工程地质实习报告.docx

工程地质实习报告
专业:土木工程
指导老师：
2014年9月15号
一 实习目的与要求
1,通过实习,加深对工程地质概念的理解。
2,通过工程地质的考察，培养对工程地质现象的分析能力和对工程地质问题的处理能力。
二 实习内容
1， 矿物与岩石的工程性质
2， 地质构造
3， 第四纪沉积物形成及其工程地质性质
4， 地下水基本知识
5， 不良地质现象
6， 工程地质勘查
三 实习方式
1， 老师带队集体徒步考察。
2， 湖南省地质博物馆参观
四 实习时间
一周
五 实习安排
1. 岳麓山工程地质考察
2. 石燕湖—湘江沿江大道—望城丁字镇工程地质考察
3. 地质勘查工地考察
4. 湖南省地质博物馆参观
六 实习报告
9。15 地铁勘查工地
实习第一天上午,我们组织了动员大会，老师给我们讲解了实习内容以及实习安排,之后下午，我们就来到了我们的第一个实习场地,渔湾镇的一个地铁勘查点。这个勘查点是地铁四号线的必经路，地铁的修建必须倚靠勘查的结果，才能确保实施。当我们一到施工地，老师就开始为我们解说一些浅显的有关勘查和钻探的问题了。
听老师说工程勘查是土木行业中最基本的手段之一，无论是铺路,修桥，修地铁,建房子，土地勘查是必不可少的一项任务。它包含了选址，初步勘察，初步设计，详细勘察等一些步骤。而且，工程地质勘查工作的基本方法大致有工程地质调查与测绘，工程地质勘探,工程地质室内试验,工程地质原位试验，工程地质现场观测,以及工程地质勘查资料的室内整理等。它的目的就在于查明与正确评价工程所涉及的区域内的工程地质条件，为工程的设计，施工提供所需的工程地质资料。对于我们今天所在的地铁勘查工地来说，工程勘查主要是看这条路线上的地层情况，主要包括不良地质和特殊岩土两大类.不良地质包含有溶洞,空洞,断层,断裂以及破碎带;特殊岩土就是地面以下较软的土块以及脱水性强的砂卵石等。这些地层情况当我们勘查出来后，都是要解决的问题。像这个地铁建设，我们首先就要挖隧道，隧道最让我们关注的两个方面就是隧洞周围岩土的稳定性以及隧道里面的排水问题。而土木工程勘查的结果就更好的给我们提供可行性的设计方案.
说完勘查，还有一个很重要的技术，就是钻探。钻探是广泛采用的一种最重要的勘探手段，它可以获得深部地层的可靠地质资料，一般是在挖探,简易钻探不能达到目的是采用.它是用钻机在地层中钻孔，以鉴别和划分地层。如图所示就是工地上的钻探机。
这种钻探机每往下钻探2—3米的时候就会提钻一次,抽出钻管，查看岩心的情况，然后继续加深钻管,继续往下钻探，就这样周而反复的进行。
如图所示，就是工地的钻管与抽取出来的岩土层情况。
对于地铁修建，需要往下钻探至少30米左右，而那些超高层建筑的修建，深度还要增加，至少60米左右才行。
老师说有的时候还会用到物探,即地球物理勘探。它是以各种土，石物理性质的差别为基础,采取专门的仪器，观测天然或人工物理场变化,来判断地下地质情况的方法。而且物探按其所利用的土石物理性质的不同又分为声波探测,电法勘探,地震勘探，重力勘探，磁力勘探与放射性勘探等。老师在工地的时候，给我们稍稍介绍了声波探测和地震勘探。声波探测是利用声波段在岩体中的传播特性及其变化规律,测试岩体的物理力学性质。而地震勘探是根据土，石弹性性质的差异,通过人工激发的弹性波的传播快慢,来探测地下地质情况的一种物探方法。即老师所说用电磁波或者地震反射波在地层里面，根据岩层的具体情况,描绘出不同的曲线展示给我们,然后去分析是否安全可靠。老师还介绍了工程地质的试验方法，包括室内试验，原位试验,以及水文试验。水文试验根据老师的介绍就是脱水试验，打下一个110mm的孔径,然后抽水，看岩体的吸水能力,根据一系列公式原理可以得到一个渗透系数，间接可反算出该岩体的饮水量大概是多少。室内试验就是取出部分岩体,拿到实验室去加压,加剪切破坏，看其能承受多大的力.
地铁勘查工地看完了以后，老师接着还介绍了一些关于基础的知识.像我们学建工的，以后都会从事有关民用建筑的工作，对于建筑，基坑是不可少的，像地下室，地下停车场，以及地铁入口站，都是要挖基坑的。基坑的产生就会给我们带来边坡稳定性的问题,沿什么角度开挖，怎么开挖才能使边坡稳定不垮塌.同时，基坑的挖掘也要考虑水的影响，即坑洞的排水问题
9。16 岳麓山
一清早，我们一行人就来到了岳麓山的停车坪集合，老师说今天带领我们考察岳麓山的工程地质情况.
站在停车坪，远观岳麓山,听老师讲解说，其海拔300。8米,相对高度100-200m，是衡山山脉的尾部.它曾经发生过两次地质运动，第一次在5亿年前，发生很大的下降运动，形成一片海洋,有利于沉积作用，形成沉积物，变成了沉积岩；第二次,发生在1。7亿年以前，又发生上升运动,形成了现在的岳麓山。经过两次比较大的地质作用后，裸露在外面的地表地层都属于沉积地层，岩体都是沉积岩，而且都是表面风化比较严重的泥质砂岩,颜色也不一样。然后，看到岳麓山的山地,我就想到了上期所学到的几种不良地质现象之一泥石流，据书本上的知识可知，泥石流是山区特有的一种自然地质现象。它是由于降水（暴雨，融雪，冰川）而形成的一种夹带大量泥沙、石块等固体物质，突然爆发，历时短暂，来势凶猛,具有强大破坏力的特殊洪流。我以为这里也可能会发生这种不良地质现象,但是老师给我们解说，泥石流的形成必须具备一定的形成条件，首先，流域里应有丰富的固体物质，并能源源不断的补给泥石流；其次，要有陡峻的地形和较大的沟床纵被；最后，在流域的中、上游,应有由强大的暴雨或冰雪强烈消融及湖泊的溃决等形成补给的充沛水源。但观看岳麓山的地形条件，山不高,汇聚面积不大，坡不陡,山坡上植被厚，虽然具备泥石流的可能发生条件，但泥石流也不易发生.如图所示的就是岳麓山的泥质砂岩。
老师解说说，这些个泥质砂岩风化厉害，从岩石可以看到他的层面以及各种各样的节理.看完岩石，老师就要我们用手中的地质罗盘去测定岩层的产状。打开书本,熟悉了一下利用地质罗盘测定岩层产状的步骤：测量走向时，使罗盘的长边紧贴层面,将罗盘放平,水平泡居中，读指北针所示的方位角，就是岩层的走向；测量倾向时,将罗盘的短边紧贴层面,水准泡居中，指北针所示的方位角就是岩层的倾向;测量倾角时,将罗盘竖起来，使长边与岩层的走向垂直，紧贴层面，等倾斜器上的水准泡居中后，读悬垂所示的角度，就是岩层的倾角。熟悉了步骤之后，我们大家就开始测角度了。不一会儿，我们就得到了倾向与倾角，分别是335和48
测完走向与倾角,我们就走到了下一站:国民革命战区第九战区临时指挥部。跟着老师的步伐，听着老师的解说，我们可以看到山体的那个褶皱构造,最明显的就是那个背斜构造。从书本知识可知，组成地壳的岩层，受构造力的强烈作用，使岩层形成一系列波状弯曲而未丧失其连续性的构造，称为褶皱构造。而且,褶皱又分为背斜和向斜两种基本类型.然后,褶曲是重复出现,所以其旁边的沟为典型的向斜，而形成沟的原因，是因为褶曲核部形成强烈的挤压，岩层容易破碎，由于流水的冲刷就形成了沟
如图所示的是典型的背斜
看完背斜我们跟着老师继续往上爬，经过一条冲沟时，老师又停下来，给我们继续讲解有关它的知识。
冲沟是暂时性流水流动时冲刷地表所形成的沟槽.冲沟形成的条件主要有:较陡的斜坡；斜坡由疏松的物质构成，如黄土、粘土等；降水量多，尤其是多暴雨和骤然大量融雪水的地区容易形成冲沟.此外，斜坡上无植被覆盖,人为的不合理开发,以及废水排泄不当等也能促进冲沟的发生和发展.我们经过的这条冲沟，向上一直延伸到白鹤泉，是个比较大的冲沟。他的形成主要是由于地表流水作用导致的.地表流水作用又分为两大类：地表暂时性流水作用和地表长期性的流水作用。地表暂时性的流水主要形成就是降雨所致,这条冲沟的形成就是这暂时性的流水不断冲刷所致。然而，冲沟的形成与岩石的软弱程度有很大的关系，当岩体非常坚硬的时候，无论流水怎样冲刷，也不可能形成这样大的冲沟，由于此地的岩体软弱，降雨带来的暂时性流水才有可能将岩土带走，日积月累,才形成此处的冲沟。不仅如此,冲沟的形成也与此地的地质构造有关.这条冲沟往上的地质构造是断层或者断层破碎带,正是因为断层或者说是断层破碎带，所以岩层非常破碎,那么在地表坡面流水的冲刷下就渐渐的形成了这种冲沟。不过,对于某些地方的冲沟来说，不是具备了以上的条件就一定会形成冲沟,而且，冲沟的形成不是一朝一夕就可以形成了的,是需要花费很多年的时间的。冲沟的发展还有不同的发展阶段，包括发展阶段，平衡阶段与稳定阶段.刚开始形成的时候，冲沟就处于发展阶段,这个时候的冲沟为V字型，而且受到流水的侵蚀作用，沟里面裸露出来的基本上都是基岩，之后到了稳定阶段以后，沟底很少会受到冲刷作用,而且，沟底还有植物的生长，如果说,冲沟还处于发展阶段的话，沟底的植物就会被冲掉，但从这里看到,沟底下部植物还是挺多的，所以说,这个冲沟基本上已经处于了稳定的阶段。然而，随着坡地的延伸，它的状态可能就是不一样的。对于山区来说，冲沟还是非常多的。而且，在黄土高原地区,冲沟也是很多很多的，像甘肃，山西及陕西等地，他们的冲沟极为发育。
接着我们一路仍然往上爬，经过清风泉，来到白鹤泉。一路走过,傍着山间的小溪水量还是很充沛的。我们知道,地球内部的水和地表水其实一直都构成了一个水循环，首先,降水流到地表，一部分通过地表径流又回到江湖河流,还有一部分渗透到了地表以下形成了地下水，然后，地下水以泉水，溪水的方式又重新流到小溪沟,回到河流大海，然后，大海里面的水又通过蒸发等形式回到了空气中，构成了水循环，所以,地下水的本质来源还是来自于江河湖海里面的水。他只不过是经过了一个水循环而已。而地下水是不会干涸的，会一直都有，只不过，随着季节的变换，他的水量会发生些许的变化。岳麓山上的溪水，泉水，我们统称为矿泉水，但是，矿泉水在我们的心里面,好像就是比较优质的饮料，实际上，并不是这样,水的好坏与他的成分有很大的关系，换句话说，不是有的矿泉水都能喝的。而在岳麓山这一片区域的矿泉水来说，都是可以供人饮用的。附近的居民,更甚至于河东的居民都会过来岳麓山这边打水饮用。但是,也有人对这山泉水有不同的意见,认为其也不干净，但就算泉水某些物质高于正常标准，仍然净于湘江水。
老师关于地下水的解说微乎其微,翻开书才想起地下水又广义与侠义之分。广义的地下水是指赋存于地面以下岩土空隙中的水，包气带和饱水带中所有赋存于空隙中的水均属之.狭义的地下水仅指赋存于饱水带岩土空隙中的水.然后根据地下水的埋藏条件，可以把地下水分为包气带水,潜水及承压水.而根据含水介质的不同，又可将地下水分为孔隙水，裂隙水及岩溶水.
接着,我们跟着老师来到白鹤泉旁边的笑啼岩.老师说这是不同于滑坡的另外一种不良地质现象，叫崩塌。崩塌是指在山区比较陡峻的山坡上，巨大的岩体或土体在自重作用下，脱离母岩，突然而猛烈地由高处崩落下来。崩塌形成的条件及因素有:险峻陡峭的地形；节理发达的块状或层状岩石;各种构造面或软弱夹层倾向临空而且倾角较陡;温差大，降水多，风大风多，冻融作用及干湿变化强烈；在暴雨或久雨之后，水分沿裂隙渗入岩层，降低了岩石裂隙间的粘聚力和摩擦力，增加了岩体的重量；水流冲刷坡脚，削弱了坡体支撑能力，使山坡上部失去稳定;地震会使土石松动；人为因素，如在山坡上部增加荷重，切割了山坡下部,大爆破的震动等。而滑坡是指斜坡上的部分岩体和土体在自然或人为因素的影响下沿某一明显的界面发生剪切破坏向下运动的现象.这个岩堆的形成就是因为小型崩塌，使岩块掉落，堆积而成.这是边坡破坏形式的一种.而且由于坡的位置不高，岩块也比较稳定，没有继续下落或滑动，并且四周没有什么建筑物，所以周围就没有什么特殊的防护，保护措施,但一般对于边坡而言,防护，保护措施还是很有必要的。
然后，我们一行人又来到半山腰的一个停车坪。这个地方有很多的垃圾，废石的堆积,填充，形成了这样的一个坪.他的主要作用就是用来供游客停车。而且,这个停车坪既然是由碎石堆积形成，所以，它的侧面就形成了一个边坡。从护栏往下望，就是一面直立的墙体,它是用来阻挡所形成的那个边坡的，以免发生滑坡等不良地质现象。这个墙体有个书面名，叫挡土墙。挡土墙实际上来说有很多种类型，像我们现在看到的这个挡土墙，叫做重力式挡土墙。重力式挡土墙就是我们砌板墙用块石或者片石，再加上混凝土砌起来的。然后倚靠他本身的重力以及土体的结构面形成一种压力，即摩擦力，阻挡墙体内侧土石的滑坡。所以，这个重力式挡土墙的原理就是倚靠自身的重力进而产生摩擦力，进而组止土石滑动。对于挡土墙来说,最需要解决的问题就是排水的问题.为了解决这个问题,在设计挡土墙的时候，设计员就会在墙体上面每隔一定距离,就留有一个小孔，里面插上相配的管道，以排除边坡里面沉积的一部分流水.如果说坡体内部的水没有排除，或者说这个坡体本身就不透水,里面沉积的流水就会产生一定的水压，就会给墙体一个向外推的作用力,这个外推力就很有可能促使我们的这个挡土墙会因此而垮塌,所以，排水孔的存在非常必要。因此,所有的挡土墙内部，都会设有这样的排水孔,以减小墙体内部的压力.而且,排水孔之间的间隔，不是说随随便便确定的,他们都有一定的安全规范，全部按要求来设置的.以及管道深入墙体内部多少，也是有很大的讲究的。老师接着说,墙体的内侧也不完全是土，贴近最里侧，还会填充一些碎石，因为这些个小石子透性很好,容易使流水向外排泄。
老师接着讲了一个复杂的地质构造,叫单斜构造。它属于褶曲构造中的一个翼.
接着，我们来到了穿石坡湖。这是一个人工湖。用途主要就是作为一个旅游景点，供人们小憩或欣赏。我们所站的位置，也是人工修建的一个挡水大坝。这个大坝也是一面墙，用途类似于挡土墙。它是用来阻挡水的流动的.
之后,我们从岳麓山下来，在山脚，我们又停了下来。附近时湖大附中和湖大附小,往里走就是地震局。而我们停立的位置仍然是一面挡土墙。这个重力式挡土墙有别于停车坪的那个挡土墙。这个挡土墙分为两个部分，中间靠一个台阶过渡。这个叫做两级挡土墙。他的更方便之处，就是使边坡更容易稳定。台阶的作用就是使边坡的角度变小，使坡面变得较平缓了。但是，这个挡土墙比较不规范的就是，排水孔太小，这很容易造成这个挡土墙,在未来的某一天会不忍压力，而垮塌.
刚刚看过的两个重力式挡土墙，他的使用还是有一定的局限的，他要求坡体的高度不能太高，适用于坡高10m以下，最好在5—6m之间.
这个是超级计算中心周围的另外一种挡土墙。这个边坡非常高，显然不能使用之前看到的那种重力式挡土墙,它使用的是框架式的防护,叫做框架梁。每个框架都是使用钢筋混凝土浇筑而成，然后每个框架之间的节点上面,都有锚杆打入土体里面，然后框架倚靠锚杆拉住,最后达到稳定边坡的作用。然后，每个框格之间，都插有一根水管，它的作用仍然是排水。
9。17 湖南省地质博物馆
昨天考察过岳麓山的地质情况之后，我们今天来到了湖南省地质博物馆参观.一进门,讲解员就给我们说了地球的内部圈层结构，地球圈层分为地球外圈和地球内圈两大部分.地球内圈可进一步划分为三个基本圈层，即地壳，地幔和地核.地幔又细分为外地幔和内地幔；地核也分为外地核和内地核.继续介绍了地球的外部圈层结构。其可分为四个基本圈层，即岩石圈,水圈，生物圈和大气圈.地球外部圈层之间相互联系，相互制约,形成了人类赖以生存的家园.接着介绍了两种毁灭性的活动，地震与海啸。地震是由于地球在不断运动和变化，逐渐积累了巨大的能量，在地壳某些脆弱地带,造成岩层突然发生破裂,或者引发原有断层的错动。地震绝大部分都发生在地壳中.地震按成因共分为构造地震，火山地震,陷落地震,诱发地震和人工地震五种.上图所示为海啸与地震爆发的前兆,以及我们身边的地震分布图。
接着继续介绍了岩浆活动和沉积作用。
接下来，我们进入了矿物展厅.矿物是指由地质作用所形成的天然单质或化合物.他们具有相对固定的化学组成，呈固态者还具有确定的内部结构;他们在一定的物理化学条件下稳定，是组成岩石和矿石的基本单元。(辉锑矿）矿物有各种各样的形态，性质也有很大的区别,包括物理性质，化学性质。光学性质等。长期以来，人们根据物理性质来识别矿物,如颜色﹑光泽﹑硬度﹑解理﹑比重和磁性等都是矿物肉眼鉴定的重要标志。物理性质包括:形态，颜色和条痕，光泽，解理和断口，硬度，相对密度，透明度等性质.化学组成和晶体结构是每种矿物的基本特征,是决定矿物形态和物理性质以及成因的根本因素，也是矿物分类的依据﹐矿物的利用也与它们密不可分。化学性质包括:晶体结构，化学组成等。接着我们看到了一个天然的石膏晶洞。然后讲解员继续带领我们参观，观看各种各样的矿物岩石，以及他们的分类.在门口我们看到了一个大块的乌拉圭紫水晶，非常罕见。接着我们通过了模拟溶洞，然后我们就来到了生物矿石的展厅。看到了恐龙化石，剑齿象化石，以及各种各样的古生物化石。他们都是展馆比较珍贵的收集品,就是由于他们的采集，给我们研究，我们才能将时间推移，回到他们的世界，研究地球的变化发展。（恐龙蛋）（剑齿象)（芙蓉龙）看完这个,我们来到二楼的展厅。与一楼没什么大的差别，都是各种各样矿石的分类与展设。
9.18 湘江沿江大道—石燕湖—望城丁字镇
今天是实习最后一天,我们坐上校车，去野外进行地质实习考察.
首先，我们来到了湘江沿江大道。
在湘江边，老师向我们介绍了河道,湖泊的形成,它们是由于长期流水的作用而形成。长沙市的湘江位于中下游,因此有大量的沉积物，且水域很宽,看不到裸露的基岩（山区的河道能够看见裸露的基岩).中下游水域具有侧蚀作用显著且沉积物多的现象,因此其横断面呈U型，区别于上游水域的V型。在湘江的中部有着世界上最大的内陆州,是湘江中下游众多冲积沙洲之一，是由砂土沉积形成的。河道的两岸经常会有护坡，护坡的形式有直接防护和间接防护。直接防护是对河岸边坡直接进行加固,以抵抗水流的冲刷和淘刷.常用抛石、干砌片石、浆砌片石、石笼及梢捆等修筑.间接防护适用于河床较宽或防护长度较大的河段，可修筑丁坝、顺坝和格坝等，将水流挑离河岸。具有保护桥梁和路堤安全的功能.
接着，我们跟着老师,走到了马路对面，看边坡。我们所看的湘江边上的第一个边坡是由一些沉积物（松散的土)在不同环境下沉积而成。岩性差，承载能力低下，但由于沉积物的倾向与边坡的倾向相反，高度不高且水比较少，因此边坡稳定性良好，没有进行任何加固措施。我们接着向前走看到了第二个边坡,这个边坡由强风化泥岩，碎屑岩（带砂,含泥量高，风化严重）构成的.而且由于沉积的条件和本身岩性的不同具有差异风化的现象。但同样是由于岩层的倾向与边坡的倾向相反,因此边坡的稳定性良好，未进行任何加固措施。因此老师向我们总结到,反倾向边坡稳定性良好，顺层坡稳定性不良.有的时候反倾向的边坡也需要进行加固，它自身虽然稳定，但由于雨水冲刷,或者整齐美观，生态的要求，仍需用块石，片石，或者植被进行加固。边坡的旁边还有一座高架桥,由于边坡不高，组成坡体的岩性较好，所以高架桥所具有的局部稳定稳定没有太大的问题。接着，在旁边看到类似于挡土墙的墙体。用片石砌成，主要作用是防止坡体的冲刷，稍微有些加固的作用。
接下来看到的还是一个边坡。这个边坡土体是卵石土或者说碎石土，这种土质强度高，性质比较好，坡体缓，不高，自身稳定好，而且坡体上还有混凝土铺设的格架，框格,有拱形，直行，主要是防护的作用。坡体上还有沟槽，共流水同行，格架里面还有植被,防止地表水冲刷.这个边坡属于两级坡，是整个倾角变小，更稳定。
我们接下来就到了石燕湖。刚下车，老师就带领我们看到了一块石头，叫铁质砂岩，属于沉积岩，红色是由于含铁导致。石燕湖的来历，是因为发现一种石燕化石，所以才取名为石燕。这个地方多年以前也是一片海洋,而且，我们来到的这个地方，曾经发生过火山爆发,脚下岩石，都是碎块交合一起,叫角砾岩。山体的倾向相反，是背斜构造。旁边的岩堆是由于山体滑坡导致，是因为褶皱构造由于受到挤压，才导致滑动,岩石落下。
这是由水泥砌成的垂直边坡,是桩板结构的挡土墙。他是每隔一定距离打一个桩，用钢筋混凝土的板相连接，然后阻挡墙内的土体滑动。这种结构的好处就是它所用的建筑材料比较少,所用空间小.由于该挡土墙抵抗土体滑动的力主要来自于地底的桩的作用,所以,桩所埋设的深度一定要按规范埋藏，才能具备一定的抗弯能力.
走了一会儿，我们来到了一个采石场.这些个岩石仍属于沉积岩，像石灰岩,它主要的成分是碳酸钙,属于可溶性岩石。形成地表凹凸不平的样子。老师说地表岩溶属于不良地质现象中的一种，主要发生在碳酸钙这种可溶性岩石之间。也有地下岩溶,在地底形成各种空洞,形成塌陷，影响工程实施,空洞比较大的地方，还有可能形成地下暗河，所以，溶洞对我们有非常严重的影响，我们必须解决这个问题。这个采石场,我们能够得到的是建材矿材,开采方法主要分为露天开采与地下开采。这个是典型的露天开采，而我们最主要的问题就是边坡的稳定问题。
看完那个采石场,我们就来到了最后一个地点，望城丁字镇的一个采石场。看到了另外一种岩石叫岩浆岩。具体来说就是花岗岩，主要成分是长石,石英，少量云母。这个采石场区别于上一个，它主要采集建筑石材,用于路沿石。岩浆岩的节理非常发育。这里的主要地质构造就是断裂构造,更多就是节理,也有断层.这个采石场也是附近居民主要经济来源.
七 实习心得
通过这几天的野外实习，跟着老师，我们看到了很多不同的地质现象，了解了更多的有关于地质学的知识,参观了湖南省地质博物馆，欣赏了无数种类的矿石晶体，还有边坡，挡土墙的有关防护问题.在这个过程中，我了解到,书本上的知识,太死板，无论什么东西，都要连接实际情况，没有一成不变的东西，主要看你会不会灵活运用。