工程地质.docx

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工程地质

工程地质

野外实习指导书

（峨眉地区）

兰州铁道学院土木建筑学院

岩土与地下工程研究所

2000年7月

目录

一、实习的目的与内容要求··········································1

二、实习地点与时间安排············································2

三、黄湾─挖断山专用线工程地质简介································3

（一）概况

（二）地层岩性

（三）构造特征

（四）观察线路的内容与要求

（五）学生应提交成果

附录······························································10

（一）地质观察点记录内容与格式

（二）信手剖面绘制要求图

（三）岩石花纹和地质符号

一、实习目的、内容及方式

铁道工程专业野外地质实习是本课教学计划中一个不可缺少的实践性环节，对培养学生学好后续专业课程，献身祖国铁路事业有着深远的影响。

（一）实习的主要目的

1．通过实习，使学生获得地质实体的感性认识，巩固课堂所学的基本理论和基本知识，为后续课程的学习打下良好的基础。

2．通过基本技能的训练（地质现象的观察描述，地质资料的收集、整理，简易地质仪器工具和化学试剂的使用，鉴定等），使学生了解野外地质工作的一般方法。

3．了解地质病害对铁路路基的影响，病害区地质工作方法及典型病害的治理工程技术，掌握在专业设计中如何应用地质知识。

（二）实习的主要内容

1．通过野外地质填图进行以下教学内容：

1）能够熟练地阅读和使用地形图；

2）掌握罗盘的使用方法，能够较准确地测点和测定各种地质体的产状要素；

3）观察确定各种地质构造现象，掌握其描述记录方法：

a.岩性的鉴别、命名、描述及其在地质体中岩性变化的观察与记录；

b.了解野外地层划分的依据；

c.确定构造的基本类型，构造对专用线的影响及构造特征的观察与描述。

4）学习掌握基本地质图的测绘方法；

a.线路工程地质纵断面图的绘制；

b.信手剖面的测绘方法。

5）地质图的基本工作方法；确定填图单位、填图范围及地质点，掌握一般观察记录格式、地质界限的填绘、标本的采集与记录、图件的整理与上墨方法。

2.通过编写线路工程地质说明表（书）进行以下教学内容。

使学生了解定测阶段工程地质的工作内容，能够正确表达线路工程地质特征及工程地质问题，准确地使用地质概念和地质术语；学会野外工程地质工作方法、步骤及组织。

（三）实习的方式

采取在实习区布置观察线，观察线上布置观察点，教学内容安排在观察点上，注意点与点之间各种地质现象及其地质作用在时间和空间上的相互联系。

教师有目的地引导学生观察讨论总结。

即：

先由教师指导观察，并简要介绍观察点的内容和要求。

学生根据实习指导书和教师介绍进行实地观察，必要时借助简单的地质仪器、工具进行观察，测量岩层产状，作图描述；在实地观察的基础上开展讨论，分析观察的结果。

最后由教师归纳集中，讲解各种地质现象的形成原因和过程，明确基本概念，注意诱导学生在宏观和微观、时间和空间等方面思考问题，活跃思维。

实习结束前以组为单位（每组5人）提交地质说明书、平面图、纵断面图、实习报告各一份。

实习成绩评定根据学生实习期间的学习态度、野外记录、各组提交的各种图件的质量、对各种地质现象的识别能力、野外填图基本工作方法的掌握程度及线路工程地质说明书、报告编写等方面，按照5、4、3、2、1评定成绩。

凡是地质实习成绩不及格者（低于3分者），准予下年补作。

二、实习地点与时间安排

（一）实习地点

地质实习地点位于四川省峨眉地区。

实习基地沿黄湾挖断山假定专用线进行，基地在地质条件方面有以下特点：

区内沉积岩、岩浆岩、变质岩三大岩类均有出露；有四川省地质标准剖面保护点，地层划分正确，露头较好；有较典型的褶皱、断裂、不整合接触等地质构造现象，便于填图与分析；有龙门河所形成的河谷地貌等。

（二）时间安排

地质实习总时间为二周。

其中：

准备1天

线路踏勘2天

实测剖面及分组填图2天

分组整理补测1天

综合编录2天

参观病害整治2天

路途3天

三、黄湾—挖断山线路工程地质简介

（一）概况

测区位于峨眉山市天景乡地区，交通方便，公路四通八达。

本地区气候有两大特点：

山上、山下温差大；雨量充沛。

因此造成该地区垂直气候分布明显。

测区内海拔不超过1000m，为山麓地区的中亚热带季风湿润气候，冬暖夏凉，四季分明，植被主要为常绿阔叶林。

测区东起黄湾西至挖断山，全程约2.5公里，地势西高东低，线路沿龙门河逆行。

（二）地层岩性

区内地层主要有二迭系、三迭系中上部及侏罗系、第四系地层。

地层由新到老如下：

第四系Q

侏罗系J上统须家河组T3x湖相

三迭系T中统雷口坡组T2l

下统嘉陵江组T1j河流相

铜街子组T1t

东川组T1d

上统宣威组P2x陆相

二迭系P峨眉山玄武岩P2β

下统茅口组P1m浅海相

地层岩性由老到新描述如下：

1．茅口组（P1m）：

浅海相灰岩。

岩性主要是浅灰色到中灰色中厚层状灰岩，其主要分布在挖断山背斜的核部。

2．峨嵋山玄武岩（P2β）：

分布在挖断山背斜附近，可见隐晶，杏仁、气孔状构造，属基性陆相喷发物。

1）斜斑玄武岩：

斑晶为斜长石，基质为斜长石、辉石。

2）隐晶质玄武岩：

青灰、灰绿色，主要矿物同斜斑玄武岩。

3）杏仁状玄武岩：

杏仁形状主要为圆形和椭圆形，大小不一，平均直径为0.4cm，其填充物主要为方解石、绿泥石等。

3．宣威组（P2x）：

紫红、灰绿、黄绿等颜色的砂岩、粉砂岩和泥岩的不等厚韵律互层，夹有少量炭质页岩和煤线。

4．东川组（T1d）：

紫红色岩屑砂岩、粉砂岩及泥岩的不等厚韵律层，顶部为紫红色膏溶孔隙发育的砂岩。

5．铜街子组（T1t）：

底部为重结晶灰岩，中下部为灰白色碎屑灰岩，上部为紫红色含砾石砂岩、粉砂岩和泥岩。

6．嘉陵江组（T1j）：

薄层和中厚层状的白云质灰岩、白云岩。

7．雷口坡组（T2l）：

白云岩、白云质灰岩膏溶角砾岩。

8．须家河组（T3x）：

砂岩夹页岩及煤层。

9．侏罗系（J）：

紫红色砂页岩,主要分布在黄湾一带。

10．第四系（Q）：

主要为冲积、洪积、坡积和残积物。

（三）构造：

测区内主要构造有：

挖断山背斜及线路所通过的二条大的断裂，另外节理较发育，岩层产状近直立。

1．挖断山背斜

轴向约北西45度，长约15公里，宽约3公里。

核部最老地层为下二迭统灰岩，翼部为上二迭统和三迭系，南翼岩层产状正常，倾角中等。

北东翼靠近核部地层产状正常，但是远离核部地层（龙门洞电站龙门洞口）发生倒转。

另外，背斜枢纽分别在北段方向和南东方向发生倾没，因而这是一个小型短轴倒转背斜构造。

背斜保存完整，在其轴部虽然有挖断山逆断层穿过，但是由于断层的断距较小，基本上保存了褶皱形态。

其核部发育有一小溶洞。

2．断层：

测区所出现的断层均为逆断层。

1）挖断山断层

发育在挖断山背斜轴部，走向北段40º—50º，长约8公里，倾向南段，倾角变化较大，为40º—90º，断距较小。

在挖断山南段，可见断层使下二迭统上部灰岩发生重复，断层面附近岩石破碎，劈理构造、透镜体及牵引现象发育，为扭转逆断层。

2）线路K10+350处断层F1

此断层为一逆断层，断裂破碎带较宽（约20m），岩石破碎，其破碎带现发育为一冲沟，植被覆盖较好，断面近直立。

3）线路K11+120处断层F2

此断层为一逆断层，断面近直立，破碎带较宽（约50m），破碎带为角砾岩，其砾石成分为泥岩、石膏等。

因断层破碎带较宽，其破碎的松散物质所组成的斜坡被河蚀作用破坏致使下滑，现龙门河已经采取护坡保护斜坡不致进一步破坏。

破碎带上部已被植被覆盖。

3．节理

测区发育如玄武岩典型的柱状节理及沉积岩构造节理。

4．倾斜岩层

本测区岩层近于直立，倾斜岩层为倒转背斜的一翼。

（四）观察线路的内容与要求

观察线Ⅰ

1．挖断山南侧龙门洞水电站

2．内容与要求：

1）内容

沿公路观察挖断山背斜剖面。

观察从西翼核部东翼的地层组成、新老关系、岩层产状，判明背斜特征；同时依据地层出露的顺序、对称重复和缺失的特征，判定断层的存在、分析断层的性质和断层与背斜的关系；观察下二迭统、上二迭统及下三迭统的主要岩性特征和一些层面构造现象。

2）要求搞清：

a.褶曲各部分的名称和特征；

b.断层的证据和特征；

c.利用层面特征判定上层面和下层面；

d.二迭系、三迭系主要岩性特征、层理构造特征；

3．观察点

NO.1挖断山背斜西翼玄武岩（P2β）露头处。

1）对照地形图找点位；

2）微晶玄武岩、斑状玄武岩和杏仁状玄武岩的观察和鉴定；

3）教师介绍岩浆岩的概念、主要分类、玄武岩的主要矿物组成、结构、构造等；

4）同学素描玄武岩节理，介绍节理及成因。

NO.2挖断山背斜南段翼上、下二迭统接触处。

1）下二迭统（P1）石灰岩的鉴定和描述，石灰岩的鉴定方法；

2）认识接触面上粉砂质页岩、炭质页岩；

3）介绍平行不整合概念。

总结本处为什么说是平行不整合（证据：

A.石灰岩为海相沉积，炭质页岩代表沼泽相沉积，玄武岩为大陆基性喷发产物，说明沉积间断的存在。

B.石灰岩顶面的古风化剥蚀现象。

C.上下两组岩层产状平行）；

4）讨论研究平行不整合的意义；

5）填绘平面图地层界限；

NO.3挖断山背斜两翼逆断层：

1）复习断层的概念和要素（断面、上盘、下盘）；

2）观察断层证据，分析断层性质；

3）绘制断层示意剖面图；

4）讨论此断层对线路的影响；

5）结合地质图和岩层露头，带领同学观察背斜核部下二迭统石灰岩的产状变化情况，并沿途测量产状；

6）总结介绍沿途地层出露顺序、褶皱的基本要素（核和翼，轴面和轴线）、背斜和向斜概念，鉴定挖断山背斜的性质和特征。

NO.4龙门洞水电站桥头一带

1）观察铜街子组的主要岩性特征；认识和鉴定鲕状灰岩、碎屑灰岩、生物碎屑灰岩；

2）观察宣威组与东川组的岩性区别及东川组与铜街子组的岩性区别；

3）认识波痕、泥裂、虫迹等层面构造的特征；

4）建立倒转岩层、倒转方向的概念，鉴定倒转岩层层序；

5）观察剪节理，并量产状，分析成因。

4.教师总结全天观察线路内容，并对同学质疑；同学整理全天观察内容。

观察线Ⅱ

1、线路：

龙门洞水电站龙门洞口

2、内容与要求：

内容：

认识下三迭统、中三迭统和上三迭统底部岩性特征；认识鉴定石灰岩、白云岩、砂岩、水云母粘土岩（亦称绿豆岩）、泥质白云岩、膏溶角砾岩、石英砂岩等；认识沉积岩常见的构造：

波痕、斜层理、泥裂等；观察认识不良地质作用：

崩塌、滑坡及河蚀地貌、溶洞泉及龙门洞瀑布。

要求：

掌握三迭系地层划分顺序及各组（铜街子组、嘉陵江组、雷口坡组、须家河组）地层总体岩性特征；

掌握倒转岩层的概念和主要鉴定标志；

掌握崩塌发生条件、滑坡形成条件、滑坡成因及滑坡地貌特征。

3、观察点

NO.1水电站东龙门河急转弯处南侧（K11+800）

介绍铜街子组的地层岩性特征；

讲解沉积岩的基本特征层状构造、岩层和层面的概念、岩层的形成原因和标志、沉积岩的基本分类和鉴定方法等；

观察和鉴定石灰岩、砂岩、白云岩；

认识波痕、虫迹并利用其判断岩层的顶面和底面；

观察小断层，认识断层诸要素，分析断层的性质及其对工程的影响。

NO.2龙门河

认识嘉陵江组（T1j）岩性特征;

介绍铜街子组与嘉陵江组的接触关系;

测量岩层产状。

NO.3龙门洞河北岸公路上

1认识‘绿豆岩’,介绍标志层（岩性标志明显，空间分布稳定，地层厚度较小，富含代表性化石）的概念;

2观察膏溶角砾岩，介绍其成因及意义;

3观察雷口坡组（T2l）地层中的白云岩;

4观察崩塌形成条件，崩积物特征（部分为崩积物和坡积物混合体），解释坡积物与崩积物形成条件及区别；

5观察龙门洞峡谷，了解峡谷成因与河流下蚀关系；

6总结嘉陵江组和雷口坡组的地层顺序和岩性变化；

7观察堆积层滑坡（滑动面处于基岩内）的滑动特征。

NO.4龙门洞口

1介绍中三迭统雷口坡组与上三迭统须家河组的接触关系；

2观察上三迭统须家河组（T3x）地层的岩性特征并鉴定地层中的砂岩（碎屑物成份和胶结物），测量岩层产状；

3认识炭质页岩（劣质煤线），观察因岩性不同而造成的差异风化所形成的地貌特征；

4认识断层破碎带中角砾岩，测定断层破碎带宽及产状。

观察路线Ⅲ

1．路线：

龙门洞---黄湾河漫滩二级阶地

2．内容与要求

内容：

认识侏罗系地层岩性特征，认识鉴定砂页岩，观察认识河漫滩、河流二级阶地特征、河床冲击物特征，冲击物岩性组成。

观察F2断层，分析断层存在标志及对工程线路的影响，观察不良地质现象，分析滑坡、泥石流地貌冲积物与洪积物的区别特征。

要求：

1掌握侏罗系地层岩性特征；

2河谷地貌特征，阶地类型；

3泥石流的典型地貌（三区明显）及泥石流的发育特征；

4滑坡对灌溉渠的影响，治理措施等；

5断层破碎带中如何确定断层面产状。

3．观察点：

NO.1DK11+150

1雷口坡组与须家河组接触关系；

2断层角砾岩中角砾成分；

3滑坡成因，对工程的影响及治理措施。

NO.2陈沟断层DK10+820

1冲沟发育条件及堆积物；

2沿陈沟而上坡积、洪积物特征；

3断层存在的标志。

NO.3公路桥DK10+00Km

1河谷地貌及认识一、二级阶地、阶地类型；

2河谷冲积物特征，岩性变化说明什么问题；

③泥石流沟、典型泥石流地貌，泥石流发育特征；

④测量侏罗系岩层产状；

⑤填绘阶地范围，作信手剖面图。

4．教师总结全天实习内容；学生整理野外记录与信手剖面。

（五）同学应提交以下成果：

（以组为单位）

1．工程地质平面图（1：

5000）；

2．线路工程地质纵断面图（横1：

5000，竖1：

200）；

3．线路工程地质说明书（表）；

4．地质报告。

四附录

（一）地质观察点的记录内容和格式

1．观察点的编号无统一规定，常用下列两种：

1按里程顺序进行统一编号，用NO.1、NO.2……

2用代号注明点

如一般地质点：

G001，G002

构造点G003S

地貌点G007M

水文点G008W等等

2．观察点记录格式：

一般格式如下：

（在记录本的横页上）：

日期：

1999年8月6日天气：

晴

观察路线Ⅰ：

地点：

挖断山—龙门洞电站

NO.1岩性点，位于挖断山南侧新公路上

NO.2构造点，前一点东北约50米（新公路上）

3．观察点的记录内容提要:

野外地质现象十分不同,有的宜用文字描述,有的宜用图件表示有时在一个观察点上同时出现多种地质现象,则在一个点号下同时记录点性、内容。

因此,观察点的记录内容必须随实际情况而定。

下面仅列出单一的地质点应记的主要内容。

（1）岩性点:

以某种碎屑岩为例，按下列顺序进行记录：

先给岩石定一个全名（当然是在仔细观察和鉴定的基础上）；

如灰绿中厚层中—粗粒岩屑石英砂岩，注意这块岩石的全名描述顺序是：

颜色+构造+成分+名称

②再补充描述颜色及其变化情况,如风化面的情况

等；

③进一步描述结构特点:

如砂粒的磨圆度、分选情况、颗粒大小是否均一等；

④岩屑和石英的大致含量百分比估计；

⑤胶结物成份及胶结类型；

⑥是否还具有其它层面构造,是否含有化石等；

⑦测量岩石产状并记录之。

如250º∠72º（表示倾向、倾角）

也可记N40∠W60NE

⑧采集标本并编号

⑨对特殊现象进行素描（或照相）:

如波痕斜层理等.

（2）断层点:

①上盘及下盘的岩石性质、地层时代、产状（内容与

岩性点相同）；

②断层面（或断层带）附近的特点；

③断层面的产状,记录法与岩层产状相同,但可在

下面画上横线以示区别,如320º∠85º；

④断层发育处地貌特点；

⑤断层的大小、规模；

⑥断层的性质、发育过程及构造部位；

⑦定名。

（3）褶皱点（背斜或向斜点）

①核部及两翼的地层组成及发育情况；

②各部分地层的代表性产状；

③背斜的完整程度、有无断层破坏；

④背斜在横剖面上形态特性；

⑤背斜类型；

⑥画示意图；

⑦定名。

（4）不良地质点（滑坡、泥石流等）

以泥石流为例:

①中上游段泥石流沟谷形态（横坡及纵坡）、松散固体物质的储备数量；

②泥石流类型；

③泥石流发育程度；

④泥石流堆积特征（洪积物）；

⑤草绘流域范围。

（二）信手剖面图绘制要求

1、先取地形线,视实际地形轮廓而定,要画的圆滑美

观.（基本上为线路中线）。

2、大致按比例（估计）表示地层分界,厚度及褶曲断层等。

3、填以通用的岩性花纹,但剖面不宜画得过宽,一般1～2cm。

4、地层分界线花纹要画长,以示醒目。

5、各时代以通用代号表示之。

6、最后整图时，标之图名、方位角、岩层产状、作图日期等。

7、在可能或者需要的情况下,还可以在适当的部位注明剖面图所表示的长度（直接用数字或用比例尺）。

（三）岩石花纹和地质符号

5．路线：

龙门洞---黄湾河漫滩二级阶地

6．内容与要求

3内容：

认识侏罗系地层岩性特征，认识鉴定砂页岩，观察认识河漫滩、河流二级阶地特征、河床冲击物特征，冲击物岩性组成。

观察F2断层，分析断层存在标志及对工程线路的影响，观察不良地质现象，分析滑坡、泥石流地ꗬÁ‹Љ_勹¿__က__Ѐ_㷌_

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4河谷冲积物特征，岩性变化说明什么问题；

③泥石流沟、典型泥石流地貌，泥石流发育特征；

④测量侏罗系岩层产状；

⑤填绘阶地范围，作信手剖面图。

7．教师总结全天实习内容；学生整理野外记录与信手剖面。

（五）同学应提交以下成果：

（以组为单位）

5．工程地质平面图（1：

5000）；

6．线路工程地质纵断面图（横1：

5000，竖1：

200）；

7．线路工程地质说明书（表）；

8．地质报告。

四附录

（一）地质观察点的记录内容和格式

1、观察点的编号无统一规定，常用下列两种：

1按里程顺序进行统一编号，用NO.1、N铁路路基的影响，病害区地质工作方法及典型病害的治理工程认识，掌握在专业设计中如何应用地质知识。

实习方式：

采取在实习区布置观察线，观察线沿线路进行，观察线上布置观察点，教学内容安排在观察点上，注意点与点之间各种地质现象及其地质作用在时间和空间上的相互联系。

教师有目的地引导学生观察（讨论（总结。

即：

先由教师指导观察，观察点的内容和要求向学生简要介绍，学生根据实习指导书和教师介绍进行实地观察，必要时借助简单的地质仪器、工具进行观察，测量岩层产状，作图描述；在学生观察的基础上，开展讨论分析观察的结果，最后由教师归·····

······················

2观察点的记录内容提要:

野外地质现象十分不同,有的宜用文字描述,有的宜用图件表示有时在一个观察点上同时出现多种地质现象,则在一个点号下同时记录点性、内容。

因此,观察点的记录内容必须随实际情况而定。

下面仅列出单一的地质点应记的主要内容。

（2）岩性点:

以某种碎屑岩为例，按下列顺序进行记录：

①先给岩石定一个全名（当然是在仔细观察和鉴定的基础上）；

如灰绿中厚层中—粗粒岩屑石英砂岩，注意这块岩石的全名描述顺序是：

颜色+构造+成分+名称

②再补充描述颜色及其变化情况,如风化面的情况

等；

③进一步描述结构特点:

如砂粒的磨圆度、分选情况、颗粒大小是否均一等；

④岩屑和石英的大致含量百分比估计；

⑤胶结物成份及胶结类型；

⑥是否还具有其它层面构造,是否含有化石等；

⑦测量岩石产状并记录之。

如250º∠72º（表示倾向、倾角）

也可记N40∠W60NE

⑧采集标本并编号

⑨对特殊现象进行素描（或照相）:

如波痕斜层理等.

（2）断层点:

①上盘及下盘的岩石性质、地层时代、产状（内容与

岩性点相同）；

②断层面（或断层带）附近的特点；

③断层面的产状,记录法与岩层产状相同,但可在

下面画上横线以示区别,如320º∠85º；

④断层发育处地貌特点；

⑤断层的大小、规模；

⑥断层的性质、发育过程及构造部位；

⑦定名。

（3）褶皱点（背斜或向斜点）

①核部及两翼的地层组成及发育情况；

②各部分地层的代表性产状；

③背斜的完整程度、有无断层破坏；

④背斜在横剖面上形态特性；

⑤背斜类型；

⑥画示意图；

⑦定名。

（4）不良地质点（滑坡、泥石流等）

以泥石流为例:

①中上游段泥石流沟谷形态（横坡及纵坡）、松散固体物质的储备数量；

②泥石流类型；

③泥石流发育程度；

④泥石流堆积特征（洪积物）；

⑤草绘流域范围。

（三）信手剖面图绘制要求

1、先取地形线,视实际地形轮廓而定,要画的圆滑美

观.（基本上为线路中线）。

2、大致按比例（估计）表示地层分界,厚度及褶曲断层等。

3、填以通用的岩性花纹,但剖面不宜画得过宽,一般1~2cm。

4、地层分界线花纹要画长,以示醒目。

5、各时代以通用代号表示之。

6、最后整图时，标之图名、方位角、岩层产状、作图日期等。

7、在可能或者需要的情况下,还可以在适当的部位注明剖面图所表示的长度（直接用数字或用比例尺）。

（三）岩石花纹和地质符号