中南大学工程地质实习报告Word文档格式.docx

1、1 进一步掌握实地利用罗盘测量方位、产状、地形坡度、倾向、走向和倾角等。2 学会掌握地质和地貌剖面的观察、记录和分析方法；能够识别基本的岩石类型，对地层进行分层划代；观测褶皱、断层等基本地质构造。3 在实习观测的基础上进行综合分析：根据地质、岩土等基本知识分析建筑的施工方法和原因。4 掌握根据现场观察所得资料和收集的资料进行综合分析和思考的能力，培养严谨认真的科学研究精神，并掌握相应的学习方法。5.切身理解工地施工的具体情况、步骤、施工难题及相应的解决方法。2、实习时间：2010年7月5日至7月9日3、实习地点：1.湖南省地质博物馆 2.阳光100小区3.岳麓山 4.旭辉楼盘建设和雷锋大道边坡

2、4、实习内容：4.1湖南省地质博物馆 该馆矿产资源陈列厅门口，是一座人工堆造的石灰岩溶洞，厅内布有湖南矿产分布大型沙盘，上面标记着湖南特有的钨、锑、铅、锌、汞、磷、砷和高岭土、海泡石等矿产地 250多处。几座独有的石英黄铁矿晶洞、辉锑矿晶洞、石膏晶洞，再现了自然界矿物生长发育状态。地球历史陈列厅陈列有转动着的巨大地球模型。其他陈列厅陈列有古生物标本800余件，如大型三叶虫、1 米多长的直角石、芙蓉龙、恐龙蛋化石、恐龙脚印等。矿物岩石标本有1000余件，如金刚石、辉锑矿晶簇、石英黄铁矿晶簇、雄黄雌黄晶簇、方铅矿重晶石晶簇、方解石晶簇、辰砂、黑钨矿、白钨矿、萤石、石膏等矿物晶体以及中国首次发现的世

3、界新矿物香花石晶体和各种宝石玉石彩石等。其他还有矿床、区域剖面的系统成套标本。 该馆还不定期举办地质新成果展览和矿产资源开发利用展览。湖南省矿产分布大沙盘 上图为湖南省地质博物馆一楼大厅的矿产分布大沙盘，上面标记着湖南特有的钨、锑、铅、锌、汞、磷、砷和高岭土、海泡石等矿产地250多处，1960个矿种，6000多个矿产地。此模型上安置了不同颜色的灯，不同颜色的灯代表着不同的矿产地。讲解员介绍到，红灯代表着黑金属矿产，如铁矿。有色金属的主要产地有陈川、恒阳，而非金属的产地有很多，湖南省已探明了石膏、石墨、石英灯等众多非金属矿产。 矿产晶洞一 矿产晶洞二 上面两个图为湖南省地质博物馆一楼大厅的矿产晶

4、洞，共有两个。一个是黄铁矿晶洞，另一个是辉锑矿晶洞。当初地质工作人员在矿石现场采集样品后，经过精心制作才有了这个晶洞。而且晶洞完全保存了晶体原有形态。晶洞主要有三种物质构成，分别是石英、黄铁矿、白云石。在黄铁矿晶洞中，其中黄铁矿的组成物质为等轴四面体，工业中用于制作硫酸。因其为黄色，很像金矿，故也有人称之为“愚人金”。另外一个是辉锑矿晶洞，是1897年发现的，辉锑矿的晶体属于正交晶系硫什物矿物，一般为铅灰色，位于湖南省冷水江市锡矿山。 “镇馆之宝”无齿芙蓉龙 恐龙骨架上图为恐龙标本，是整个博物馆的“镇馆之宝”。在博物馆的墙上挂有该恐龙的模拟图。它不是真正的恐龙，因为没有牙齿，所以叫“无齿芙蓉龙

5、”。在1981年发现了三句无齿芙蓉龙的样本，此地质博物馆中的就是其中的一条。 关于恐龙灭绝的说法有100多种，其中具代表性的有以下几种：1.强烈的地壳运动，高山升起，火山爆发等使气候变热2.陨石或小行星撞击地球，使气候变冷，植物死亡，恐龙食物链中断3.食物中毒：被子植物出现，其体内毒性生物碱使恐龙致死4.恐龙蛋变厚，小恐龙出不来目前尚没有最终确定的说法。左图为矿物化石陈列室 古生物生存在地球历史的地质年代中、而现已大部分绝灭的生物。包括古植物（芦木、鳞木等）、古无脊椎古生物（三叶虫）动物（货币虫、三叶虫、菊石等）、古脊椎动物（恐龙、始祖鸟、猛犸等）。古生物死后，除极少数（如冻土中的猛犸，琥珀中

6、的昆虫）由于特殊条件，仍保存原有的组织结构外，绝大多数经过钙化、碳化、硅化，或其他矿化的填充和交替石化作用，形成仅具原来硬体部分的形状、结构、印模等的化石。 化石经过自然界的作用，保存于地层中的古生物遗体、遗物和它们的生活遗迹。大多数是茎、叶、贝壳、骨骼等坚硬部分，经过矿物质的填充和交替作用，形成仅保持原来形状、结构以至印模的钙化、碳化、硅化、矿化的生物遗体、遗物或印模。也有少数是未经改变的完整遗体，如冻土中的猛犸、琥珀中的昆虫等。化石是古生物学的主要研究对象。古生物演化1.生命的起源 一般认为生命是由化学物质从无机到有机演化而来的。原始大气富含甲烷、氨、二氧化碳、水汽等，这些气体在外界高能（

7、紫外线、闪电、高温）的作用下，首先合成氨基酸、脂肪酸等小分子有机化合物。这些小分子有机化合物，在适当的条件下，可以进一步结合成更复杂的蛋白质、核酸等大分子有机物质，经过进一步演化，终于产生了能够不断地进行自我更新的、结构非常复杂的多分子体系，由此产生了原始生命。当非细胞形态的原始生命在地球上出现时，由于大气中仍然缺氧,因此,它们一定是厌氧和抑氧类型。 地球约形成于距今46亿年，从澳大利亚发现的距今35亿年的瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石表明，生命的起源亦即化学演化过程，应发生在地球形成后约11亿年。生命的产生是地球演化史上的一次最大的飞跃，使得地球历史从化学演化阶段推向生物演化阶段。2.原核生物的

8、出现最初的生命应是非细胞形态的生命，为了保证有机体与外界正常的物质交换，原始生命在演化过程中,形成了细胞膜,出现了细胞结构的原核生物。细胞是生命的结构单元、功能单元和生殖单元，细胞的产生是生命史上的一次重大的飞跃。当前，地球上发现最早具细胞结构的可靠化石是瓦拉翁纳群中的丝状细菌化石。3.藻菌生态系统的形成地球上最早出现的异养型原核生物细菌，经过不断地分化和发展，终于又出现了能够进行光合作用、从无机物合成有机养料的自养型原核生物蓝藻。蓝藻和细菌作为早期生物界的合成者和分解者，组成物质循环的两个基本环节，形成了一个完整的生态系统。从异养到自养是早期生物演化的另一次重大的飞跃。蓝藻是最早出现的放氧生

9、物，使得地球上原始大气中氧气浓度不断增加，形成含氧大气层。在高空出现的臭氧层，吸收了太阳的紫外辐射，改变了整个生态环境，为喜氧生物提供了有利的生活环境。于是生物便由厌氧转入喜氧，提高了能量代谢的效能。在加拿大甘弗林组中，发现了完好的距今约20亿年的细菌和蓝藻化石。4.真核生物的出现从原核到真核是生物演化从简单到复杂的转折点，最早具细胞的生物是单细胞原核生物。原核细胞没有核膜，没有细胞器，结构简单。真核细胞具有核膜，整个细胞分化为细胞核和细胞质两部分。细胞核内具有染色体，成为遗传中心，细胞质内进行蛋白质合成，成为代谢中心。由于细胞结构的复化，增强了变异性，使得真核生物能够向高级体制发展。现已发现

10、距今约13亿年的美国加利福尼亚的贝克泉组的白云岩中的原核蓝藻和真核绿藻。绿藻还发现于距今约10亿年的澳大利亚的苦泉组。绿藻是最早具有真核的生物。5.动物的出现随着真核生物的出现，动、植物开始分化和发展。动物的出现，形成了一个新的三极生态系统。绿色植物（真核植物和原核蓝藻）通过叶绿素光合作用制造食物，是自然界的生产者；细菌和真菌是自然界的分解者；动物是自然界的消费者。地史上最早的动物化石是距今67亿年澳大利亚的伊迪卡拉动物群，其中以腔肠动物的似水母类、海鳃类、环节动物和少量节肢动物为主，还有一部分分类位置未定的疑难化石，很可能代表地史上曾短暂出现而又迅速绝灭的类群。从动物的分化水平看,伊迪卡拉动

11、物群已是较后期的类型,不是动物的原始代表。这标志着后生动物在早已出现，并经历了一段相当长的分化演变过程6.洋藻类和无脊椎动物时代在生物演化史上称为“海洋藻类时代”和“海洋无脊椎动物时代”。起始于距今6亿年，延续了约1.7亿年。 左图为地质年代表7.向陆地生活转变和发展沼泽野蜓化石由于志留纪末期大规模海退,陆地面积逐渐扩大,从滨海浅滩绿藻植物演化而来的陆生裸蕨植物最早出现于晚志留世，到早泥盆世开始大量生活在滨海沼泽低地，中泥盆世后期出现根、茎和叶分化的原始石松类和有节类，到晚泥盆世在自然选择的作用下，裸蕨迅速绝灭了。一般称志留纪末到中泥盆世为“裸蕨植物时代”。到石炭、二叠纪陆生植物进一步发展，出

12、现了石松、节蕨、真蕨和原始裸子植物的种子蕨和科达类，这一时期被称为“蕨类植物时代”。从晚石炭世到二叠纪各类植物极度繁茂，由于适应不同的气候条件，逐渐形成明显的植物地理分区。8.鱼类的出现和发展中华原白鲟化石鱼类包括有颌类和无颌类。无颌类包括头甲鱼形类和鳍甲鱼形类。头甲鱼形类包括现生的七鳃鳗和盲鳗以及古生代有甲胄的种类；鳍甲鱼形类包括已绝灭的异甲鱼和花麟鱼。从侏罗纪起，软骨鱼类出现了，如鲨鱼和鳐，还有生活在深海里的银鲛。9.两栖类的出现总鳍鱼在晚泥盆世时登陆, 是陆生脊椎动物的最早类型。脊椎动物在登上陆地的过程中首先要解决呼吸和行动问题总鳍鱼已具有原始肺的构造,肉质偶鳍可以在地上爬行。最早的两栖

13、类代表是发现于格陵兰和北美晚泥盆世的迷齿类鱼石螈，具明显的从总鳍鱼类向两栖类过渡的中间类型性质。石炭二叠纪是两栖类最繁盛的时期,被称为“两栖动物时代”。残存下来的现代两栖类有蝾螈、青蛙等。10.裸子植物和爬行运动裸子植物虽在爬行动物是中生代地球上占绝对优势的脊椎动物，故称中生代为“爬行动物时代”或“龙的时代”。到白垩纪末期，全球出现了显著的地质事件，使地表自然环境发生巨大变化。由于恐龙不能适应当时迅速变化的环境，随同整个爬行动物的大衰退，无论陆生的、水生的或飞翔的恐龙，到白垩纪末都相继绝灭了。石炭二叠纪时已开始出现，但最繁盛的时期是，故中生代被称为“裸子植物时代”。11.鸟类的出现和发展鸟类是

14、从爬行动物分化出来的一个旁支。鸟类的脑和神经系统发达,心脏分隔完全,是恒温的脊椎动物。从变温的爬行动物转化为恒温的鸟类，是脊椎动物演化史上的一次重大飞跃。恒温动物（鸟类和哺乳动物）的体温相对稳定,不受外界气温的影响,增强了对气候环境的适应性，扩大了地理分布范围。12.被子植物和哺乳动物被子植物有比裸子植物更进步的内部构造和完善的生殖器官。被子植物的迅速发展和更广泛的地理分布，为依赖植物为生的动物界提供了丰富的食物资源，促进了昆虫、鸟类和哺乳动物的大发展。人类生活也与被子植物的发展密切相关。13.从猿到人14.人类的发展4.2阳光100 左图为阳光100已建成的高层建筑长沙大多数建筑会选择人工挖

15、孔桩，它是采用人工或机械挖掘成孔，逐段边挖边护，达到所需的深度后进行扩孔，利用钻孔机钻土成孔，在清除孔底残渣，安装钢筋筑浇成混凝土。为什么选择人工开挖呢？这与我国的实际国情有关。我国人力资源丰富，劳动力较为廉价。比如地铁站就是选用明挖桩，明挖深桩基深度一般不超过20m，并且在开挖前得先考查，勘察土层岩性、硬度、厚度，作出初步设计，取得样本。根据地层及构造、地质力学性质，地下水埋藏条件及土冻结深度画出柱状图和抛物图，从而找出存在的工程地质问题。工程人员根据图表设计桩基框架，使其达到抗震、稳定地基的效果。目前长沙抗震级别为7度，根据国家标准制定的。不管是桩基还是护坡，偶读应考虑到土质和岩性两大因素

16、。若是粘性质、土质承载力弱，遇水易软化，必须进行加固处理；若岩层本身稳定，依靠本身就能承载建筑压力，则无需打桩基，不需进行加固处理。在来到阳光100前，我们发现有些高层建筑出现了较多的裂缝。经过老师的指导以及上网查资料，我们得知，裂缝产生，归根到底主要由材料和地基处理不恰当两大原因。地基处理不当，容易出现沉降不均匀。材料使用不合格，容易疲劳损坏。两者都会对建筑产生重大的影响。工程建设中除了用桩基加固，有时还用到护坡和挡土墙。为防止塌方及对周围设施产生不利影响，常采用放坡或者支护措施，而挡土墙是抵挡土压力，防止土体塌滑，并在桩基基础建造时选用水泵排水。 阳光100已建楼盘 阳光100在建楼盘目前

17、中国很多工程达不到标准，主要有3个原因：1.施工单位为了谋取利益而不顾人民的安全，选用材料质量低下，价格低廉，导致工程质量大为下降；2.监督不到位i，很多公司的监理并没有起到实质性的作用；3.施工工艺有差别。施工单位的各项技术达不到要求。我们大学生以后来到施工单位、监管单位甚至是研究院，将起到举足轻重的作用。我们必须在大学期间努力学好专业知识，同时提高自身的道德修养水平。要知道，一项工程得以安全、可靠、顺利地进行，就得先保证工作人员的素质。工作人员应该考虑周到。长远，不能只看到眼前利益，必须弄清楚工程在将来十年、几十年的质量问题。在工程面前，来不得半点马虎，勘查数据若存在差错，将给工程带来不堪

18、设想的后果。 上图为施工现场的钢筋加工区 上图为打桩现场4.3岳麓山要点：1.沉积岩的构成2.地质罗盘的使用3.褶皱的判断岳麓山岳麓山海拨300.8米，连峦叠峰数十公里，有如一道天然屏障，横亘长沙市区西面。主峰云麓石骨苍秀，廊殿楼阁依山畔石。凭栏远眺，湘江如带，桔洲浮碧江心，双桥飞架东西，古城新廓尽在紫气青烟之中。1.岳麓山主要由沉积岩构成，是岩石的破坏、风化以及河流或者雨水的搬运、冲击，然后趁机在河流下游。橘子洲头就是这样形成的。沉积岩碎屑在压力作用下形成沉积岩。岳麓山的岩层大多为倾斜状，显然是由地质构造作用形成的。在老师的带领下，我们继续上山。在上山的途中，有一块大厦眼就在小路边上。砂岩石

19、石英、长石等碎屑成分占50%以上的沉积碎屑岩，砂岩源区岩石经过、剥蚀、搬运在盆地中形成。2.认识地质罗盘又称“袖珍经纬仪”。野外地质工作不可缺少的工具。主要包括磁针、水平仪和倾斜仪。结构上可分为底盘、外壳和上盖，主要仪器均固定在底盘上，三者用合页联结成整体。可用于识别方向、确定位置、测量地质体产状及草测地形图等。3.地质罗盘主要是用来测岩体的走向、倾向、倾角的。在实习动员大会上，老师已经告诉我们，走向有两个值。罗盘有一个水平仪、一个南针、一个北针。在测量时，将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，是地盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层的走向。因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，

20、指南针或者指北针所读数正是该直线之两端延伸方向，如NE30度与SW210度均可代表该岩层的走向。测量岩层倾向时，将罗盘北端觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度极为岩层的倾向。测量岩层倾角时，将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬椎中尖所指最大读数，即为岩石之倾角。当测岩体地面时，可以读指南针或者读北针都可以。只需在所测数据的基础上加减180度即可。 老师现场教导如何使用地质罗盘 褶皱现场 同学们在观察山的构造4.在岳麓山的山腰有一条小溪，在山腰处我们看到了褶皱的

21、构造。利用我们在工程地质中所学的知识，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。 我们判断其为背斜。 然后，老师提出在这个背斜上开一

22、个隧道，应该怎么施工。我们分析，背斜因其拱形结构，受力均匀，隧道、铁路等对地质要求较高的工程多选址背斜。由于背斜岩层向上拱起，且油、气的密度比水小，所以背斜常是良好的储油、气构造。与之相对，向斜是良好的储水构造。 背斜顶部受张力作用，岩性脆弱，易被侵蚀，在外力作用下形成谷。 向斜与背斜的情况相反，底部岩性坚硬，不易侵蚀，易接受沉积。 背斜是良好的储油、储天然气构造。开发石油、天然气多寻找背斜构造。特殊情况下，背斜在外力作用下而成谷，向斜在外力作用下反而成山，这种情况称为“地形倒置”，是外力作用的典型体现。 岩层（地层）在正常情况下是一层层由下（老）到上（新）水平排列着，但当岩层（地层）受到地壳

23、运动产生的强大挤压作用时，便会发生弯曲变形，形成褶皱。褶皱有背斜和向斜两种基本形态。 一般来说，岩层向上拱起的为背斜，岩层向下弯曲的为向斜。在地貌上，背斜常成为山岭，向斜常成为谷地或盆地。但是，不少褶皱构造的背斜顶部因受张力，容易被侵蚀成谷地，而向斜糟部受到挤压，岩性坚硬不易被侵蚀，反而成为山岭。但只要记住岩层向上拱起的为背斜，岩层向下弯曲的为向斜即可。而我们看的苏庄背斜为一倾斜褶曲，轴面倾斜，两翼岩层倾角不相等。背斜核部张裂隙发育，岩层破碎，沿轴线向两边延伸，可见一系列水井分布。在这里必须用罗盘测量两翼岩层的产状。4.4建筑工地和边坡上图是旭辉集团的施工现场在本项目设计负责人之一肖设计员的介

24、绍下，我们理解到：本项目的整体设计是以中欧混合的风格为主。住宅区分为4栋楼，分别是1、2、3、4单元。1和2,3和4之间的间隔为42米，2和3的间隔为48米。每个单元分别有33层楼。建筑施工采用预应力管桩和人工挖孔桩。预应力管桩比人工挖孔桩操作方便，价格相对便宜。在长沙、上海等地，一般采用预应力管桩，而且人工挖桩挖至深达20米，就是又贵又费劲，检测起来也不方便。这个项目所选地形是西低东高，因此我们看到的地下室高度不同。仔细观察，我们可以发现，3、4单元的楼栋的地下室都有2层，而1、2单元只有一层。这里为了调整两者的高差，所以两者的建筑结构基础也是不同的。1、2单元采用的是人工开挖。正如前面说到

25、的，这样处理的造价很高。而3、4单元采用正压机即预应力管桩，即液压桩，既简单又方便。首先对预应力管桩定位放样，接着是喂桩，沉桩，最后是接桩。长沙的土层深，经过计算可知，挖土的花费高，一般都会采用正压机打桩。打完桩后该做什么呢？一般说来，打完桩后一般都着手建地下室。本项目地下室空心楼盖，所用的是暗架。这主要是出于减轻楼板重量的考虑。首先，上下各10公分的混凝土板，再加入钢筋，重量约为300kg，空心楼盖之间是500mm的间距离，这样做可以使明梁隐藏，而且减轻质量，增大承载力，扩大了实际使用空间。因此，在国内的销量很好。 目前中国规定住宅区住房面积有90平方米不得超过90%。所以，本作住宅区选用的

26、多是90平方米的面积。此项规定是2007年出台的。肖设计师提到，国家规定绿化率为30%，所以此住宅区的绿化面积为50006000平方米，并有1302户。按照规定的1:0.5或者1:0.7的比例，此住宅区应有600个车位。除了地下停车场车位外，地下停车位也算在绿化面积中。不过，由于使用地砖是只有部分出口，所以停车场中的计算只能按照总面积的一般。此外，外保温比内保温好，而且多数建筑采用能够外保温。保温采用防护石或者保温砂炭，一般寿命为1050年。左图为雷锋大道的边坡有些边坡上堆积了很多卵石，老师解释到，卵石的堆积，使其在重力下相互挤压，达到加固边坡的良好效果，这可使边坡使用得更久。而且，这座山分了

27、几个阶段来加固，上面有高压电线，保证了安全。左图为雷锋大道边坡有些边坡除了使用铁丝网以外，还是用能够杆状物主要是注浆毛杆，起加固边坡的作用。除此以外，施工人员还会在其表面上植上草皮。因此，同学们一般很难发现边坡上打了注浆毛杆。这样可使边坡既美观又安全，被广大施工单位所采纳。我们可以发现上图的边坡比前面的要陡多了。这是为什么呢？经过仔细的观察和分析，我们总结了两个主要的原因：1.考虑到工程的造价问题，但这并不是最主要的问题；二是安全问题，大家咋一眼看下去，发现边坡很陡。很是很少同学会注意到边坡的内在结构。仔细分析边坡的地形和内在结构，我们不难发现，边坡是向里挤压的，理论上是不存在安全问题。而且，

28、边坡上打入了很多铁杆。这些铁杆能起到良好的加固效果，有效地减少了因外在作用使其滑坡的可能性。5.实习总结短暂的实习结束了，实习紧张而又充实，在5天时间里那我们顶着烈日，到实习现场进行观察和学习。以前常对“纸上得来终觉浅，绝知此事要躬行”不了解，在实习的时候我慢慢体会的实践的重要性。面对苍白的课本，我们提不出多少问题，但来到实习现场，我们会发现有很多平常在课上没有想过的问题，在咨询老师后总有一种豁然开朗的感觉。我们渐渐地发现，工程并不是我们当初想象的那么简单，人们综合考虑了经济、安全、适用性等因素，经过认真地勘察、规划、施工、维护等众多步骤才完成。而且，工程讲究实践性和灵活性：一是有了理论基础，还需进行相应的实践；二是学会灵活使用我们已经掌握的知识。经过这次实习，我从中学到了很多课本没有的东西，而更重要的是，我们明确了本专业的方向，给自己一个很好的定位。相信这5天的实习都将成为我们最有纪念价值的记忆。很感谢刘爱华教授、蒋冲老师以及林杭老师的指导！