中南林科大工程地质实习报告.docx

1、中南林科大工程地质实习报告中南林科大工程地质实习报告2014 年 12月 24 日 教学院长签字： 教务处： 工程地质实习报告 专业班级：土木工程X班 学号：2013XXXX 姓名：胡萝卜 实习地点：黑麋峰 岳麓山 湖南省地质博物馆 指导教师： 日期： 2015年1月13日至15日，土木学院组织了2013级土木工程专业和城市地下空间专业分别在黑麋峰国家森林公园，岳麓山，湖南省地质博物馆进行了工程地质实习。具体的实习内容如下： 一实习主要内容 1湖南省地质博物馆、黑麋峰地质公园： 了解生物进化史和地球的演变史；了解熟悉常见地质标本，掌握常见岩土体的识别方法。 了解湖南的主要矿产和自然景观；进一步

2、熟悉常见主要矿物、以及三大类岩石。 水库高大边坡工程地质与水文地质情况 2岳麓山： 地质罗盘的使用，测定岩层的走向、倾向、倾角； 褶皱的野外观察； 地下水成因、补给、运动、排泄的野外观察。 二实习要求 1 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。 2对实习中所见到的各种现象要现场做好原始记录。 3每天结束实习后，要及时总结，做好实习日记。 4实习结束后，按要求认真编写实习报告 三实习地区地质情况 黑麋峰： 黑麋峰国家森林公园是省会近郊最大的国家级森林公园，面积4079公顷，主峰海拔米。山脉向西南延伸，止于湘江东岸，区

3、域内岗地面积较大，岗顶多为平展延伸，地表缓和起伏。 黑麋峰是典型的火成岩地貌景观，峰峦起伏，岭谷纵横，在局部形成险峻的悬崖峭壁，主要是花岗岩。 风化作用是地壳表层岩石的一种破坏作用。引起岩石破坏的外界因素有温度的变化、水以及各种酸的溶蚀作用、生物作用、各种地质营力的剥蚀作用等。 风化作用按其性质可分为：物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用。 气候因素主要是通过气温、降雨量以及生物的繁殖状况而表现的。在温暖和潮湿的环境下，气温高，降雨量大，植物茂密，微生物活跃，化学风化作用速度快而充分，岩石的分解向纵深发展可形成巨厚的风化层。在照片中尤为明显。 地势的高度影响到气候：中低纬度的高山区山麓与山

4、顶的温度、气候差别很大，其生物界面貌显著不同。因而风化作用也存在显著的差别。地势的起伏程度对于风化作用也具普遍意义：地势起伏大的山区，风化产物易被外力剥蚀而使基岩裸露，加速风化。山坡的方向涉及到气候和日照强度，如山体的向阳坡日照强，雨水多，而山体的背阳坡可能常年冰雪不化，显然岩石的风化特点差别较大。 重力式挡土墙是以挡土墙自身重力来维持挡土墙在土压力作用下的稳定。它是我国目前常用的一种挡土墙。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。重力式挡土墙，指的是依靠墙身自重抵抗土体侧压力的挡土墙。重力式挡土墙可用块石、片石、混凝土预制块作为砌体，或采用片石混凝土、混凝土进行整体浇筑。半重

5、力式挡土墙可采用混凝土或少筋混凝土浇筑。重力式挡土墙可用石砌或混凝土建成，一般都做成简单的梯形。它的优点是就地取材，施工方便，经济效果好。所以，重力式挡土墙在我国铁路、公路、水利、港湾、矿山等工程中得到广泛的应用。 于重力式挡土墙靠自重维持平衡稳定，因此，体积、重量都大，在软弱地基上修建往往受到承载力的限制。如果墙太高，它耗费材料多，也不经济。当地基较好，挡土墙高度不大，本地又有可用石料时，应当首先选用重力式挡土墙。重力式挡土墙一般不配钢筋或只在局部范围内配以少量的钢筋，墙高在6m以下，地层稳定、开挖土石方时不会危及相邻建筑物安全的地段，其经济效益明显。 在黑麋峰的这个挡墙是就地取材，使用附近

6、花岗岩作为材料，节省成本，但是其较为简便，并没有灌浆，因而其稳定性易受水等因素的影响。 岩体层状结构，主要为多韵律的薄层及中厚层状沉积岩、副变质岩；主要结构形状为层状、板状、透镜体；有层理、片理、节理，常有层间错动。接近均一的各向异性体，其变形及强度特征受层面及岩层组合控制，可视为弹塑性体，稳定性较差，可能发生的岩土工程问题为不稳定结构体可能产生滑塌，特别是岩层的弯张破坏及软弱岩层的塑性变形。 从图示看出，此处岩石已经完全风化变成沙石。同时，从图1中部可看出有较为明显的横向的分界线，据老师介绍，这显示分界线上下是两种不同的土层，而下端较为新鲜。在图二中，从右往左，即土层内向外，颜色逐渐加深。综

7、合起来，显示出里面的土层较致密，外层较疏松，直接看出越靠近表层的风化越严重。 对高耸结构的特种结构，对地基要求同样很高。 其荷载包括自重、设备重、风荷载、地震作用等。风荷载是高耸结构的主要荷载，设计时需要当地风力的可靠数据。基本风压值、沿高度变化风压、风荷载体型系数和 风振系数是风荷载计算的重要参数。基本风压值。它是通过统计2050年一遇、1020分钟平均或瞬时最大风速来确定的。对于一些特别重要的高耸结构，必须提高其风速统计年限，例如一般结构考虑30年一遇的风速，电视塔要求考虑50年或100年一遇的风速,对于建筑在山间盆地或山口、谷口的高耸结构，则要按实际情况适当调整风压值。风压沿高度变化。则

8、取决于地表面粗糙度。一般按指数或对数规律计算。风荷载体型系数。它和构件外形有密切关系，圆形构件的体型系数比其他形状为小。风振系数。用它来考虑于脉动风压引起的动力作用，其值的大小和高耸结构的自振周期以及材料阻尼有关。自振周期越长,风振系数越大;材料阻尼越大，则风振系数越小。 据老师介绍，风的作用对其结构稳定性影响很大，可能会让地基与结构脱离，因而需要混凝土墩压重。如果地基不够牢固，恰好位于向斜，在风的作用下，结构对地基有偏心压力，可能连基础向下滑动。因而，对高耸结构，风的作用不可小觑在施工之前的设计和勘察选址阶段就应该保证其稳定性。 地下水，是指赋存于地面以下岩石空隙中的水，狭义上是指地下水面以

9、下饱和含水层中的水。在国家标准水文地质术语中，地下水是指埋藏在地表以下各种形式的重力水。 国外学者认为地下水的定义有三种：一是指与地表水有显著区别的所有埋藏在地下水的水，特指含水层中饱水带的那部分水；二是向下流动或渗透，使土壤和岩石饱和，并补给泉和井的水；三是在地下的岩石空洞里、在组成地壳物质的空隙中储存的水。 地下水是水资源的重要组成部分，于水量稳定，水质好，是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下，地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。 地下水是一个庞大的家庭。据估算，全世界的地下水总量多达亿立方公里，几乎占地球总水量的十分之一，比整个大西洋的水量还

10、要多。根据地下埋藏条件的不同，地下水可分为上层滞水、潜水和承压水三大类。 上层滞水：是于局部的隔水作用，使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体。 潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水，通常所见到的地下水多半是潜水。当地下水流出地面时就形成泉。潜水存在于地表以下第一个稳定隔水层上面、具有自水面的重力。它主要降水和地表水入渗补给。 承压水是埋藏较深的、赋存于两个隔水层之间的地下水。承压水充满于上下两个隔水层之间的含水层中的水。它承受压力，当上覆的隔水层被凿穿时，水能从钻孔上升或喷出。按含水空隙的类型，地下水又被分为孔隙水、裂隙水和岩溶水。这种地下水往往具有较大的水压

11、力，特别是当上下两个隔水层呈倾斜状时，隔层中的水体要承受更大的水压力。当井或钻孔穿过上层顶板时，强大的压力就会使水体喷涌而出，形成自流水。 地下水广泛存在于地基土中,土中含水量的高低,不仅会影响到土的物理、力学性质,而且对建筑物的稳定性和耐久性有着重要影响。 工程基础建设时，基坑建设积水或土质稀软，工人难以立足，无法施工；有的出现“流砂现象”导致边坡塌方，地质破坏；有的内部基坑土体发生较大的位移，影响邻近建筑物的安全。之所以会出现这些异常情况，都是地下水引起的。 向斜属于褶曲的基本形态之一，与背斜相对。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。 为褶曲构造

12、之一部分，两翼指向上方，中央向下屈曲。其在褶弯内之岩层，愈往中央，愈为年轻。向斜之两翼，如向同一方向倾斜，曰转倒褶曲；如两翼之倾斜，几近水平，或作水平状态，曰偃卧褶曲。向斜与背斜相连，彼此方向相反，常使地壳岩层，呈现波状。在向斜构造之中，如含有甚多之小褶曲在内，曰复向斜；如地层是多个不同方向，向中心倾斜，使向斜略呈圆形，曰盆地。构造与圆丘相反。向斜与背斜，俱指地层之构造而言，与地形之高低起伏无关。背斜层有时可被侵蚀成为低地，曰背斜谷；而向斜层有时亦可被侵蚀剩下成为高山之形状，曰向斜岭。此种与构造相反之地形，曰相反地形。向斜之构造，在沈积岩中最为显著，其规模之大者，可达五十公里以上，小者，可小至

13、一公分以下，曰微褶曲。向斜褶曲，可来自水平之压力；岩层之可塑性流动、重力之滑落，与垂直之运动等。 向斜是良好的储水构造。向斜处适合建水库。利用向斜构造找水。向斜岩层蓄水好，水量丰富容易找。向斜构造有利于地下水补给，两翼的水向中间汇集，下渗成地下水，故打井可以在向斜槽部。 石油、天然气、地下水三者比较，天然气的密度最小，石油次之，水的密度最大，且向斜的岩层向下弯曲，即储水。相反，背斜是良好的储油构造。 因为向斜岩层向下弯曲，受力集中于中心。所以，同一平面上各点受力不均匀，不宜修建铁路、隧道等工程。 格构加固技术是利用浆砌块石、现浇钢筋混凝土或预制预应力混凝土进行边坡坡面防护，并利用锚杆或锚索加以

14、固定的一种边坡加固技术。格构被广泛采用，其护坡达到既美观又安全的良好效果。 格构的主要作用是将边坡坡体的剩余下滑力或土压力、岩石压力分配给格构结点处的锚杆或锚索，然后通过锚索传递给稳定地层，从而使边坡坡体在锚杆或锚索提供的锚固力的作用下处于稳定状态。因此就格构本身来讲仅仅是一种传力结构，而加固的抗滑力主要格构结点处的锚杆或锚索提供。一般提及到的格构加固技术是一种广义的术语，它包含了格构本身和锚杆(索)两部分。边坡格构加固技术具有布置灵活、格构形式多样、截面调整方便、与坡面密贴、可随坡就势等显著优点。并且框格内视情况可挂网(钢筋网、铁丝网或土工网)、植草、喷射混凝土进行防护，也可用现浇混凝土(钢

15、筋混凝土或素泥凝土)板进行加固。 根据格构的特点和作用，格构加固技术特别适用于坡度较陡、坡体岩土均匀且较坚硬的公路边坡或公路滑坡。但应当注意，对于不同稳定性的边坡应采用不同的格构形式和锚固形式的组合进行加固或坡面防护。例如，当边坡定性好，但因前缘表层开挖失稳出现塌滑时，可采用浆砌块石格构护坡，并用锚杆锚固；如果边坡稳定性差，可用现浇钢筋混凝土格构加锚杆(索)进行加固；而对于稳定性差、下滑力大的滑坡，可用预制预应力混凝土格构加预应力锚杆(索)进行加固。 黑麋峰的岩石主要以花岗岩居多，花岗岩属于岩浆岩的一种，是岩浆凝结形成的岩石，约占地壳总体积的65%。岩浆岩中有一些自己特有的结构和构造特征，比如

16、喷出岩是在温度、压力骤然降低的条件下形成的，造成溶解在岩浆中的挥发份以气体形式大量逸出，形成气孔状构造。当气孔十分发育时，岩石会变得很轻，甚至可以漂在水面，形成浮岩。 黑麋峰国家森林公园的地质情况大抵如上，在老师的一路讲解下，在实践中对工程地质有了更多的了解和体会。 岳麓山： 岳麓山位于东经1124411248，北纬282018027，南北长约4千米，东西宽约2千米，主山体面积约6平方千米，主峰海拔米。岳麓山具有亚热带夏热潮湿季风型气候的特色，季风更替显著，大陆性气候影响较大，四季分明，雨季明显。土壤类型为红壤和黄壤，表土多为腐殖质土。岳麓山山体为砂岩、砂砾岩、板岩 等较坚硬的岩层组成，抗风化

17、力强，故能保持低山地貌，四周断裂处经长期的侵蚀，逐渐形成沟壑、溪谷，使山体更显巍峨耸立，从白鹤泉至爱晚亭 一线为一横向断 裂带，发育成谷地，地下水沿断层汇向低谷，而有白鹤、青枫诸名泉形成，大自然的鬼斧神工，营造出了名誉宇内的岳麓山自然景观 。岳麓山奠基于古生代，形成于中生代，发展于新生代，距今3亿余年。 岳麓山主要沉积岩组成。沉积物变硬而形成的就是沉积岩。它是三大岩石中地表分布最广的，占地面积的75%。 沉积岩形成两种途径，一是风化作用或火山作用形成的碎屑岩；二是常温常压下水溶液沉淀形成化学岩，通常称为生物化学岩。于沉积岩形成于地表环境，所以其中常含有古生物化石。 沉积岩的矿物成分通常分为碎屑

18、矿物和化学矿物两大类。碎屑矿物中最重要的是石英和黏土矿物，其次是长石和云母。沉积岩主要包括有石灰岩、砂岩、页岩等。分为碎屑结构和非碎屑结构。沉积岩的构造包括 层理构造，递变层理，波痕与泥裂； 断裂，顾名思义，断裂是指岩层被断错或发生裂开。据其发育的程度和两侧的岩层相对位错的情况把断裂分为三类。一类叫劈理，是微细的断裂变动，还没有明显破坏岩石的连续性。最常见的劈理是在褶曲的核部发育的轴面劈理，常呈扇形。第二类称节理，是岩层发生了裂开但两盘岩石没有发生明显的相对位移的断裂变动。按其形成的力学性质，节理可分为张节理和剪(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

19、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，琥珀中的昆 虫)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。 矿物晶体厅： 这里展示的矿物晶体近千件，它们形态各异、璀璨夺目

20、、精美绝伦，这些出自大自然鬼斧神工之手的奇珍异宝主要来自湖南几大矿山和国内几个主要产矿省份以及国外几个主要产矿国家。其中的300多件是来自世界各地的矿物晶体精品和绝品，如产自美国科罗拉多州的菱锰矿、产自巴基斯坦的海蓝宝等。 总结： 在进行了一学期的工程地质的理论学习后，土木学院组织带领我们实地观察，这有利于我们通过具体实践将理论与其结合起来。在三天的实习与老师的讲解中，我深深的体会到工程地质在土木行业中的重要性。在进行工程建设之前，应该充分了解当地地质情况，并以足够的严谨态度进行考量与设计，以保证建筑的安全性，这是土木人的责任。在以后的学习中，我会更加的注意将理论与实践结合起来，让自己成为能力多方面的土木人才。