土木工程专业
工程地质实习报告
专业班级:土木工程X班 学号:XXXXXXX 姓名:XXX
实习地点:长沙黑麋峰国家森林公园 湖南省地质博物馆 岳麓山风景区
指导教师:XXX
日期:20XX.12.24—20XX.12.29
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目录
1.前言:......................................................................................................................1 1.1 实习目的和任务...........................................................................................3 1.2 实习地点.........................................................................................................4 1.3 实习要求.........................................................................................................4 1.4 实习时间.........................................................................................................4 2.内容:......................................................................................................................4 2.1 黑麋峰国家森林公园实习 ........................................................................4 2.2 湖南省地质博物馆实习.............................................................................9 2.3 岳麓山风景区实习 ....................................................................................13 3.结论
...................................................................................................................................... 16
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1 前言
1.1 实验目的和任务:
根据中南林业科技大学土木工程专业本科教学计划的规定,工程地质实习是工程地质课程的重要实践性教学环节,通过地质实习能直观地反映课堂所讲的内容,使学生直接观察和了解一些野外地质现象,增加感性认识,扩大视野,培养提高观察能力、动手操作能力、分析问题解决问题的能力。其主要目的如下:主要是通过几条地质现象比较丰富的典型路线,使学生能观察到主要的地质现象,其内容包括:
实习地区不同地质时代地层、岩石性质和特征,地层的接触关系,风化情况和工程地质特性等。
主要的地质构造现象:如褶皱、断层、节理等。岩层的产状、褶曲的类型,断层和节理的性质、分布及发育规律等。
第四纪沉积层的成因、岩性及分布;场区的地貌特征;河谷纵、横剖面情况,研究河谷阶地及其性质,以及新构造运动的特征等。
物理地质现象:如喀斯特、滑坡、冲沟、崩塌等的分布,形成条件和发育规律,以及对工程建筑的影响等。
水文地质:了解场区不同岩层的透水性和地下水位,查明地下水补给、运动和排泄条件,以及地下水与河水的水力联系的关系等。
1.2 实习地点:
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长沙黑麋峰国家森林公园,湖南省地质博物馆,岳麓山风景区
1.3 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
1.4 实习时间:
2013.12.24—2013.12.29 2.实验内容:
2.1 黑麋峰国家森林公园实习 时间:2013•12•24
地点:长沙黑麋峰国家森林公园
简介:黑糜峰又名洞阳山。位于望城县境内。北距长沙市约30公里。主峰海拔590.5
米。黑麋峰国家森林公园位于湖南省望城县东北角,地处湘江东岸,长沙近郊。距省会长沙仅19公里,面积4079公顷,公园主体是黑麋峰,森林覆
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盖率达73.9%。2000年5月被批准为省级
森林公园,2011年被批准为国家级森林公园。黑麋峰为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。岩石主要是花岗岩。
黑麋峰是我们实习的第一个地点,谢忠球老师首先带我们熟悉了黑麋峰的主体岩石,即花岗岩。其中包括三大类岩石的分类以及主要分布地段。
岩石:岩石是在各种不同的地质作用下所产生的,由一种或多种矿物有规律的组合而
成的矿物集合体。如:大理岩主要由方解岩组成,花岗岩由长石,石英,云母等多种矿物所组成。根据成因,岩石可以分为岩浆岩,沉积岩和变质岩三大类。其中岩浆岩是由高温熔融的岩浆在地表或地下冷凝所形成的岩石,也称火成岩或喷出岩。沉积岩是在地表条件下由风化作用、生物作用和火山作用的产物经水、空气和冰川等外力的搬运、沉积和成岩固结而形成的岩石;变质岩是由先成的岩浆岩、沉积岩或变质岩,由于其所处地质环境的改变经变质作用而形成的岩石。火成岩的一种在地壳上分布最广,是岩浆在地壳深处逐渐冷却凝结成的结晶岩体主要成分是石英、长石和云母。一般是黄色带粉红的,也有灰白色的。质地坚硬,色泽美丽,是很好的建筑材料。
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黑麋峰为典型的火成岩地貌,岩石以花岗岩为主。花岗岩是岩浆在地下深处经冷
凝而形成的深成酸性火成岩,部分花岗岩为岩浆和沉积岩经变质而形成的片麻岩类或混合岩化的岩石。花岗岩主要组成矿物为长石、石英、黑白云母等,石英含量是10%~50%。长石含量约总量之2/3,分为正长石、斜长石(碱石灰)及微斜长石(钾碱)。不同品种的矿物成份不尽相同,还可能有含辉石和角闪石。花岗岩质地坚硬致密、强度高、抗风化、耐腐蚀、耐磨损、吸水性低,美丽的色泽还能保存百年以上,是建筑的好材料,但它不耐热。花岗岩石材按色彩、花纹、光泽、结构和材质等因素,不同级次。台湾经济部矿物局将花岗岩分为黑色系、棕色系、绿色系、灰白色系、浅红色系及深红色系六类。
紧接着我们慢慢的向上走,裸露在外的岩石可以发现明显的风化,以及大一点的裂
缝,岩石的风化主要由太阳辐射,大气,水和生物作用下进行的。风化作用在山体岩石上是非常常见的现象,在以后山体上建筑施工的时候这是需要反复考虑的地方,确定周围的岩体风化状况以及边坡等。
岩石分化:岩石风化是指岩石在太阳辐射、大气、水和生物作用下出现破碎、疏松及
矿物成分次生变化的现象。导致上述现象的作用称风化作用。按风化程度分带 (1)全
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风化带;岩石全部变色,结构全部被破坏,矿物晶体失去胶结联系,用手可以压碎成沙或土状。(2)强风化带:结构大部分被破坏,矿物变形形成次生矿物。如斜长石风化形成高岭土。松散破碎,完整度差。(3)弱风化带:结构部分被破坏,沿裂隙面部分矿物质变质,可能形成风化夹层,风华裂隙发育(4)微风化带:结构未变,沿节理面,稍有风化现象或有水锈,少量裂隙,不易与新鲜岩石区别
走着走着我们可以慢慢发现山上路边存在着许多边坡,其中包括人工边坡以及自然
边坡,回忆以前在课堂上学到的知识我们可以知道,为了保证路基的稳定,在工程上我们常常需要在路基两侧做成具有一定坡度的坡面,其中包括人工边坡和自然边坡,二者都有相应的工程需要。在上升的过程中,大家一起讨论了边坡的种类以及不同边坡的优缺点,边坡的地质分析,影响边坡稳定性的因素,谢老师也提到很多需要注意的,比如说工程护坡中需要用到的土钉等。
边坡:边坡指的是为保证路基稳定,在路基两侧做成的具有一定坡度的坡面。
一、按成因分类:可分为人工边坡和自然边坡;
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二、按地层岩性分类:可分为土质边坡和岩质边坡。a:按岩层结构分为:1层状结构边坡、2块状结构边坡、3网状结构边坡;b:按岩层倾向与坡向的关系分为:1顺向边坡、2反向边坡、3直立边坡。
三、按使用年限分类:可分为永久性边坡和临时性边坡。 边坡的工程防护种类
边坡的工程地质分析
常见的边坡变形破坏主要有松弛张裂、蠕动变形、崩塌、滑坡四种类型。此外尚有塌滑、错落、倾倒等过渡类型,另外泥石流也是常见的边坡破坏的类型。影响边坡稳定的因素有:地形地貌条件的影响;岩土类型和性质的影响;地质构造和岩体结构的影响;水的影响;其他因素如风化因素、人工挖掘、振动、地震等。
影响边坡稳定性的因素:
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一:岩性:所谓岩性是指组成岩石的物理、化学、水理和力学性质、这些性质的变
化或改变,在一定程度上影响着边坡的稳定。
二:岩体的结构:岩体中的断层、层理、节理和片理是边坡稳定性的控制因素 三:地质构造:地质构造主要指区域构造特点、边坡地质的褶皱形态、岩层产状、
断层和节理裂隙发育特征以及区域新构造运动活动特点等。它对边坡岩体的稳定,特别是对岩质边坡稳定性的影响十分显著。
边坡的防护:工程防护和植物防护。工程防护多为钢筋、水泥组成的刚性防护;植物
防护则为柔性防护,工程防护是植被防护的基础,两类防护形式是相互支持相互渗透的,只有将两者有机结合,才能起到永久防护、美观耐用的目的,而且能大幅降低工程造价。
植物防护:采用植物群落固坡、保持土壤的作用是有一定限度的,它不能涉及到深
层土壤的坍塌或极其厚重土层的滑动。对于高陡边坡,若不采取工程措施,植物生长基质则难以附于坡面,植物便无法生长。因此,植被护坡技术必须是植物措施与工程措施相结合,发挥二者各自的优势,才能有效地解决边坡工程防护与生态环境破坏的矛盾,既保证了边坡的稳定,又可实现坡面植被的快速恢复,达到人类活动与自然环境的和谐
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共处。
工程护坡:有坡面防护和支挡结构防护两类。坡面防护常用的措施有灰浆或三合土等抹面、喷浆、喷混凝土、浆砌片石护墙、锚喷护坡、锚喷网护坡等。此类措施主要用以防护开挖边坡坡面的岩石风化剥落、碎落以及少量落石掉块等现象。所防护的边坡,应有足够的稳定性,对于不稳定的边坡则先支挡再防护。支挡结构的类型较多,如挡土墙、锚杆挡墙、抗滑桩等。这些支挡结构既有防护作用,又有加固坡体的作用。采用工程措施护坡,往往过分追求强度功效,破坏了生态自然,景观效果差,而且随着时间的推移,混凝土面、浆砌片石面会风化、老化,甚至造成破坏,后期整治费用高
水库边坡分为两类:一是建筑物区的边坡,二是库区的边坡(坝坡除外)。前述两类边坡的变形乃至失稳,直接威胁水库安全运行。建设期间,对边坡问题,合理确定边坡的支护数量和锚索参数,提出了各重要部位的边坡处理措施,使边坡顺利开挖到设计高程。经多过年的蓄水考验,证明边坡的治理是成功的。
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2.2湖南省地质博物馆实习: 时间:2013.12.28 地点:湖南省地质博物馆
简介:湖南省地质博物馆始建于1958年,1980年正式对外开放。旧馆内设有八个展厅,
内容包括宇宙演化、生物进化、恐龙世界、人类起源、生态环境、资源保护、矿产形成和矿物岩石分类及宝玉石等;。博物馆内容丰富多彩,形式新颖,是人们学习地球科学知识,了解大自然的极好课堂。拥有各类珍贵标本、馆藏展品一万余件,其中无齿芙蓉龙、辉锑矿、白钨矿独具湖南特色。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、辉锑矿晶簇等。其他还有矿床、区域剖面的系统成套标本。
这是我们第二次实习的地点,进入地质博物馆,我们可以发现博物馆主要分为6个展厅,包括地球厅,古生物厅,资源厅,晶体厅,矿物厅地质环境厅。在这里我们可以形象的观察到地球的演变以及三大岩石的成因。包括地球以前的居民,恐龙。在矿物晶体区我们终于在现实中找到了书本上出现的矿物和晶体,充分的丰富了我们的知识。
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地球厅:地球上为什么会有高山大洋、平原盆地、矿物岩石?这是人们普遍好奇的
问题,也是地质学所研究的问题。在这里我们了解到地球的形成与各种地质作用所展示的风貌,三大岩石(火成岩、沉积岩、变质岩)的基本特征,地震与海啸形成的机理,
天文天象的基本知识。
古生物厅:生命的起源是个未解之迷,通过巨幅自然与生命演化螺旋示意图,清晰
地揭示从古生代、中生代到新生代地球生命的演化过程。这里有幻影成像和澄江生物群,有庞然大物的剑齿象骨架化石,有不同时代的各类大型恐龙模型、恐龙蛋和恐龙脚印化
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石,尤其是享誉中外的无齿芙蓉龙,是全世界仅有的三具之一。
矿物厅:矿物是由地质作用所形成的单质或化合物,是组成岩石的基本成分。在这里我们可以了解地球上矿物的基本性质、矿物的分类、用途,学会识别常见矿物的基本方法,同时可以零距离地接触这些大自然的瑰宝
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、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
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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。
资源厅:该厅展示了湖南矿产资源、土地资源、水资源的类型、特征、分布、数量、优势和不足。展示湖南国土资源开发利用的历史和现状,我省在国内名列前茅的矿种及其分布,省内几大矿山和省内四大地质勘探单位概况,通过大量测绘实物描绘测绘技术的发展脉络和湖南省土地资源分布利用现状。
资源厅
地质环境厅:该厅介绍由岩石圈、水圈和大气圈组成的地质环境及其对人类生活的影响,
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地质灾害的类型及其巨大的破坏力。
地质环境展厅 2.3岳麓山风景区实习 时间:2013.12.29 地点:岳麓山风景区
简介:岳麓山风景名胜区系国家级重点风景名胜区,是南岳衡山72峰之一。位于古城
长沙湘江两岸,由丘陵低山、江、河、湖泊、自然动植物以及文化古迹、近代名人墓葬、革命纪念遗址等组成,为城市山岳型风景名胜区。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。
岳麓山实习是我们这次实习的最后一站,岳麓山主要由沉积岩构成的,在走山路
的过程中我们可以观察到大部分裸露的岩石风化作用严重,产生了较大裂缝。地质老师带我们观察到层层的土,灰岩,在灰岩中可以看到一些植物的根系下降到4到5米。随着我们继续往上走,我们看到了岩层的断层,褶皱,通过岩层的走势找到了其拱起处。
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岩石: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。
路边岩石 路边岩石
岩层产状的三要素:
走向:断层面与水平面的交线叫走向线,走向线的延伸方向即为断层的走向。它表示岩层在地面上的延伸方向。
倾向:断层面上与走向线相垂直的线叫倾斜线或真倾斜线,它在水平面上的投影所指的沿平面向下倾斜的方位即为断层的倾向。
倾角:岩层层面上的真倾斜线与其在水平面上投影线的夹角叫倾角。它表示在垂直断层
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面走向的直立剖面上该层面与水平面间的夹角。
经过一段岩层我们可以看到其被风化削平了,不完整,倾角向东南边,向上走倾角缓一点。构造作用在不同的褶皱上,风化程度上在不同的一片片上,连接方面,在颗粒越小的地方连接越细密,块与快之间直接由胶质连接,哪里弱从哪里开始风化像千层糕似得。从土层上我们可以看出年代的变迁,气候的变化。
褶皱:岩层在形成时,一般是水平的。岩层在构造运动作用下,因受力而发生弯曲,一个弯曲称褶曲,如果发生的是一系列波状的弯曲变形,就叫褶皱
褶皱的基本类型(背斜和向斜):地质构造基本一致,即形成背斜山和向斜谷。但
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在更多的情况下,是在背斜部位侵蚀成谷,而在向斜部位发育成山,即形成背斜谷和向斜山。这种地形与构造不相吻合的现象称地形倒置
断层:地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂,并沿破裂面有明显相对移动的构造称断层。在地貌上,大的断层常常形成裂谷和陡崖,如著名的东非大裂谷、中国华山北坡
大断崖。
在过程中我们发现了一些破碎段,咨询老师之后我们知道在破碎段中间会有很多碎石,不完整,地段会很复杂。接下来那一段沉积岩表面风化特别严重,经过一些地表水冲刷,进入裂缝,把胶质带出裂缝会更大。
地下水:
成因:地下水按成因可分为渗入水,凝结水,埋藏水和岩浆水
补给:含水层从外界获得水量的过程称为地下水的补给,主要来源有大气降水,地
表水,凝结水,其它含水层水和人工补给。
排泄:含水层或含水系统失去水量的过程称为地下水的排泄。排泄的方式分两种:
(1)是天然排泄,包括泉水流出,向河流排泄,蒸发和蒸腾等,以及一个含水层(或含水系统)向另一个含水层(或含水系统)排泄。(2)是人工排泄有用井孔抽汲地下水,
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或用渠道,坑道排泄地下水等
地下水开发引起的地质问题:(1)区域地下水位下降问题
(2)地下水水质恶化 (3)海水入侵 (4)地下水资源枯竭 (5)地面沉降 (6)地面塌陷(7)地面裂缝
结论:工程地质学的实习在于通过实习学习使学生具备分析、解决在实际工程中出现
的简单条件下的地质问题。通过这次的实习我对这门工程地质学的了解更深一层,把书本上的理论知识与实际应用联系起来,初步能够在野外认识识别矿物和岩石,加深了对岩石的层理,结构构造的理解,学会了对野外地质现象的观察能力。实习期间,我们在老师的带领下了解和认识了实地勘察的方法和所要注意的方面,并且通过回归课本加深理解,对以后更好地将地质学所学到的东西运用在工程建设中有很大的帮助。
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