对插图的认识。
野外实习在工程地质实习课程的学习中是一个重要的不可或缺的环节,是对课堂学习的一个重要补充,虽然时间并不长,但是在这期间学到的方法,观念上的改变,是课堂学习中所不能得到的。
只有真正走出课堂,把课本上的知识运用到实际的操作中去,通过自己的操作加深理解,才能算是学习过程得到完善。
建议:
(1)在工地实习的时候建议老师提前做好安排,避免出现与工地不协调的事情;
(2)建议统一出行工具,如统一搭乘大巴,减小不必要的出行麻烦。