一、实习目的、任务、要求
峨眉山野外土木工程地质实习即是一次认识性的实习,又带有生产实习的特点,是整个教学计划中的一个十分重要的实践性教学环节。
1、实习目的:
运用和巩固课堂所学的土木工程地质的理论知识,提高对各种地质现象的认识和分析能力,初步掌握土木工程地质勘测工作的基本内容和方法。
2、实习任务:
对实习区内比较直观、典型的地质现象进行观察描述和初步分析,对土木工程地质勘测工作的方法和技能进行初步训练。
3、实习要求:
要求每一个学生都要进行观察、描述和记录,绘制黄湾——龙门洞一线的工程地质平面图及详细工程地质纵坡面图,编写工程地质总说明书和各类建筑物工程地质说明书。
二、实习内容:
1、地貌部分
峨眉山地貌可分为以下几种成因类型:
1)堆积地貌
峨眉平原在构造上是一断裂下陷带,由于峨眉断块山上升,侵蚀作用强烈,为峨眉平原的块积提供了物质来源。据地质考察证明,在沉积基底上堆积了第三纪以来各时代的河湖相地层达300余米。峨眉平原面积约200km,海拔400~~490米。大致以峨嵋河为界,北面主要由峨嵋河及其支流双福河、粗石河冲积而成近代冲积平原。以南则为不同时代的洪—冲积扇堆积,以及冰水堆积而成。
洪—冲积扇分布在峨眉山、二峨山山前地带,它们的大小和形成时期各不相同。其中面积最大,保存最完整的是由张沟、柳溪河等冲积而成的高桥洪—冲积扇。扇顶位于高桥,相对高度30米,以3%~~3。5%的坡度向东北方向倾斜,至鞠槽、青龙场一线相对高度为17米,坡度减为0。5~~1%高桥洪—冲积扇,除西北侧被临江河左河床(王曹)切割外,其余扇面保存较完好,多以垦为农田。高桥洪—冲积扇从张沟出口自高桥附近,为黄色粘土及砾石层组成,厚度约20米,砾石大小混杂,分选性差,大者可达2~~3米,以花岗石、玄武岩居多,有人疑为冰川堆积,扇面上还点缀着侏罗系砂叶岩构成的残丘,相对高度10~~15米。
在山丘地带,如报国寺、师范校等处,还分布有范围不大,坡度大,物质来源近、堆积厚度不大的洪积扇(冲出锥)由于新构造运动的影响,常以不对称垒迭式洪积扇出现。新扇位于老扇北侧,以涧曹沟洪积扇最为典型。
2)侵蚀—堆积地貌
河漫滩:分布在近代河流两岸,由砂、砾石组成,一般高出枯水位2米;
工级阶地:分布在峨嵋河、临江等现代河流两岸,平原区以上迭阶地为主,山地则为基座阶地,相对高度2~~10米;于线路100到400米处有大面积的一级和二级河流阶地。
ⅱ级阶地:见于峨嵋河张坝、王田坝等地。为基座阶地,因受现代流水切割,多呈垄岗状分布;
3)侵蚀—构造地貌
丘陵:主要分布在峨眉山东麓地带,由白垩系粘土组成,其形态受岩性影响多呈浑圆状。丘坡平缓丘间沟谷发育。海拔高度500~~600米,相对高度50~~100米;
低山:分布在二峨山前缘及峨眉山北段,海拔500~~1000米,相对高度100~~300米,二峨山前缘低山由三叠系须家河组砂质岩构成。山岭呈串珠状;而峨眉北部低山,由白垩系夹关组砂岩构成,多为单斜山岭。
4)侵蚀—溶蚀地貌
其实—溶蚀中山分布在二峨山断层以南,为二峨山主体,海拔800~~1200米,主峰20xxx米,山脊圆滑,呈峰丛状,基岩裸露,水土流失严重。
溶洞:区内溶洞发育良好,计有八仙洞、鱼子洞、老虎洞、紫蓝洞等十余个,其中八仙洞在柳溪河右岸,海拔570米,相对高度30米,人可通行,洞内石钟乳发育。
2、岩层:
峨眉山地区的地层除志留系、泥盆系和石炭系地层完全缺失外,从震旦系顶部到第四系均有出露。
第四系(q):最常见的第四系沉积层包括冲积层、洪积层、残积层、坡积层;
侏罗系(j):上部砖红、紫色泥岩为主,夹杂少量砂岩及粉砂岩,中部和底部为紫灰、灰绿、灰黄、紫红等砂岩、粉砂岩及泥岩的回旋层组成;
三叠系上统(t3):上中部为灰、深灰色砂岩、粉砂岩、泥岩、炭质页岩及煤层或煤线的旋回层,底部为深灰、灰黑色灰岩、泥灰岩、泥岩或页岩的韵律层;
三叠系中统(t2):上部为白云岩、含膏白云岩、夹膏溶角砾岩,中部以灰岩为主,底部为云泥岩及中层状白云岩;
三叠系下统(t1):上部以白云岩为主、最顶部为水云母粘土岩、中部为灰岩、砂岩、粉砂岩及泥岩的旋回层,底部为紫红色砂岩、粉砂岩、及泥岩旋回层;
二叠系上统(p2):上部为紫红、灰绿、黄绿等色的砂岩、粉砂岩、泥岩及煤层回旋层,下部为微晶、隐晶、斑状及杏仁状玄武岩组成;
二叠系下统(p1):上中部为灰、深灰色中—巨厚层状的石灰岩,夹少量薄层泥岩,底部为灰、灰黑色页岩、泥沙岩夹少量砂岩及粉砂岩。
前震旦系(y2):灰白、肉红色花岗沉积岩构造:
泥岩:在铁路沿线100至200米处的河流两岸存在大量的泥岩,属侏罗系泥岩,由泥巴及黏土固化而成的沉积岩,颜色为褐色,质地松软,固结程度较页岩弱,遇水软化,不利于桥墩的修建。
后田坝的泥岩内部带有石膏状纤维,因此富含so42—,容易对桥墩造成腐蚀,因此工程性质差。石膏具有遇水易膨胀。
侏罗系泥岩:失水易干缩的性质,因此也不利于桥墩的修建。
页岩:具有薄页状或薄片层状的节理,主要是由黏土沉积经压力和温度形成的岩石,由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎,用硬物击打易裂成碎片,具有薄页状层理构造的粘土岩,属于三叠系上统。页岩致密,硬度低,表面光泽暗淡。含有机质的呈灰黑、黑色。页岩抗风化力弱,易出现葱花状风化构造,在地形上常形成低山低谷。页岩不透水,往往成为不透水层或隔水层。
层积岩:沉积岩的形成:水底淤泥等沉积物由于水的退却二出露地表,形成未固结的土,一段时间后,经物理化学作用,土里的水逐渐蒸发,土质逐渐固结,形成固结土,最终形成沉积岩。铁路沿线1800米左右处可以明显的看到层积岩层面构造。
层积岩的层面构造:层面构造是指层积岩层面上保留有层积时水流、风、雨、生物活动等作用留下的痕迹,如波浪拍打过的痕迹、虫迹、泥裂、雨痕等在线路沿线1800米处有大面积的层积岩出露。
岩层产状:走向n165°倾向252°倾角83°
白云岩:主要矿物为白云石,含少量方解石和其他矿物,主要成分为碳酸镁钙,颜色多为灰白色,遇稀盐酸不易起泡,滴镁试剂由紫变蓝,岩石露头表面常具刀砍状溶蚀沟纹。属于三叠系中统。在铁路沿线550米处有大量白云岩存在。
砂岩:由石英颗粒(沙子)形成,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。决大部分砂岩是由石英或长石组成的。属三叠系下统。
峨眉山玄武岩:主要为陆相裂隙式或裂隙—中心式溢出的基性岩流,以玄武岩为主,局部地区有粗面岩、安山岩、流纹岩及松脂岩等。常具拉斑玄武岩结构、气孔及杏仁状结构。颜色为灰绿、绿灰或暗紫色。多为隐晶和斑状结构,属二叠系上统。
石灰岩:方解石矿物占绝大部分,有时含少量白云石、粉砂砾、粘土等。纯石灰岩为浅灰白色。性脆,遇稀盐酸时起泡剧烈。有竹叶状、团块状等结构。还有由生物碎屑组成的生物碎屑灰岩等。属二叠系下统。
3、地质构造:
(1)、断层
a、报国寺断层
报国寺断层发育在报国寺和伏虎寺之间,向北延伸至龙门洞口,再继续向北向西方向延伸,长约8公里,倾向西至西南,为高角度逆断层,上盘为t3,下盘为j。在报国寺附近错失了全部厚度近1000米的伤三叠统须家河组地层,使雷口坡组直接掩复于中侏罗统沙溪庙组之上,断层两盘地层全部直立倒转,破碎带较宽,但因其发育于山麓地带,大多为松散堆积物及植被所掩盖。报国寺断层为逆断层,上盘上升,下盘下降。沿断面上盘为三叠系上统,下盘为侏罗系。
b、伏虎寺断层
伏虎寺断层是逆断层,上盘为t2,下盘为t3,产状方面,走向是131°,倾向是41°,倾角是89°。
c、牛背山断层
牛背山断层发育于牛背山背斜核部,走向北西,断层南起麻柳湾,北至石店,全长约9公里,断层倾向南西,倾角较陡,在挖断山垭口,下二叠统灰岩覆盖于上二叠统峨眉山玄武岩之上,在峨高公路两河口一带,下二叠统灰岩被错断,岩石破碎,节理、劈理、构造透镜体等现象明显,为逆断层,为pi、p2的分界线。有擦痕和阶步。产状方面,走向是133°,倾向是224°,倾角是57°。
(2)节理
剪节理:剪节理又称剪切裂隙或者破劈理,处处可见,尤其是侏罗纪以前的钢性岩石。剪节理形成于主构造破碎带的边缘,如果是密集带又可称为劈理化带或构造破碎带,是一种比较平直、紧闭、陡倾角(80—90度)的裂隙。单组剪节理(又称剪切裂隙)延伸可以较长,地质构造力学把它叫做扭性裂隙。剪节理经常成对出现,在龙门洞水电站对面岩层有许多剪节理,为表生节理,没有一定规律性和方向性。
剪节理密度为8。3条/米,节理加速了岩层的风化速度,增加了岩石的透水性。
柱状节理:
属于原生节理,是岩石在冷却时体积收缩形成的。如玄武岩的六边形柱状节理。由于形成岩浆岩过程中,由于冷凝温度差的存在,杂质的影响,岩浆厚度不同,造成柱状节理不是标准的六边形。
(3)、褶皱
a、牛背山背斜
牛背山背斜,为本区次级褶皱构造,南起慧灯寺,北到尖尖石,中南段轴向北西,北段逐渐转为北东,长约27公里。核部地层为下二叠统,两翼分别依次为上二叠统、三叠系、侏罗系。南西产状正常,倾角是45°左右,北东翼南端倒转,为斜歪倾伏背斜,背斜轴部虽然有断层通过,但因断距较小,褶皱形态仍然保持完整。
4、地下水、不良地质现象
1)滑坡:滑坡是指斜坡上的土体或者岩体,受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响,在重力作用下,沿着一定的软弱面或者软弱带,整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。在黄湾—龙门洞这段路,在线路沿线大概1100米处河流对岸有一处滑坡,此处滑坡原因是此处地层岩石为三叠系上统的泥岩与页岩互存,泥岩遇水极易软化,在洪水期雨水侵入,岩体自重增加,岩体遇水软化,导致滑坡产生,此处滑坡发上在20xx年夏天。防治滑坡的工程措施很多,归纳起来可分为三类:一是消除或减轻水的危害;二是改变滑坡体的外形,设置抗滑建筑物;三是改善滑动带的土石性质。其主要工程措施简要分述如下:
(1)消除或减轻水的危害
a、排除地表水,其主要工程措施有:设置滑坡体外截水沟;滑坡体上地表水排水沟;引泉工程;做好滑坡区的绿化工作等。
b、排除地下水:对于地下水,可疏而不可堵。其主要工程措施有:截水盲沟;支撑盲沟;仰斜孔群;此外、还有盲洞、渗管、垂直钻孔等排除滑坡体内地下水的工程措施。
c、防止河水、库水对滑坡体坡脚的冲刷,主要工程措施有:在滑坡体上游严重冲刷地段修筑促使主流偏向对岸的“丁坝”;在滑坡体前缘抛石、铺设石笼、修筑钢筋混凝土块排管,以使坡脚的土体免受河水冲刷。
(2)改变滑坡体外形,设置抗滑建筑物
1)崩塌:崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。在黄湾—龙门洞这段路,有两处崩塌,崩塌无固定滑动面,是局部性的,速度快,位移小。有一处是在龙门洞水电站对面,大约线路沿线1850米处,位于交通要道旁边,崩塌一旦发生,就会阻断交通,使公路和铁路被掩埋,给运输带来重大损失。另一处崩塌位于背斜核部,内因是由于距背斜核部近,裂隙发育,将岩体分割,岩性下降,外因是由于水的作用,进入裂隙降低了铰接强度,降低岩体强度。此处发生崩塌,会使引水渠挡住,影响发电站发电。若崩塌一旦发生,有时会使建筑物,甚至使整个居民点遭到毁坏,使公路和铁路被掩埋。由崩塌带来的损失,不单是建筑物毁坏的直接损失,并且常因此而使交通中断,给运输带来重大损失。
2)崩塌:防治崩塌的工程措施主要有:
(1)遮挡,拦截,支挡,修护墙、护坡,镶补沟缝(对坡体中的裂隙、缝、空洞,可用片石填补空洞,水泥沙浆沟缝等以防止裂隙、缝、洞的进一步发展),刷坡、削坡等措施。另外排水也很关键,在有水活动的地段,布置排水构筑物,以进行拦截与疏导。
(2)修筑支挡工程:因失去支撑而滑动的滑坡或滑坡床陡,滑动可能较快的滑坡,采用修筑支挡工程的办法,可增加滑坡的重力平衡条件,使滑体迅速恢复稳定。支挡建筑物种类有:抗滑片石垛、抗滑桩、抗滑挡墙等。
(3)改善滑动带的土石性质:一般采用焙烧法、爆破灌浆法等物理化学方法对滑坡进行整治。
3)岩溶:岩溶是指地表水和地下水对可溶性岩石的长期溶蚀作用及形成的各种岩溶现象的总称。
峨眉山地区大面积分布质地较为纯净的碳酸盐岩,致使本地区岩溶发育较为强烈,岩溶地貌千姿百态。
岩溶形成必须具备四个基本条件,即可溶性岩石、岩石具有透水性、水具有溶蚀能力和流动的水。岩溶地区进行工程建设时,经常遇到的主要工程地质问题是不均匀沉降、溶洞塌陷、基坑和洞室涌突水、岩溶渗透、地表土潜移等地质问题。在工程上,对不均匀沉降的处理,当土层较浅时,可挖掉大部分土层,然后打掉一定厚度的石芽,再铺以褥垫材料,也可采用换填法或灌浆法加固土层。当土层较厚时,可设桩基,使基底荷载传至基岩上,也可挖掉部分溶沟中较厚土层,将基层做成阶梯状,使相邻点可压缩层厚度相对一致或呈渐变状态。当溶洞顶板不安全时,常用的加固方法有:灌浆、加钢垫板等方法加固顶板;扩大基础,减轻顶板单位荷载;填死溶洞或洞内做支撑等。在工程上,当涌水量较小时,可用注浆堵水,也可利用洞室中心沟或侧沟排水,当涌水量较大时,可用平行导坑排水,有时只能绕避等。
一、前言
实习时间:xxx年第2学期第16周(6月15日~19日)
实习地点:伏牛山国家地质公园
实习目的:经过一个多学期的学习,我们对工程地质有了深刻的认识与了解,掌握了关于工程地质与土力学中的基本知识,但是书本上的知识与实际情况往往有很大的差距,所以为了更好点的认识地质现象,加深对其了解,我们xxx级土木工程专业在十六周,在冯博老师的带领下开始我们的地质实习。巩固和加深在课堂学的理论知识,让理论与实践相结合。了解岩层产状及其形成过程和发展情况,了解岩石的性质以及该地区的地质发展演变。通过实习,对工程地质的常规步骤有了一定的了解。为以后的工作学习做了铺垫。
二、区域地质概况、地质剖面详述、区域地层以及岩石小结
6月14号,早上八点左右出发,经过几十分钟的车程,我们首先来到了伏牛山世界地质公园。它位于有着中国脊梁之称的秦岭造山带。在这里,商丹俯冲带构造略图向我们详细的阐述了秦岭群一带的构造图。在秦岭群左侧还有着坐落在杨子板块上的南秦岭,它们之间是商丹缝合面和弧前沉积楔形体。早古生代,扬子板块北缘发生分裂,在秦岭洋中形成一独立的大陆地块。之后,该地块由于“郑庐转换断层”的影响而被错开成东西两个部分,西部为秦岭地块;东部为下扬子地块。从古生代末期开始,扬子板块与华北板块相向运动,秦岭洋洋壳向华北板块单向俯冲,至早中生代,下扬子地块先于秦岭地块与华北
板块发生碰撞造山作用,并使华北板块沿“郑庐转换断层”破裂,随后,由于扬子板块的碰撞造山作用,北面进一步左旋平移造山,形成北缘大别一胶南造山带,后缘则在扬子板块与下扬子地块的碰撞结合部形成宁镇造山带。由于郊庐以西的西秦岭造山带地处华北和扬子两板块的中部,强烈造山作用使夹持于两板块间的秦岭地块大规模压缩、上隆剥失等,因而现残留的仅是变形和变质都十分强烈并呈狭长带状的地块。郑庐以东,由于位处华北,扬子两板块边部,挤压应力相对较弱,而且挤压应力大部分被沿邦庐断裂大规模的平移作用所消耗,因此,下扬子地块变形较弱,保留下来的块体也较大,造山作用也较弱。“郑庐转换断层”在转变为郊庐平移断层过程中,南部由于受扬子板块的限制与掩盖,因此,邦庐断裂带便于大别山南缘突然中止。随后我们自行解散,开始仔细观察起周围的环境了。观察之后,我们重新乘上客车,向下一个目的出发。接下来,我们一行人来到了秦岭岩群石槽沟组。跟着老师,我们来到了石碑前,在老师的讲解和观察下我们知道了秦岭岩群石槽沟组是岩性为石榴矽线黑云斜长片麻岩、石榴矽线黑云二长片麻岩、矽线石片麻岩、透辉变砾岩和大理岩。原岩为中基性及中酸性火山岩夹陆源砂泥质碎屑岩岩石组合。形成于古元古代(距今25~18亿年)。属于中深变质岩系。石槽沟岩组属于秦岭岩群上部岩组。1987年创名于西峡县石槽沟。在查阅资料后,对秦岭岩群石槽沟组有了进一步的了解,石槽沟组下部主要为二云变粒岩、石榴黑云变粒岩,(蓝晶石、夕线石、石榴石)黑云斜长片麻岩,夹石英岩,二云石英片岩、斜长角闪岩和薄层大理岩;中部主要为石榴二云(黑云)石英片岩,夹十字石榴黑云石英片岩、夕线石榴黑云石英片岩、蓝晶石榴二云石英片岩及长石石英岩,局部夹有大理岩及斜长角闪岩;上部主要为石榴二云石英片岩、石榴黑云石英片岩,夹斜长角闪岩、大理岩、薄层石英岩及少量变粒岩。该群遭受中压相系以低角闪岩相为主的区域动力热流变质作用和区域混合岩化作用。为了让我们进一步的体会,老师带我们来到了朱夏断裂带。该处为朱阳关—夏馆断裂带通过部位。其背部为古生界二郎坪地体和沿断裂带发育的加里东期及燕山期二长花岗岩;南部为古元古界秦岭地体和受断裂带控制的白垩纪夏馆红色沉积盆地。断裂带上剪切作用形成的窗棱构造、眼球状构造、挤压透镜体及旋转眼快体。朱阳关—夏馆断裂带是秦岭古岛弧与二郎坪弧后盆地南缘分界线,断裂带在几何形态上是一系列倾向S的叠瓦状构造。走向NWW—SEE,倾向SSW,岩层层面主要倾向S,倾角变化较大。朱阳关—夏馆断裂带运动学性质是SSW—NNE向推覆俯冲兼左行平移,从而形成朱夏断裂带斜向推覆俯冲的运动学特征。该运动学特征表现为朱夏断裂带北面的二郎坪弧后盆地向秦岭群下俯冲,南面秦岭群则相对向二郎坪群上逆冲推覆。走滑挤压和单向挤压为主的特征,指示朱阳关—夏馆断裂带构造运动是在区域性挤压兼走滑的动力下形成的。朱夏断裂带中心温度最高可达650℃、压力最高可达0。65Gpa,越远离断裂带温度和压力越低。朱阳关—夏馆断裂带形成时属于中温和中低压环境,变质程度最高可达角闪岩相。而后,冯老师带我们来到了断裂带断裂处。明显可见的断裂带向左下方向倾斜,土褐色的岩石在上面附着着,在其两处,有着不同的岩石走向,这是我们第一次如此近距离接触到传说中的断裂带,心中充满了满满的感叹。遥想当时板块运动时形成这断裂带是多么的震撼啊!到了集合的时间,我们又坐上客车向下个目的地出发了。不一会,我们来到了本次实习最好玩的地方————渠首闸。这是一个水库,映入眼帘的是一条大河流淌,两岸青山磅礴,大石高耸,好一个奇观之景。下到水库之后,大家都兴奋地跑到了水岸边,有些同学抓起了鱼,有些同学在拍照留念,更有的同学沿着嶙峋的石山爬了上去,此处的岩石形状大小各异,凌乱地摆在山脚处。观察之后我发现,此处的岩石层去之前一路而来所看到的岩石层还要坚硬,手触摸上去都能感觉到硬实感。老师们看到同学们的欢快劲也都笑而不语,在大家玩了好一会之后,老师向大家讲解了如何去勘察山体的岩石岩层产状以及如何使用地质工具测量岩层层面、断层面、节理面等面状构造的产状要素。我们也带来了罗盘仪。老师为我们讲解了如何测量岩层产状3要素。岩层产状要素的测量,首先要测定岩层的走向:岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向,也就是岩层任意一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面相贴,然后转动罗盘,使底盘水准器的气泡居中,指针所指刻度即为岩层走向。走向是代表一条直线的方向,它可以两边延伸,指南针或指北针的读数都是该直线两端的延伸方向。
一、实习概况:
本次实习为期一周,实习的主要目的是激发和提高学生土木工程专业的热情和兴趣。实习包括课堂讲解和实地考察两部分。在课堂中,老师简单讲解实习内容及各种地质相关内容,在现场根据具体情况姚老师深入分析,精心讲解,不仅使我们掌握了野外实习的基本要领,还使我们对课程理论知识有了感性认识并加以巩固和深化。
二、实习内容:
岩石及边坡工程地质问题,地质实习本质就是研究各种地质情况,其中一大块内容便是岩石和及其构成边坡的工程地质问题,因此,此次实习最大的内容就是观察各种岩石和分析其构成的边坡情况。实习中我们几乎每天都跟岩石和边坡打交道,老师也花了大半部分的精力讲解这部分的知识。我们看到了由残积土形成的土质边坡,其下的坡积物颗粒大小悬殊,工程性能很复杂,需要压实的能量相当的大。由于该坡的坡角和坡度均不大,这里只采取了最简易的边坡防护方式——铺一层水泥砂浆和插上一些排水管,但似乎还是让人有些担忧。我们知道由于岩浆喷出地表后,迅速结晶,以致其形成的岩石具有一定的流动性,并且排列有序,在此就可以用肉眼看到。该岩体结构是整体块状结构,强度较高,并且风化程度低,属于微风化程度,故此边坡稳定性相对较高,但由于该坡的结构面倾向和坡面倾向相同,且倾角小于坡面倾角,导致该坡存在潜在滑动问题。在这里我们测量了一组岩石的倾向、走向和倾角:65°,155°,35°。在地质灾害危险点,我们看到了一个路堑式边坡,该坡的结构体为散体状、碎裂状,风化程度高,属于强风化,稳定性较差。因此,该边坡防护采取就地取材,用片石做成坡角挡墙,坡面铺上一层水泥砂浆,插上一些排水管,但是山体的另一面则没有做任何防护,真为山下的居民担忧。我们还看到了由岩石和土构成的坡,该坡的表层是沉积土。由于该坡的地质构造产生的结构面倾角小而且与边坡平行,加上岩体属于全风化、强风化程度,导致该坡具有较严重的失稳问题,因此其采取路堑式边坡加固方式,用铆钉、抗滑桩和挡墙做防护,这也是在高速公路上常见的防护方式。在其公路的剖面上我们看到了具有一层一层堆积现象的层理层面构造的沉积岩,这也是本次实习唯一一处岩石类别为沉积岩的观察点,该岩为碎屑岩中的细砂岩、混砂岩,有明显的褶皱现象,较为完整,而且是倾斜背斜褶皱构造。这是我第一次见到背斜褶皱现象,由此我感到相当的荣幸。在这,我和同组组员对背斜两翼岩石的倾向、走向和倾角进行了测量,左翼:73°,341°,34°,右翼:334°,240°,34°。
在公路旁我们看到路旁的花岗岩的风化作用包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用,岩体的表面长着一颗树,自上而下遭受着植物生长活动引发的物理风化和化学风化作用,这让我想起了郑板桥的一首《竹石》诗,不禁感叹大自然的力量。
最后我们考察了变质岩。变质岩是指地壳中已存在的岩石,由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的改变,处在高温、高压及其他化学因素作用下,使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列变化所形成的新的岩石。根据变质作用的地质成因和变质作用因素,将变质作用分为:接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用和动力变质作用。变质岩的结构可分为:变余结构(残余结构);变晶结构;碎裂结构。岩石经变质作用后常形成一些新的构造特征,这是区别于其他两类岩石的特有标志,是变质岩的作重要特征之一。原岩变质后仍残留有原岩的部分构造特征者叫变余构造。通过变质作用形成的新的构造叫变成构造:
a)板状构造岩石具有平行、较密集而平坦的破裂面劈埋面,沿此面岩石易于分裂成板体,原岩基本未重结晶,仅有少量绢云母或绿泥石。
b)千枚状结构岩石常呈薄板状,其中各组分基本已重结晶并呈定向排列,但结晶程度较低而使得肉眼尚不能分辨矿物,仅在岩石的自然破裂面上见有强烈的丝绢光泽,系由绢云母、绿泥石小鳞片造成。常具挠具和小皱纹。
c)片状构在定向盈利的长期作用下,岩石中所含大量的片状、柱状矿物如云母、角闪石等,都呈平行定向排列,岩石中各组分全部重结晶,而且肉眼可以看出矿物颗粒。
d)片麻状结构以石英、长石等矿物为主,期间夹以鳞片状、柱状变晶矿物,并呈大致平行的断续带状分布而成,他们的结晶程度都比较高。
e)块状结构岩石中的矿物分布均匀,结构均一,无定向排列,这是大理石和石英岩常具有的构造。鉴别变质岩时,可先从观察岩石的构造开始,根据构造,将变质岩区分为片理构造和块状构造两类。然后可进一步根据片理特征和结构以及主要矿物成分,分析所属的亚类,确定岩石的名称。
三、实习感想
为期一周的地质实习很快的就结束了,通过这次实习,我不仅培养了对大自然的热爱,陶冶了情操,提高了对地质科学的热爱和兴趣,而且还在实习的过程中加深了对地质知识的了解,尤其是工程地质学中的基本理论和基本概念的理解,从之前的感性认识升华为如今的理性认识,这种质的飞跃,应该归功于实践的作用。此外,在此次实习中我在老师身上学了不少的东西。体会最深的就是做事要认真、不能懈怠,更不能放弃,爬山时,在老师的激励下,我坚持下来了,所以要铭记:做事要认真,即使不喜欢的,也要努力去做,努力实现自己的人生抱负,让自己造福于人类!在实习中我还学到了很多的在学校课本上和知识里学不到的东西,这些都是在真正的实践中才能够得到巨大的锻炼的,我也相信我会做好这一切的,正是因为存在这样的问题,我才会将我所有的精力用在学习上,学习中我相信我会继续不断的做好的。通过实习我对自己更有信心了,这一次实习是给我的巨大的人生的财富,相信我会在今后的`工作生活中继续做好的!
一、概况
本次实习线路是6月26日下午三点在攀枝花学院北门,6月27日上午八点在东门集合,在老师的带领下先到政务中心斜对面(星宏国际后面)的边坡,再到龙菁花园上的龙菁大桥。
二、各地点地理位置简介
北门边坡位于攀枝花学院北门大梯子处,上面是广场,标高是1120,下面是一条通往机场的主干道。边坡高差是25米,从马路到坡顶坡面距离是50米,自然坡度是1:2。
星宏国际边坡位于攀枝花市政务中心斜对面,次边坡大概40米左右,边坡所在山高60多米,此处自然坡度大概是1:1.2左右,上面生长着比较矮小的灌木丛,基本上没有参天大树。
龙菁大桥位于攀枝花市龙珠路,龙菁花园上方,是一座连续简支结构的旱桥,位于机场路和现在阳城龙庭所在山,高大约在30米左右。
三、北门地层岩性及抗滑桩
北门边坡地质情况从上往下,第一层是在攀枝花学院修建时勘测到有一至三米的粉质粘土土层,在粉质粘土下面有很厚的昔格达土土层,在昔格达土以下有花岗岩,整个坡面以昔格达土砂砾岩为主。这种砂砾岩在攀西地区分布了很大的区域。大概有四万平方公里,在其他地区很少见看见,成岩石历史在300万年左右,昔格达组岩石中粘粒的粘土矿物成分主要
以伊利石为主,含量达66~82%,高岭石、绿泥石次之,此外还含有石英和铁的氧化物;昔格达地层岩石组成中粘粒含量虽不占主要地位,但由于粘粒中的粘土矿物具有独特的晶体结构,而且颗粒细小,具有一系列的表面特性,因此,它对昔格达岩组及其所组成的填料的工程性质具有极为重要的意义。深入研究昔格达组土岩的性质是其作为工程填料的重要突破口。昔格达混合料特点:粘土岩中的水呈现封闭状态,多为结合水,在这种情况下,短期日晒不能降低含水量。粉砂岩由于粒径小,它的水分子间作用力大,同时毛细作用强,粘粒的存在,使得粉砂岩的水分不易失去。
抗滑桩
在这一站主要是吴老师给我们讲解北门的滑坡处理情况。在这里结合地质情况,采取的是抗滑桩施工。这里的边坡深入到炳三区到仁和的主干道上,由于主干道要达到设计宽度,就进行了边坡开挖,形成了北门的滑坡,为了防止滑坡的发生,需要进行边坡的处理。攀枝花学院广场的设计标高是1120m,主干道是1175m,从顶到底是25m高,平距大概是50m左右,自然坡度是1:2。地质情况分为几层:第一层是填筑的13m的粉质黏土,粉质黏土以下是比较厚的昔格达土,砂砾岩复层,再下面是花岗岩层。由于主要岩层是昔格达土砂砾岩层,它的成岩历史为34百万年,强度低,大概在5Mp以下。昔格达土的主要特点是易软化,浸水后物理性质极易改变,内聚力降低,易形成滑坡。为了稳定滑坡,需要采取一定的施工措施,一般的处理方法有抗滑挡墙、抗滑桩、锚索和锚杆墙等。对于浅层滑坡,主要采用重力式挡墙,而北门的边坡主要是深层滑坡,这里采用的是抗滑桩,在这个坡段加固了两排抗滑桩,一排在边坡中上部位,一排在主干道的道路边上。在施工后,随着时间的推移,在下楼梯的的那个平台处的一部分土体有部分滑坡,因此,后来在中间加了一排抗滑桩。由于在滑坡的表面种植有草皮,形成了地表覆盖层,稳固了地表土层,防止雨水大量进入土体形成滑坡。此后,北门的滑坡就显得相对来说更加稳定了,没有再出现滑坡,杜绝了工程隐患。
四、星宏国际边坡及边坡工程
星宏国际边坡,为了利用山体的建筑面积,需要进行大量的土体开挖,大量的土方开挖量,会造成建筑成本的增加,形成房价居高不下的一个原因。孙老师讲解到此处的土方开挖时,说到攀枝花的建设容易遇到大量的土方开挖,当边坡形成时,当边坡成型后,多会受到自然环境或人为环境的影响,导致边坡稳定性减低,造成崩塌破坏。边坡失稳的原因大致可以分为潜在影响因素和诱发影响因素两类。一般坡度愈大,边坡稳定度愈低。边坡主要由单一或多种地质材料所组成,材料特性的优劣,将直接影响边坡的稳定性,地质材料的组成成分包括矿物的种类。组织。胶结状况。成岩时间等,其外在的表现则为岩性。土壤种类。力学强度及抗风化能力。
边坡工程
这是第二站,孙老师带队到新宏国际小区旁边的边坡开挖处。为了利用山体的建筑面积,需要进行大量的土体开挖,大量的土方开挖量,会造成建筑成本的增加,形成房价居高不下的一个原因。孙老师讲解到此处的土方开挖时,说到攀枝花的建设容易遇到大量的土方开挖,当边坡形成时,当边坡成型后,多会受到自然环境或人为环境的影响,导致边坡稳定性减低,造成崩塌破坏。边坡失稳的原因大致可以分为潜在影响因素和诱发影响因素两类。一般坡度愈大,边坡稳定度愈低。
边坡主要由单一或多种地质材料所组成,材料特性的优劣,将直接影响边坡的稳定性,地质材料的组成成分包括矿物的种类。组织。胶结状况。成岩时间等,其外在的表现则为岩性。土壤种类。力学强度及抗风化能力。
地质构造是影响边坡稳定性最主要的因素之一。当岩体中存在不连续结构面如层面。节理。片理。剪裂带及断层等,会使岩体成为不连续或破碎的岩石,降低岩体强度或提高受风化的影响,而此不连续结构面的存在也容易发展成破坏滑动面,提高边坡的不稳定性。一般而言,不同坡型的稳定性由好到坏为与地质的方向成斜交坡。逆向坡与顺向坡。因此地质构造的方向性。分布密度。分布大小及性质的不同,将对边坡稳定产生相当的影响。
环境因素涵盖范围较广,下面主要针对降雨。地下水。风化与侵蚀作用及地震等对边坡稳定性造成的影响,逐一加以介绍。
(1)降雨:水是造成边坡破坏的主要因素之一,由于降雨后易使地表材料软化降低强度,并增加孔隙水压,降低边坡稳定。
(2)地下水:地下水对边坡造成的不利影响包括:水压作用于垂直裂缝,产生水平推力,使得岩坡或土坡被推向下方;浮力作用于潜在滑动面之上,使得有效正应力减小,降低该面的摩擦力,使得岩质。土质变坏,降低强度,使得边坡失稳。
(3)风化及侵蚀作用:边坡岩石风化后,强度大幅降低,易使护坡作用降低,导致侵蚀量增加,然后新鲜的岩层再次暴露,进一步被风化与侵蚀。
(4)地震:地震产生的地表加速度会使边坡下滑力增加,抵抗力减小,同时地震释放的水平震波易使缺乏抵抗横向剪力作用的边坡发生破坏。
因人为活动造成边坡失稳的影响因素称为人为因素,如道路开挖。山坡地开发。爆破。采矿及开垦等。
(1)山坡地不当开发:目前山坡地不当使用会造成地形和自然植被的改变,边坡坡度因挖。填而变陡,加上自然植被乱砍乱伐,导致边坡失去水土保持的功能,加速边坡崩塌事故的发生。
(2)不当加载:当在边坡的坡顶上弃土和修建筑物,将容易形成边坡破坏。
(3)大量挖填方:在坡地开发中,常将水沟回填以利开发,而此填方区若未压密实,易产生不均匀沉陷或变形,当此填方区上方有建筑物时,将造成龟裂。位移。歪斜或倾倒等灾害。
(4)坡脚不当开挖:坡脚开挖可能使支撑减弱,则有发生破坏的可能。
(5)边坡防护不当:一般坡地开发均需符合水土保持规范,按规定进行边坡生态防护,或增设排水系统和挡土设施等。当这些边坡防护施设不当或维护不良时,将会直接影响边坡的稳定性。
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