工程地质学实习报告2.docx

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工程地质学实习报告2

工程地质实习报告

一、实习目的

1、通过野外踏勘，对岩石和地质情况进行的勘察，将上学期所学到的理论知识与实际情况相结合，更进一步地了解岩石的种类和性质以及亲身了解南宁的地质情况。

从而对工程地质有个感性的认识，为这个学期的土力学学习打下有力的基础。

2、正确、熟悉地使用地质罗盘仪测量裂隙的走向、倾角以及了解距离的测量方法。

二、实习要求

1、分成20人一组的小组，每人测量5组走向和倾角的数据，然后将数据统计起来分别绘出走向和倾角的玫瑰图。

2、注意观察和分析岩层以及溶洞的形成条件、发育情况和分布规律。

3、绘出钻机的地质柱状图（比例1：

100）

4、绘制载荷试验P—S曲线

5、勤记、勤问、勤跑

三、实习内容

实习时间为三天，分为两部分：

室内资料收集和野外踏勘。

第一天在室内收集资料；第二天去施工现场观看静载试验、钻探以及去峙村河水库的建坝条件、观察和了解沿途的岩层和岩性以及学习用地质罗盘仪进行解理统计。

1、实习第一天（2012年2月14日）

早上八点钟，我们在学校图书馆门口前门集中，坐着大巴顺利地来到实习地点——一片正在施工的工地。

今天我们首先在这个工地里观看静载试验。

由于地坑已经挖到了泥层，我们必须沿着边坑往下走到地坑。

地面到地基有好几米高，而且长期下雨使地面变得滑而泥泞，我们要很小心的走下去。

期间有几个同学不小心滑倒，把衣服都弄脏了。

鞋子被泥弄脏时不可避免的，总觉得鞋子重了许多。

下到基坑，我们看到正在进行的静力载荷试验。

根据上个学期工程地质学所学到的知识我们知道：

静力载荷试验就是在拟建建筑场地上，在挖至设计的基础埋置深度的平整坑底放置一定规格的方形或圆形承压板，在其上逐级施加荷载，测定相应荷载作用下地基土的稳定沉降量，分析研究地基土的强度与变形特征，求得地基土容许承载力与变形模量等力学数据。

我们所参观的基地是一块将建一栋32层建筑的泥层。

静力载荷试验正在测量第二个点。

一般每个地基需要测量三个点，根据所测得的数据绘出P-S曲线图，从而估算出地基土的变形模量。

静力载荷试验的装置由三部分（如图所示）组成：

反力系统、加载系统和读数系统。

在水泥块的下面有两块平衡板，再下面就是三根梁。

其中，在中间那根是主梁，在千斤顶开始工作后是受全部的力的；旁边的两根是次梁，在千斤顶开始工作后不受力，只是负责稳定整个系统。

再下面红色的圆缸是反力系统。

反力系统下面的五个表是读数系统：

大的表为油压表，四个小的表为百分表。

每个百分表有十各，一圈是1mm（即一格0.1mm）。

在百分表的下面是承压板，承压板下面需要平铺2cm的砂，使承压板与基地土受力均匀。

这个静力载荷试验是按860kpa的规格做的，承压板的面积为0.28平方米，为了使试验更加安全，以免顶翻平台，一般要乘以1.2的安全系数，即860kpa×0.28m·m×1.2=290KN。

所以应放290KN的泥块。

国内的安全系数为2，一些发达国家则更高些，其安全系数为4。

试验的加载分为10次，由于规格为860KPA，故每次加载86KN。

在读数和记录方面，前半个小时十分钟读一次，后面半个小时十五分钟读一次，在一个小时以后就半个小时读一次。

当读数稳定之后，即前后两次百分表的变化都在十格之内，就记下数据。

从而进行下一次的加载。

最后，根据所记录的十组数据绘出P-S曲线（如图），计算地基土容许承载力与变形模量等力学数据。

按照其所反映土体的应力状态，P-S曲线一般可划分为三个阶段。

第一阶段：

从P-S曲线的原点到比例界限压力P0，该阶段成线性关系，故称之为直线变形阶段。

在这个阶段内受荷土体中任意点产生的剪应力小于土的抗剪强度，土变形主要由于土中孔隙的减少引起，土颗粒主要是竖向变位，且随时间逐趋稳定而土体压密，成为压密阶段。

第二阶段：

称之为局部剪切阶段。

从临塑压力P0到极限压力Pu,P-S曲线由直线关系转变为曲线关系，其曲线斜率随压力p的增大而增大。

第三阶段。

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课本207.

在学习了静力载荷试验之后，我们紧接着又乘车转到下一个施工工地参观钻探工作。

我们参观的钻探工作正在路边进行，那里准备建立一座立交桥，所以先要了解当地的地层情况。

我们所看到的钻探机规格为100m，但按照工程的要求这次钻探只需要开挖30多米。

我们到达时钻探工作已经进行完毕，正在将管套拆出。

管套的作用是维护下挖的通道通畅，防止土层坍塌让钻探工作不能顺利进行。

在工人旁边放有型号为146的开孔管和111型号的管子。

经过老师的介绍我们知道，钻探就是为了勘探矿床、地层构造、土壤性质等，用器械向地下钻孔，取出土壤或岩心供分析研究。

钻孔直径很小，一般为46～91毫米，按矿种、地层或工程要求的不同，深度可从几十米到几千米。

由于此次钻探的目的只是为了了解地层的构造，故不需要测试土样和了解土壤的性质。

在钻探机的旁边是挖出来的土，由上到下分别是粘土、粉质粘土、粉土、卵砾石和泥岩。

南宁的土层结构基本上是上细下粗的二元结构。

十一点半了，我们乘着车回到了学校。

我们有两个小时的时间吃饭和休息。

一点半，我们各自带上罗盘仪和铁锤在图书馆门口集合，乘车到峙村水库参观。

乘车大概四十分钟后来到安吉路，由于前方在修路我们不得不下车步行进入水库，大概有二十分钟的路程。

在泥泞的道路上，我们缓慢地前行着。

峙村河水库位于广西南宁市西乡塘区安宁街道办峙坡的峙村河上，距浥江公路1.74KM，距南宁市区8KM。

坝址以上集雨面积14.10KM·KM，是一座以灌溉为主，兼顾防洪及供水等功能的小型水库。

峙村河水库于1969年7月动工兴建，1972年3月建成蓄水。

水库投入运行30多年来，为当地的工业、农业生产和经济建设做出了较大的贡献。

水库设计灌溉面积8164亩（544公顷），目前有效灌溉面积317亩（21公顷），最大实灌面积8164亩（544公顷），年供水能力330万立方米，保护下游人口2.5万、耕地0.8万亩（533公顷）以及湘桂铁路、南武二级公路、环城高速公路等重要交通干线。

峙村河水库枢纽工程由大坝、溢洪道、输水设施等主要建筑物组成。

步行大约二十分钟后，我们进入了峙村。

村庄被绵延不断的山群包围，山路更是急弯不断。

山上长满了绿油油的数目，有些山像是被劈过一般，露出了山体的岩层，岩体的特征一览无余。

一栋栋小平房建在山脚下或是夹在山腰上，都显得如此的渺小和安静。

午后的村庄甚是宁静，偶尔能见到一两个人出入和鸡鸭狗的鸣叫声。

山路旁边有不少的死水沟，在动物的排泄物排下之后更是臭气熏天。

走了大概五分钟之后，我们在一座像是被劈开的山（如图）前停下。

老师介绍说，这座山的岩层是褶曲。

褶曲是褶皱构造中的一个弯曲。

褶曲按照基本形态又分为背斜和向斜。

这座山是背斜褶曲。

褶皱构造的形成是由于组成地壳的岩层受到应力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造。

褶曲有核部、翼、轴面、轴及枢纽等几个部分组成。

核部是褶曲的中间部分；翼位于核部的两侧，向不同方向倾斜的部分；轴面是从褶曲顶平分两翼的面，轴面在客观上并不存在，而是为了标定褶曲方位及产状而划分的一个假想面，其可以是一个简单的平面，也可以是一个复杂的曲面，其可以是直立的、倾斜的或平卧的；轴是轴面与水平面地交线，其方位表示褶曲的方位；枢纽是轴面与褶曲同一岩层层面的交线，其可以是水平的、倾斜的或波状起伏的。

在这些山群中，我们可以清楚地看到一些山的岩石组成种类，其中有砂岩、泥岩和页岩等。

沿路中，还可以看到许多的植物根劈岩石的现象（如图）。

这种植物根劈岩石的现象又称为根劈作用。

根劈作用是指在风化作用中，生物的机械化作用主要发生在生物的生命活动过程中，生长在岩石裂隙中的植物，随着根系不断地长大，对裂隙壁产生挤压扩大，从而引起岩石破坏。

根劈作用只是使岩石发生了物理作用，并没有发生化学作用。

中间由于安排的问题，水库的门口关闭而不能前行，我们不得不原地休息等待管理员的到来。

大概半个小时后，管理员才到来将门打开。

我们继续前行。

接下来我们的任务是统计这些岩层的产状。

岩层的产状是指岩层在空间的位置。

其有三要素：

走向、倾向和倾角。

走向是指岩层层面与水平面交线的方位角，表示岩层在空间延伸的方向。

倾角是指垂直走向顺倾向面向下引出一条直线，此直线在水平面地投影的方位角，其表示岩层在空间的倾斜方向。

倾角是指岩层层面与水平面所夹的锐角，其表示岩层在空间倾向角度的大小。

由于走向和倾角只是相差90度，所以我们只用地质罗盘仪测量岩层的走向和倾角。

老师讲解了罗盘仪的使用方法和注意要点之后，我们就开始分小组测量岩层的走向和倾角。

测量走向时，是罗盘仪的长边紧贴岩层层面，将罗盘仪放平，圆水准泡居中，读指南针或指北针所示的方位角（选定其中一个），就是岩层的走向。

测量倾角时，需将罗盘仪横着竖起来，使长边与岩层的走向垂直，紧贴岩层层面，等倾斜器的水准泡居中后，读悬垂所示的角度。

每人读五组数据，然后将一个小组的数据（即100组数据）统计起来，分别绘成走向和倾角玫瑰图。

我们小组将走向和倾角的数据测量完毕之后，徒步走到了峙村河水库的大坝上。

易老师在大坝上给我们介绍了大坝的一些情况。

大坝是非溢流浆砌石重力坝，右坝肩段为折线布置，折角为156度55分，现状坝顶长度为121米，坝顶宽度为2.75米；最大坝高为42.45米，坝顶高程为149.93米，放浪墙顶高程为151.04米。

内坡面自上而下设计为4级，采用2个坡度，高程147.38-149.93米为垂直段，高程134.09-147.38米，坡比为1:

0.15。

外坡面自上而下设计为3级，采用3个坡度，高程147.38-149.93米为垂直段，高程120.31-147.38米段坡比为1:

0.7，高程116.60-120.31米坡比为1:

0.8，在高程120.31米及116.60米各处有一马道。

宽度为1.45米及1米，基建面高程108.50米。

水库正常蓄水位为148m，设计洪水位为149.57米，校核洪水位为149.9米，相应下游水位为111.0米。

峙村河水库是一个小型水库。

大坝为南北走向，呈V字型，坝尖较为对称。

大坝的坝基内层是用石英砂岩建造的，外层用页岩。

用页岩是因为大坝除了要挡水之外，还要防止漏水。

另外，将大坝的坝址选在这个地段，是因为这个地方为河流的转折点，所需要的大坝长度较短。

但是也有缺点，就是大坝容易漏水。

在大坝的左边是泄洪道，泄洪道较大坝低些，将泄洪道选在急弯多的山段比较有利于泄洪。

参观了峙村河水库之后，我们沿途走出峙村，乘着大巴回学校了。

就这样，我们结束了第一天充实的实习工作。

2.实习第二天（2012年2月15日）

今天是实习的第二天，我们的任务是去参观伊岭岩和甲泉。

早上八点钟我们依旧在图书馆的门前搭大巴去目的地。

在去伊岭岩的路上，我们下车参观了被劈开的褶曲（如图）。

这个岩层是石灰岩构成的，石灰岩属于沉积岩。

沉积岩是在地表和地表下不太深的地方，有松散堆积物在温度不高和压力不大的条件下形成的。

它是地壳表面分布最广的一种层状的岩石。

石灰岩是沉积岩中较为常见的一种。

石灰岩又简称为灰岩。

矿物成分以方解石为主，其次含有少量的白云石和粘土矿物。

常呈深灰、浅灰色，纯质灰岩呈白色。

由纯化学作用生成的具有结晶结构，但晶粒极细。

经重结晶作用即可形成晶粒比较明显的结晶灰岩。

由生物化学作用生成的灰岩，常含有丰富的有机物残骸。

石灰岩中一般都含有一些白云石和粘土矿物，当粘土矿物含量达25%-50%时，称为泥灰岩；白云石含量达25%-50%时，称为白云质灰岩。

石灰岩分布相当广泛，岩性均一，易于开采加工，是一种用途很广的建筑石料。

参观了路上的石灰岩褶曲之后，我们乘车前往伊岭岩。

在参观岩洞之前，导游先带我们领略了一番壮乡风情。

之后，我们去参观那经过220万年的变迁才形成的伊岭岩岩洞。

伊岭岩位于武鸣盆地，武鸣盆地位于广西中部，纬度较低，约北纬23度15分。

该区处在广西“山”字型构造西翼南段与东西向构造交汇的地方，基本是西北—东南走向的复式向斜。

其轴部由三迭系组成，翼部顺序出露二迭系至泥盆系。

其中下三迭统的一部分、下二迭统、石炭系和上泥盆统为碳酸盐岩，约占地层总厚度50%，为岩溶发育的基础。

该区断裂较发育，以北北西—北西走向断裂最发育，其次是北东向、东西向和近南北向断裂。

区内主要河流有东北流入盆地的香山河与北西流入的西门江，相汇后称武鸣河，向西流出盆地。

武鸣盆地内岩溶发育，南部个西南部环绕着较大面积的丛聚峰林与疏力峰林洼地，盆地为孤峰平原，代表从幼年到老年期的几个岩溶发育阶段。

岩溶地下水通道也较发育，形成如甲泉和干旱地下河等。

伊岭岩是一座典型的喀斯特岩溶洞，素有“地下宫殿”的美称。

其位于雅亭村西北面峰林中。

洞分两层，全长1100米，发育在上泥盆统鱼面状灰岩内。

上层洞高出当地河面约40余米，时代和第三级阶地相当或略早。

洞内钟乳石发育，已进入洞穴充填衰亡阶段。

与伊岭岩上层洞高度相当的临近的甘圩地区洞穴堆积，为棕黄色富含铁锰结核的粘土、亚粘土。

伊岭岩下层洞高出河面约7米，与第一级阶地相当，廊道宽大，地不平坦，为晚更新世末地下河通道。

洞穴堆积物松散，由红土、铁锰结核、燧石和灰岩砾石组成。

伊岭岩的岩洞之所以能形成是由于洞内有流动性的水、侵蚀性的二氧化碳和可溶性熔岩（即石灰岩）。

这是岩洞形成的三个必备条件。

岩洞内形成有钟乳石、石笋、石幔、云盘和波浪等。