工程地质认识
实习报告
学院: 资源与安全工程学院
班级: 城地1603班
姓名: 周文
学号: 020*******
导师: 刘科伟
2018 年 7 月目录
一、实习时间 (3)
二、实习地点 (3)
三、实习目的 (3)
四、实习安排 (3)
五、实习过程 (4)
5.1 岳麓山地质观测 (4)
5.1.1岳麓山概况 (4)
5.1.2 岳麓山实习情况 (4)
5.2 秀峰山公园丁字镇实习情况 (11)
5.3月湖公园北地铁站实习情况 (14)
5.3.1月湖公园北地铁施工概况 (14)
5.3.2实习情况 (14)
六、实习总结 (16)2018.7.3~2018.7.
二、实习地点
岳麓山、秀峰山公园,丁字镇,
三、实习目的
1、巩固和加深在课堂所学的理论知识,使理论与实践相结合,提高教学效果。
2、了解岩层产状及其形成过程和发展情况,分析沿途所见的岩石性质以及该地区的地质发展演变史。
3、学会野外观察地质现象和分析评价工程地质问题的初步能力。
4、开拓学生眼界,培养和提高实际工作能力(如动手能力、操作能力、分析和解决问题的能力、观察能力、思考能力)。
5、学会鉴赏分析楼盘的构造。
通过本次地质实习学会有关地质观测的一些基本技能:
1、矿物和三大类岩石的肉眼鉴定与描述。
2、学会使用地质罗盘仪测量。
3、基本地层构造现象的识别、描述与初步分析。
四、实习安排
5.1 岳麓山地质观测
5.1.1岳麓山概况
岳麓山,山势中部高,南北低,碧虚岭海拔296米,为岳麓山最高峰。山前有天马山、凤凰山大小岗丘罗列。山后有桃花岭、金牛岭等丛峦叠翠,群山混然一体,形成长沙的屏障,人们誉为“碧幛屏开,秀如琢玉。”据唐《元和郡县志》,岳麓山“盖衡山之足也,故以麓名。”因此,历来认其为南岳七十二峰之最后一峰,岳麓,即“南岳之麓”,名流雅士多有吟咏,如清罗源汉《游岳麓》诗云:“千里望衡先望麓,相将七二数云寰。”由于岳麓山山体为砂岩、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,而有白鹤、青枫诸名泉形成。游览区面积553.3公顷,最高峰海拔300.8米,山涧幽壑,树木葱翠,风景幽美。据地质学考证,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。岳麓山脉属南岳衡山,古人把岳麓山列为南岳七十二峰之一,称之为灵麓峰。大自然的鬼斧神工,营造出了名誉宇内的岳麓山自然景观。
5.1.2 岳麓山实习情况
我们跟随着老师,从校本部云麓山庄处的台阶登上岳麓山,在上山之前,我们途径后山的实验室,据老师介绍,后山实验室四季恒温,各种实验都可以在这里完成,但是这里比较潮湿,要注意仪器的保护。沿着台阶上山先来到一处泉水,可以看到有许多居民在这里打水,老师向我们提了几个问题:如何证明这是一个泉?它是如何出现的?水量常年基本不变的原因?如何判断泉水的补给来源?泉一般会出现在褶皱,断层的枢纽位置,因为这些地方岩石由于构造应力产生裂隙,泉水得以流出。水量常年不变也可以证明它是一个泉,前几天刚下过雨,如果它的水的补给来源是地表水,那么这几天水量应该会增加,而且水会浑浊,可是水量不变而且依然清澈,说明其补给来源是地下水。据老师介绍,这里泉水的水质经过检验是符合饮用水标准的,而且比我们平时的饮用水水质好很多。泉水的水质主要取决于两方面,一是当地的上层空气质量,城市地区的上层空气中含有较多酸性气体和重金属粉尘等有害物质,会导致地下水被污染;二是岩性的物化特征,岩体当中可能含有重金属矿物成分,溶解到水中。
(图为泉水与正在打水的居民)
继续沿台阶登上山顶,观察道路两旁的裸露地层。由于岳麓山植被茂密,在公路开挖后,土层和岩层保存较为完好。通过观察及查资料发现:岳麓山土壤呈酸性的红壤,成土母质以板页岩风化物为主(占
48.8%)其次为第四纪红土。主要特征是缺乏碱金属和碱土金属而富含铁、铝氧化物,呈酸性红色。红壤在中亚热带湿热气候常绿阔叶林植被条件下,发生脱硅富铝过程和生物富集作用,发育成红色,铁铝聚集,酸性,盐基高度不饱和的铁铝土,基本特征:
(1)、化学风化过程强烈;
(2)、剖面深厚;(3)、土壤肥力低;
(4)、铁的氧化物在土体中表现突出的颜色。
如图所示即为岳麓山典型的石英砂岩
这些岩体的强度大体上都比较低,是因为在第四纪中遭到人为破坏,比如说盘山公路的修建必然会给周边的岩体造成破坏。再走几步,我们就看到了一块较大的完整的砂岩,就可以感受到其就具有较高的强度。
之后,穿过鸟语林,来到黄兴墓前,可以看到沉积岩明显的层理和断层。
(图示为断层)
要说岳麓山最清晰最突出的地质构造当属清风峡的褶皱构造了。整个褶皱构造长约3米,高约2米,纵向深入岩壁和土层。从图中可以明显的看出褶皱的整体构造,是褶皱中典型的背斜构造:地层向上凸出,岩层清晰分明
(背斜)在此地附近,还可以看到脚下的坡积物和司令部附近存在的软弱夹层,软弱
夹层触感明显与上下层岩石不同。坡积物软弱夹层
在岳麓山的实习过程中,我们还有一个主要任务是学会使用地质罗盘。
地质罗盘:地质罗盘又称“袖珍经纬仪”。野外地质工作不可缺少的工具。主要包括磁针、水平仪和倾斜仪。结构上可分为底盘、外壳和上盖,主要仪器均固定在底盘上,三者用合页联结成整体。可用于识别方向、确定位置、测量地质体产状及草测地形图等。
在这次实习过程中我们主要练习用地质罗盘测量岩层的产状:走向、倾向、倾角。
1. 岩层走向的测定
岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。
测量时将罗盘长边与层面紧贴,然后转动罗盘,使底盘水准器的水泡居中,读出指针所指刻度即为岩层之走向。
因为走向是代表一条直线的方向,它可以两边延伸,指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向,如NE30度与SW210度均可代表该岩层之走向。
2.岩层倾向的测定
岩层倾向——是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影,恒与岩层走向垂直。
测量时,将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向,罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘,使底盘水准器水泡居中,读指北针所指刻度即为岩层的倾向。
假若在岩层顶面上进行测量有因难,也可以在岩层底面上测量仍用对物觇板指向岩层倾斜方向,罗盘北端紧靠底面,读指北针即可,假若测量底面时读指北针受障碍时,则用罗盘南端紧靠岩层底面,读指南针亦可。
3.岩层倾角的测定
岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角,即真倾角,它是沿着岩层的真倾斜方向测量得到的,沿其它方向所测得的倾角是视倾角。视倾角恒小于真倾角,也就是说岩层层面上的真倾斜线与水平面的夹角为真倾角,层面上视倾斜线与水平面之夹角为视倾角。野外分辨层面之真倾斜方向甚为重要它恒与走向垂直,此外可用小石于使之在层面上滚动或滴水使之在层面上流动,此滚动或流动之方向即为层面之真倾斜方向。
测量时将罗盘直立,并以长边靠着岩层的真倾斜线,沿着层面左右移动罗盘,并用中指搬动罗盘底部之活动扳手,使测斜水准器水泡居中,读出悬锥中尖所指最大读数,即为岩层之真倾角。
岩层产状的记录方式通常采用下面的方式:
既方位角记录方式,如果测量出某一岩层走向为3100,倾向为
2200 ,倾角350,则记录为NW3100/SW∠350或3100/SW∠350或2200∠350。
5.2 秀峰山公园丁字镇实习情况
实习的第二天我们出二环线后沿着芙蓉北路往北前进,在路上看到了两个不同的边坡,一个是岩质边坡,一个是土质边坡,据蒋老师介绍,土质边坡最常用的治理方法是方格网,并打入预应力锚杆,这样在位移不大时锚杆就可以起到加固作用;而岩质边坡不同,岩质边坡由于在内部存在比较完整的岩石,因此可以将锚杆打入锚固带进行加固,就不需要方格网,治理边坡还有一种常用的方法是放坡,放坡是指为了防止土壁塌方,确保施工安全,当挖方超过一定深度或填方超过一定高度时,其边沿应放出的足够的边坡。土方边坡一般用边坡坡度和坡度系数表示,然而那处岩质边坡位于城市里,没有足够的距离进行放坡,因此修建了传统的直立挡土墙,这种自重式挡土墙在地基较好,高度不高,当地有可用石料时可采用,但是无法恢复植被。
挡土墙来到秀峰山公园,可以看到山体主要是青灰色的板岩。板岩是具有板状结构,基本没有重结晶的岩石,是一种变质岩,原岩为泥质、粉质或中性凝灰岩,沿板理方向可以剥成薄片。板岩的颜色随其所含有的杂质不同而变化。板岩(Slate)的形成与砂岩一样,是由于地球的地壳运动,砂粒与胶结物(硅质物、碳酸钙、粘土、氧化铁、硫酸钙等)经长期巨大压力压缩粘结而形成的一种沉积岩。板岩是区域变质作用得低级产物,温度和均向压力都不高,主要受应力作用的影响。板岩以矿物颗粒或以隐晶质为主,重结晶作用发育不明显,具明显的变余结构和板状构造。据老师介绍,长沙的地形是向南倾的,因此南
边的岩石主要是沉积岩,中部则为变质岩,再往北则为岩浆岩。我们现在所在秀峰山公园则属于变质岩地区,如上图所示为板岩。
此外,在周围还可以看到泥岩,泥岩是泥岩是指弱固结的黏土经过中等程度的后生作用(如挤压作用、脱水作用、重结晶作用和胶结作用)形成强固结的岩石。是已固结成岩的,但层理不明显,或呈块状,局部失去可塑性,遇水不立即膨胀的沉积型岩石,泥岩
强度很低,用板岩和泥岩相互摩
擦可以留下划痕。
(图为泥岩)
接下来我们来到北边的丁字镇,这里是岩浆岩地区,修建了一个花岗岩采石场,花岗岩属于酸性(SiO2>66%)岩浆岩中的侵入岩,这是此类中最常见的一种岩石,多为浅肉红色、浅灰色、灰白色等。中粗粒、细粒结构,块状构造。也有一些为斑杂构造、球状构造、似片麻状构造等。主要矿物为石英、钾长石和酸性斜长石,次要矿物则为黑云母、角闪石,有时还有少量辉石。副矿物种类很多,常见的有磁铁矿,榍石,锆石、磷灰石、电气石,萤石等。石英含量是各种岩浆岩中最多的,其含量可从20—50%,少数可达50—60%。钾长石的含量一般比斜长石多,两者的含量比例关系常常是钾长石占长石总量的三分之二,斜长石占三分之一,钾长石在花岗岩中多呈浅肉红色,也有灰白、灰色的。灰白色的钾长石和斜长石在手标本上往往不易区分。这时我们要仔细观察这两种长石的双晶特征,因为斜长石具聚片双晶,转动手标本时可见到斜长石晶体上有规则的明暗相间的聚片,而钾长石为卡式双晶,表现为明亮程度不同的两半晶体。
花岗岩还可以根据暗色矿物种类进一步命名,如暗色矿物主要是黑云母,可称为黑云母花岗岩,这是常见的一种花岗岩。如为黑云母和白云母,其含量接近相等,可称为二云母花岗岩,如果暗色矿物以角闪石为主,则称为角闪花岗岩,如果暗色矿物以辉石为主,则称为辉石花岗岩,几乎不含暗色矿物的则可称为白岗岩。可以看到山上大块的花岗岩中
有带状,这是其中的石英形成的石英脉。
(图为花岗岩和石英脉)5.3月湖公园北地铁站实习情况
5.3.1月湖公园北地铁施工概况
长沙市轨道交通3号线一期工程呈西南-东北走向,从岳麓区山塘站至星沙广生站,跨岳麓区、天心区、雨花区、芙蓉区、开福区、长沙县,线路长36.399km, 平均站间距为1.491km,设车站25座,全为地下站;在山塘站西北、南三环的南侧设洋湖垸车辆段,在广生站的东南侧设置张公塘停车场;其中换乘站10座;与1号线共享主变电所,另在星沙大道站附近新设主变电所1座;与1、2、4、5号线共享利用2号线杜花路控制中心;在阜埠河站设与4号线的联络线,在月湖公园北站设与5号线的联络线,与1号线在侯家塘站换乘,与2号线在长沙火车站站换乘。
5.3.2实习情况
现在橘子洲头地铁车站是3号线的一期工程,基坑正在建设中。
地下连续墙——>最上层支撑梁——>明挖法开挖——>做一层支撑梁一边开挖——>开挖完毕,拆除支撑梁
1)地下连续墙
连续墙可以定义为:利用各种挖槽机械,借助于泥浆的护壁作用,在地下挖出窄而深的沟槽,并在其内浇注适当的材料而形成一道具有防渗(水)、挡土和承重功能的连续的地下墙体。
地下连续墙可以分类为:
1 按成墙方式可分为:①桩排式;②槽板式;③组合式。
2 按墙的用途可分为:①防渗墙;②临时挡土墙;③永久挡土(承重)墙;
④作为基
3 础用的地下连续墙。
4 按墙体材料可分为:①钢筋混凝土墙;②塑性混凝土墙;③固化灰浆墙;
④自硬泥浆墙;⑤预制墙;⑥泥浆槽墙(回填砾石、粘土和水泥三合土);⑦后张预应力地下连续墙;⑧钢制地下连续墙。
5 按开挖情况可分为:①地下连续墙(开挖);②地下防渗墙(不开挖)。
2)基坑支护
常见的基坑支护型式主要有:
排桩支护,桩撑、桩锚、排桩悬臂;
地下连续墙支护,地连墙+支撑;
水泥土挡墙;
钢板桩:型钢桩横挡板支护,钢板桩支护;
土钉墙(喷锚支护);
逆作拱墙;放坡;
基坑内支撑。
地下水控制
基坑开挖期间,地下水控制也属于基坑支护的一部分,地下水控制方法可分为集水明排、降水、截水和回灌等型式单独或组合使用。
坑壁支护
1、坑槽开挖时设置的边坡符合安全要求。坑壁支护的做法以及对重要地下管线的加固措施必须符合专项施工方案和基坑支护结构设计方案的要求。
2、支护设施产生局部变形,应会同设计人员提出方案并及时采取相应的措施进行调整加固。
排水措施
1、基坑施工应根据施工方案设置有效的排水、降水措施。
2、深基坑施工采用坑外降水的,必须有防止临近建筑物危险沉降的措施。
坑边荷载
1、基坑边堆土、料具堆放的数量和距基坑边距离等应符合有关规定和施工方案的要求。
2、机械设备施工与基坑(槽)边距离不符合有关要求时,应根据施工方案对机械施工作业范围内的基坑壁支护、地面等采取有效措施。
土方开挖
1、施工机械应由企业安全管理部门检查验收后进场作业,并有验收记录。
2、施工机械操作人员应按规定进行培训考核,持证上岗,熟悉本工种安全技术操作规程。
3、施工作业时,应按施工方案和规程挖土,不得超挖、破坏基底土层的结构。
4、机械作业位置应稳定、安全,在挖土机作业半径范围内严禁人员进入。
六、实习总结
快乐的实习很快就结束了,对于这次宝贵的实习机会我们大家都是倍感珍惜的,能在实际生活中去体验去发现生活中的专业知识是非常快乐的。在实习中学习知识和在课堂上学习知识完全是两个概念,这次实习让我们将书本上的知识和实际工程中的问题结合起来,达到了理论与实际相贯通的目的。
在这次实习中,我将课本上的理论知识地质现象在实际中一一对应起来,加深了我对工程地质问题的理解,亲眼见到了三大类型的岩石,对它们各自的特点也有了一定的了解,也见到了几大主要的地质构造,如断层,褶皱,节理等,还掌握了地质罗盘的使用方法,在工地上,也见到了施工工艺,让我加深了对所学专业的了解,让我对未来的规划更有目的性,同时,也要感谢三位带队老师,让我们获得这一次难得的体验,谢谢你们!下载本文