中南林科大工程地質(zhì)實習(xí)報告(共17頁)

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上中南林科大工程地質(zhì)實習(xí)報告2014 年 12月 24 日 教學(xué)院長簽字： 教務(wù)處： 工程地質(zhì)實習(xí)報告 專業(yè)班級：土木工程X班 學(xué)號：2013XXXX 姓名：胡蘿卜 實習(xí)地點：黑麋峰 岳麓山 湖南省地質(zhì)博物館 指導(dǎo)教師： 日期： 2015年1月13日至15日，土木學(xué)院組織了2013級土木工程專業(yè)和城市地下空間專業(yè)分別在黑麋峰國家森林公園，岳麓山，湖南省地質(zhì)博物館進行了工程地質(zhì)實習(xí)。具體的實習(xí)內(nèi)容如下： 一實習(xí)主要內(nèi)容 1湖南省地質(zhì)博物館、黑麋峰地質(zhì)公園： 了解生物進化史和地球的演變史；了解熟悉常見地質(zhì)標(biāo)本，掌握常見巖土體的識別方法。 了解湖南的主要礦產(chǎn)和自然景觀；進一步

2、熟悉常見主要礦物、以及三大類巖石。 水庫高大邊坡工程地質(zhì)與水文地質(zhì)情況 2岳麓山： 地質(zhì)羅盤的使用，測定巖層的走向、傾向、傾角； 褶皺的野外觀察； 地下水成因、補給、運動、排泄的野外觀察。 二實習(xí)要求 1 能夠根據(jù)所學(xué)的知識，識別沉積巖和巖漿巖，識別簡單的構(gòu)造現(xiàn)象，能對一般的工程地質(zhì)問題進行分析和評價，提出合理的防治措施。 2對實習(xí)中所見到的各種現(xiàn)象要現(xiàn)場做好原始記錄。 3每天結(jié)束實習(xí)后，要及時總結(jié)，做好實習(xí)日記。 4實習(xí)結(jié)束后，按要求認真編寫實習(xí)報告 三實習(xí)地區(qū)地質(zhì)情況 黑麋峰： 黑麋峰國家森林公園是省會近郊最大的國家級森林公園，面積4079公頃，主峰海拔米。山脈向西南延伸，止于湘江東岸，區(qū)

3、域內(nèi)崗地面積較大，崗頂多為平展延伸，地表緩和起伏。 黑麋峰是典型的火成巖地貌景觀，峰巒起伏，嶺谷縱橫，在局部形成險峻的懸崖峭壁，主要是花崗巖。 風(fēng)化作用是地殼表層巖石的一種破壞作用。引起巖石破壞的外界因素有溫度的變化、水以及各種酸的溶蝕作用、生物作用、各種地質(zhì)營力的剝蝕作用等。 風(fēng)化作用按其性質(zhì)可分為：物理風(fēng)化作用、化學(xué)風(fēng)化作用和生物風(fēng)化作用。 氣候因素主要是通過氣溫、降雨量以及生物的繁殖狀況而表現(xiàn)的。在溫暖和潮濕的環(huán)境下，氣溫高，降雨量大，植物茂密，微生物活躍，化學(xué)風(fēng)化作用速度快而充分，巖石的分解向縱深發(fā)展可形成巨厚的風(fēng)化層。在照片中尤為明顯。 地勢的高度影響到氣候：中低緯度的高山區(qū)山麓與山

4、頂?shù)臏囟?、氣候差別很大，其生物界面貌顯著不同。因而風(fēng)化作用也存在顯著的差別。地勢的起伏程度對于風(fēng)化作用也具普遍意義：地勢起伏大的山區(qū)，風(fēng)化產(chǎn)物易被外力剝蝕而使基巖裸露，加速風(fēng)化。山坡的方向涉及到氣候和日照強度，如山體的向陽坡日照強，雨水多，而山體的背陽坡可能常年冰雪不化，顯然巖石的風(fēng)化特點差別較大。 重力式擋土墻是以擋土墻自身重力來維持擋土墻在土壓力作用下的穩(wěn)定。它是我國目前常用的一種擋土墻。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡單的梯形。重力式擋土墻，指的是依靠墻身自重抵抗土體側(cè)壓力的擋土墻。重力式擋土墻可用塊石、片石、混凝土預(yù)制塊作為砌體，或采用片石混凝土、混凝土進行整體澆筑。半重

5、力式擋土墻可采用混凝土或少筋混凝土澆筑。重力式擋土墻可用石砌或混凝土建成，一般都做成簡單的梯形。它的優(yōu)點是就地取材，施工方便，經(jīng)濟效果好。所以，重力式擋土墻在我國鐵路、公路、水利、港灣、礦山等工程中得到廣泛的應(yīng)用。 于重力式擋土墻靠自重維持平衡穩(wěn)定，因此，體積、重量都大，在軟弱地基上修建往往受到承載力的限制。如果墻太高，它耗費材料多，也不經(jīng)濟。當(dāng)?shù)鼗^好，擋土墻高度不大，本地又有可用石料時，應(yīng)當(dāng)首先選用重力式擋土墻。重力式擋土墻一般不配鋼筋或只在局部范圍內(nèi)配以少量的鋼筋，墻高在6m以下，地層穩(wěn)定、開挖土石方時不會危及相鄰建筑物安全的地段，其經(jīng)濟效益明顯。 在黑麋峰的這個擋墻是就地取材，使用附近

6、花崗巖作為材料，節(jié)省成本，但是其較為簡便，并沒有灌漿，因而其穩(wěn)定性易受水等因素的影響。 巖體層狀結(jié)構(gòu)，主要為多韻律的薄層及中厚層狀沉積巖、副變質(zhì)巖；主要結(jié)構(gòu)形狀為層狀、板狀、透鏡體；有層理、片理、節(jié)理，常有層間錯動。接近均一的各向異性體，其變形及強度特征受層面及巖層組合控制，可視為彈塑性體，穩(wěn)定性較差，可能發(fā)生的巖土工程問題為不穩(wěn)定結(jié)構(gòu)體可能產(chǎn)生滑塌，特別是巖層的彎張破壞及軟弱巖層的塑性變形。 從圖示看出，此處巖石已經(jīng)完全風(fēng)化變成沙石。同時，從圖1中部可看出有較為明顯的橫向的分界線，據(jù)老師介紹，這顯示分界線上下是兩種不同的土層，而下端較為新鮮。在圖二中，從右往左，即土層內(nèi)向外，顏色逐漸加深。綜

7、合起來，顯示出里面的土層較致密，外層較疏松，直接看出越靠近表層的風(fēng)化越嚴重。 對高聳結(jié)構(gòu)的特種結(jié)構(gòu)，對地基要求同樣很高。 其荷載包括自重、設(shè)備重、風(fēng)荷載、地震作用等。風(fēng)荷載是高聳結(jié)構(gòu)的主要荷載，設(shè)計時需要當(dāng)?shù)仫L(fēng)力的可靠數(shù)據(jù)。基本風(fēng)壓值、沿高度變化風(fēng)壓、風(fēng)荷載體型系數(shù)和 風(fēng)振系數(shù)是風(fēng)荷載計算的重要參數(shù)?；撅L(fēng)壓值。它是通過統(tǒng)計2050年一遇、1020分鐘平均或瞬時最大風(fēng)速來確定的。對于一些特別重要的高聳結(jié)構(gòu)，必須提高其風(fēng)速統(tǒng)計年限，例如一般結(jié)構(gòu)考慮30年一遇的風(fēng)速，電視塔要求考慮50年或100年一遇的風(fēng)速,對于建筑在山間盆地或山口、谷口的高聳結(jié)構(gòu)，則要按實際情況適當(dāng)調(diào)整風(fēng)壓值。風(fēng)壓沿高度變化。則

8、取決于地表面粗糙度。一般按指數(shù)或?qū)?shù)規(guī)律計算。風(fēng)荷載體型系數(shù)。它和構(gòu)件外形有密切關(guān)系，圓形構(gòu)件的體型系數(shù)比其他形狀為小。風(fēng)振系數(shù)。用它來考慮于脈動風(fēng)壓引起的動力作用，其值的大小和高聳結(jié)構(gòu)的自振周期以及材料阻尼有關(guān)。自振周期越長,風(fēng)振系數(shù)越大;材料阻尼越大，則風(fēng)振系數(shù)越小。 據(jù)老師介紹，風(fēng)的作用對其結(jié)構(gòu)穩(wěn)定性影響很大，可能會讓地基與結(jié)構(gòu)脫離，因而需要混凝土墩壓重。如果地基不夠牢固，恰好位于向斜，在風(fēng)的作用下，結(jié)構(gòu)對地基有偏心壓力，可能連基礎(chǔ)向下滑動。因而，對高聳結(jié)構(gòu)，風(fēng)的作用不可小覷在施工之前的設(shè)計和勘察選址階段就應(yīng)該保證其穩(wěn)定性。 地下水，是指賦存于地面以下巖石空隙中的水，狹義上是指地下水面以

9、下飽和含水層中的水。在國家標(biāo)準(zhǔn)水文地質(zhì)術(shù)語中，地下水是指埋藏在地表以下各種形式的重力水。 國外學(xué)者認為地下水的定義有三種：一是指與地表水有顯著區(qū)別的所有埋藏在地下水的水，特指含水層中飽水帶的那部分水；二是向下流動或滲透，使土壤和巖石飽和，并補給泉和井的水；三是在地下的巖石空洞里、在組成地殼物質(zhì)的空隙中儲存的水。 地下水是水資源的重要組成部分，于水量穩(wěn)定，水質(zhì)好，是農(nóng)業(yè)灌溉、工礦和城市的重要水源之一。但在一定條件下，地下水的變化也會引起沼澤化、鹽漬化、滑坡、地面沉降等不利自然現(xiàn)象。 地下水是一個龐大的家庭。據(jù)估算，全世界的地下水總量多達億立方公里，幾乎占地球總水量的十分之一，比整個大西洋的水量還

10、要多。根據(jù)地下埋藏條件的不同，地下水可分為上層滯水、潛水和承壓水三大類。 上層滯水：是于局部的隔水作用，使下滲的大氣降水停留在淺層的巖石裂縫或沉積層中所形成的蓄水體。 潛水是埋藏于地表以下第一個穩(wěn)定隔水層上的地下水，通常所見到的地下水多半是潛水。當(dāng)?shù)叵滤鞒龅孛鏁r就形成泉。潛水存在于地表以下第一個穩(wěn)定隔水層上面、具有自水面的重力。它主要降水和地表水入滲補給。 承壓水是埋藏較深的、賦存于兩個隔水層之間的地下水。承壓水充滿于上下兩個隔水層之間的含水層中的水。它承受壓力，當(dāng)上覆的隔水層被鑿穿時，水能從鉆孔上升或噴出。按含水空隙的類型，地下水又被分為孔隙水、裂隙水和巖溶水。這種地下水往往具有較大的水壓

11、力，特別是當(dāng)上下兩個隔水層呈傾斜狀時，隔層中的水體要承受更大的水壓力。當(dāng)井或鉆孔穿過上層頂板時，強大的壓力就會使水體噴涌而出，形成自流水。 地下水廣泛存在于地基土中,土中含水量的高低,不僅會影響到土的物理、力學(xué)性質(zhì),而且對建筑物的穩(wěn)定性和耐久性有著重要影響。 工程基礎(chǔ)建設(shè)時，基坑建設(shè)積水或土質(zhì)稀軟，工人難以立足，無法施工；有的出現(xiàn)“流砂現(xiàn)象”導(dǎo)致邊坡塌方，地質(zhì)破壞；有的內(nèi)部基坑土體發(fā)生較大的位移，影響鄰近建筑物的安全。之所以會出現(xiàn)這些異常情況，都是地下水引起的。 向斜屬于褶曲的基本形態(tài)之一，與背斜相對。在地殼運動的強大擠壓作用下，巖層會發(fā)生塑性變形，產(chǎn)生一系列的波狀彎曲，叫做褶皺。 為褶曲構(gòu)造

12、之一部分，兩翼指向上方，中央向下屈曲。其在褶彎內(nèi)之巖層，愈往中央，愈為年輕。向斜之兩翼，如向同一方向傾斜，曰轉(zhuǎn)倒褶曲；如兩翼之傾斜，幾近水平，或作水平狀態(tài)，曰偃臥褶曲。向斜與背斜相連，彼此方向相反，常使地殼巖層，呈現(xiàn)波狀。在向斜構(gòu)造之中，如含有甚多之小褶曲在內(nèi)，曰復(fù)向斜；如地層是多個不同方向，向中心傾斜，使向斜略呈圓形，曰盆地。構(gòu)造與圓丘相反。向斜與背斜，俱指地層之構(gòu)造而言，與地形之高低起伏無關(guān)。背斜層有時可被侵蝕成為低地，曰背斜谷；而向斜層有時亦可被侵蝕剩下成為高山之形狀，曰向斜嶺。此種與構(gòu)造相反之地形，曰相反地形。向斜之構(gòu)造，在沈積巖中最為顯著，其規(guī)模之大者，可達五十公里以上，小者，可小至

13、一公分以下，曰微褶曲。向斜褶曲，可來自水平之壓力；巖層之可塑性流動、重力之滑落，與垂直之運動等。 向斜是良好的儲水構(gòu)造。向斜處適合建水庫。利用向斜構(gòu)造找水。向斜巖層蓄水好，水量豐富容易找。向斜構(gòu)造有利于地下水補給，兩翼的水向中間匯集，下滲成地下水，故打井可以在向斜槽部。 石油、天然氣、地下水三者比較，天然氣的密度最小，石油次之，水的密度最大，且向斜的巖層向下彎曲，即儲水。相反，背斜是良好的儲油構(gòu)造。 因為向斜巖層向下彎曲，受力集中于中心。所以，同一平面上各點受力不均勻，不宜修建鐵路、隧道等工程。 格構(gòu)加固技術(shù)是利用漿砌塊石、現(xiàn)澆鋼筋混凝土或預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土進行邊坡坡面防護，并利用錨桿或錨索加以

14、固定的一種邊坡加固技術(shù)。格構(gòu)被廣泛采用，其護坡達到既美觀又安全的良好效果。 格構(gòu)的主要作用是將邊坡坡體的剩余下滑力或土壓力、巖石壓力分配給格構(gòu)結(jié)點處的錨桿或錨索，然后通過錨索傳遞給穩(wěn)定地層，從而使邊坡坡體在錨桿或錨索提供的錨固力的作用下處于穩(wěn)定狀態(tài)。因此就格構(gòu)本身來講僅僅是一種傳力結(jié)構(gòu)，而加固的抗滑力主要格構(gòu)結(jié)點處的錨桿或錨索提供。一般提及到的格構(gòu)加固技術(shù)是一種廣義的術(shù)語，它包含了格構(gòu)本身和錨桿(索)兩部分。邊坡格構(gòu)加固技術(shù)具有布置靈活、格構(gòu)形式多樣、截面調(diào)整方便、與坡面密貼、可隨坡就勢等顯著優(yōu)點。并且框格內(nèi)視情況可掛網(wǎng)(鋼筋網(wǎng)、鐵絲網(wǎng)或土工網(wǎng))、植草、噴射混凝土進行防護，也可用現(xiàn)澆混凝土(鋼

15、筋混凝土或素泥凝土)板進行加固。 根據(jù)格構(gòu)的特點和作用，格構(gòu)加固技術(shù)特別適用于坡度較陡、坡體巖土均勻且較堅硬的公路邊坡或公路滑坡。但應(yīng)當(dāng)注意，對于不同穩(wěn)定性的邊坡應(yīng)采用不同的格構(gòu)形式和錨固形式的組合進行加固或坡面防護。例如，當(dāng)邊坡定性好，但因前緣表層開挖失穩(wěn)出現(xiàn)塌滑時，可采用漿砌塊石格構(gòu)護坡，并用錨桿錨固；如果邊坡穩(wěn)定性差，可用現(xiàn)澆鋼筋混凝土格構(gòu)加錨桿(索)進行加固；而對于穩(wěn)定性差、下滑力大的滑坡，可用預(yù)制預(yù)應(yīng)力混凝土格構(gòu)加預(yù)應(yīng)力錨桿(索)進行加固。 黑麋峰的巖石主要以花崗巖居多，花崗巖屬于巖漿巖的一種，是巖漿凝結(jié)形成的巖石，約占地殼總體積的65%。巖漿巖中有一些自己特有的結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，比如

16、噴出巖是在溫度、壓力驟然降低的條件下形成的，造成溶解在巖漿中的揮發(fā)份以氣體形式大量逸出，形成氣孔狀構(gòu)造。當(dāng)氣孔十分發(fā)育時，巖石會變得很輕，甚至可以漂在水面，形成浮巖。 黑麋峰國家森林公園的地質(zhì)情況大抵如上，在老師的一路講解下，在實踐中對工程地質(zhì)有了更多的了解和體會。 岳麓山： 岳麓山位于東經(jīng)112°44112°48，北緯28°20180°27，南北長約4千米，東西寬約2千米，主山體面積約6平方千米，主峰海拔米。岳麓山具有亞熱帶夏熱潮濕季風(fēng)型氣候的特色，季風(fēng)更替顯著，大陸性氣候影響較大，四季分明，雨季明顯。土壤類型為紅壤和黃壤，表土多為腐殖質(zhì)土。岳麓山山體

17、為砂巖、砂礫巖、板巖 等較堅硬的巖層組成，抗風(fēng)化力強，故能保持低山地貌，四周斷裂處經(jīng)長期的侵蝕，逐漸形成溝壑、溪谷，使山體更顯巍峨聳立，從白鶴泉至愛晚亭 一線為一橫向斷 裂帶，發(fā)育成谷地，地下水沿斷層匯向低谷，而有白鶴、青楓諸名泉形成，大自然的鬼斧神工，營造出了名譽宇內(nèi)的岳麓山自然景觀 。岳麓山奠基于古生代，形成于中生代，發(fā)展于新生代，距今3億余年。 岳麓山主要沉積巖組成。沉積物變硬而形成的就是沉積巖。它是三大巖石中地表分布最廣的，占地面積的75%。 沉積巖形成兩種途徑，一是風(fēng)化作用或火山作用形成的碎屑巖；二是常溫常壓下水溶液沉淀形成化學(xué)巖，通常稱為生物化學(xué)巖。于沉積巖形成于地表環(huán)境，所以其中

18、常含有古生物化石。 沉積巖的礦物成分通常分為碎屑礦物和化學(xué)礦物兩大類。碎屑礦物中最重要的是石英和黏土礦物，其次是長石和云母。沉積巖主要包括有石灰?guī)r、砂巖、頁巖等。分為碎屑結(jié)構(gòu)和非碎屑結(jié)構(gòu)。沉積巖的構(gòu)造包括 層理構(gòu)造，遞變層理，波痕與泥裂； 斷裂，顧名思義，斷裂是指巖層被斷錯或發(fā)生裂開。據(jù)其發(fā)育的程度和兩側(cè)的巖層相對位錯的情況把斷裂分為三類。一類叫劈理，是微細的斷裂變動，還沒有明顯破壞巖石的連續(xù)性。最常見的劈理是在褶曲的核部發(fā)育的軸面劈理，常呈扇形。第二類稱節(jié)理，是巖層發(fā)生了裂開但兩盤巖石沒有發(fā)生明顯的相對位移的斷裂變動。按其形成的力學(xué)性質(zhì)，節(jié)理可分為張節(jié)理和剪(蘆木、鱗木等)、古無脊椎古生物(三葉蟲)動物(貨幣蟲、三葉蟲、菊石等)、古脊椎動物(恐龍、始祖鳥、猛犸等)。