工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告(華工版)

1、工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告學(xué) 院： 土木與交通學(xué)院 姓 名： 駱輝軍 學(xué) 號(hào)： 201230221450 專業(yè)班級(jí)： 2012級(jí)土木工程（卓越全英班） 指導(dǎo)教師: 汪益敏 實(shí)習(xí)時(shí)間： 2014年9月 目錄前言 3地層和巖性 4地質(zhì)構(gòu)造 8地形地貌，不良地質(zhì)現(xiàn)象10分組專題 13體會(huì)和建議 17前言：2014年9月1日至9月5日，我們土木工程卓越全英班全體學(xué)生在汪益敏老師的帶領(lǐng)下在廣州附近進(jìn)行了工程地質(zhì)實(shí)習(xí)，地質(zhì)實(shí)習(xí)是整個(gè)工程地質(zhì)學(xué)教學(xué)中十分重要的實(shí)踐環(huán)節(jié)，使理論與實(shí)踐相結(jié)合，為畢業(yè)以后的設(shè)計(jì)、施工中應(yīng)用有關(guān)地質(zhì)資料打下一定的基礎(chǔ)。這是一次啟蒙教育，是一次重要的認(rèn)識(shí)實(shí)習(xí)，重點(diǎn)要理解基本的工程地質(zhì)概念，了解

2、基本知識(shí)，學(xué)會(huì)基本技能。此外，通過實(shí)習(xí)培養(yǎng)對(duì)大自然的熱愛，陶冶情操，提高隨工程地質(zhì)學(xué)的興趣：也進(jìn)一步認(rèn)識(shí)實(shí)踐對(duì)于學(xué)習(xí)來說的重要性；同時(shí)也培養(yǎng)學(xué)我們動(dòng)手的能力、分析具體問題的能力和觀察事物的能力。（一）實(shí)習(xí)目的了解礦物的一般物理化學(xué)性質(zhì)，掌握用肉眼或其他簡單工具鑒定礦物的方法，認(rèn)識(shí)最主要的造巖礦物，為鑒別巖石打下基礎(chǔ)；通過對(duì)典型巖石標(biāo)本的觀察與鑒別，了解巖石的成因、分類，掌握巖漿巖、沉積巖和變質(zhì)巖這三大巖類的基本特征，進(jìn)一步掌握滅一種巖石的成分、結(jié)構(gòu)和構(gòu)造特征，初步了解它們的工程性質(zhì)；遠(yuǎn)距離、近距離觀察一些常見的地質(zhì)構(gòu)造，判斷其構(gòu)造類型，通過所學(xué)的知識(shí)推斷構(gòu)造形成的條件以及原因；學(xué)習(xí)羅盤儀的使用

3、方法，學(xué)習(xí)產(chǎn)狀要素的測量及表示方法；在野外實(shí)地觀察主要類型的巖石，學(xué)會(huì)簡單地鑒別巖石礦物類型的方法； 認(rèn)識(shí)斷層、節(jié)理，滑坡等地質(zhì)現(xiàn)象；認(rèn)識(shí)花崗巖地層，風(fēng)化作用，地質(zhì)構(gòu)造，不良地質(zhì)現(xiàn)象等。（二）實(shí)習(xí)時(shí)間2014年9月1日-2014年9月5日（3） 實(shí)習(xí)內(nèi)容和安排 日期 實(shí)習(xí)內(nèi)容 地點(diǎn)9月1日1）實(shí)習(xí)內(nèi)容介紹、實(shí)習(xí)分組、領(lǐng)用實(shí)習(xí)工具等；交通大樓517室2）工程地質(zhì)相關(guān)講座教學(xué)樓 3401033）認(rèn)識(shí)花崗巖地層，風(fēng)化作用，地質(zhì)構(gòu)造，不良地質(zhì)現(xiàn)象等廣州火爐山9月2日參觀中科院廣州地球化學(xué)研究所地質(zhì)標(biāo)本陳列室，認(rèn)識(shí)中國常見巖石、礦物等地球化學(xué)研究所陳列館參觀廣東博物館地質(zhì)地貌館，了解廣東省自然地理、地貌

4、、地層、礦物、水文地質(zhì)等珠江新城廣東省博物館9月3日認(rèn)識(shí)沉積巖地層、地質(zhì)構(gòu)造、地形地貌、河流地質(zhì)作用等；番禺蓮花山9月4日參觀 1）番禺天河城建筑基坑施工現(xiàn)場，2）華工工商管理大樓基坑施工現(xiàn)場，了解建筑地基基礎(chǔ)工程地質(zhì)問題。番禺漢溪長隆、華工9月5日小組匯報(bào)與討論，撰寫實(shí)習(xí)報(bào)告交通大樓517室地層和巖性 地質(zhì)歷史上某一時(shí)代形成的層狀巖石稱為地層，它主要包括沉積巖、火山沉積巖以及由它們經(jīng)受一定變質(zhì)的淺變質(zhì)巖。從巖性上講，地層包括各種沉積巖、火山巖和變質(zhì)巖；從時(shí)代上講，地層有老有新，具有時(shí)間的概念。）地層是地殼中具一定層位的一層或一組巖石。地層可以是固結(jié)的巖石，也可以是沒有固結(jié)的堆積物，包括沉積巖

5、、巖漿巖和變質(zhì)巖。在正常情況下，先形成的地層居下，后形成的地層居上。層與層之間的界面可以是明顯的層面或沉積間斷面，也可以是由于巖性、所含化石、礦物成分、化學(xué)成分、物理性質(zhì)等的變化導(dǎo)致層面不十分明顯。在實(shí)習(xí)的第一天我們到達(dá)了位于天河區(qū)東北、廣汕公路南側(cè)的火爐山森林公園。據(jù)了解，火爐山長約3公里，面積600公頃，是典型的花崗巖山地。火爐山的巖漿巖屬于侏羅紀(jì)時(shí)代的。花崗巖是一種巖漿在地表以下凝卻形成的火成巖，主要成分是長石和石英。因?yàn)榛◢弾r是深成巖，常能形成發(fā)育良好、肉眼可辨的礦物顆粒，因而得名。花崗巖不易風(fēng)化，顏色美觀，外觀色澤可保持百年以上，由于其硬度高、耐磨損，除了用作高級(jí)建筑裝飾工程、大廳地

6、面外，還是露天雕刻的首選之材。同時(shí)，花崗巖多呈灰白色，灰色，肉紅色；主要成分是石英和正長石，含有少量的黑云母，角閃石，白云母和其他礦物；全晶質(zhì)等粒結(jié)構(gòu)。 下圖是我在第一個(gè)觀測點(diǎn)拍下的圖片，如下圖所示：其中的淺色礦物主要為斜長石和石英，深色礦物為主要角閃石和黑云母。 花崗巖另外，火爐山森林公園中還廣泛分布著花崗斑巖?；◢彴邘r屬于淺成巖。其顏色及礦物成分與花崗巖相似。所不同的是具斑狀結(jié)構(gòu)，斑晶為正長石和石英，基質(zhì)由細(xì)小的長石，石英及其他礦物組成。如右圖所示： 花崗斑巖在實(shí)習(xí)的第二天我們參觀了中科院廣州地球化學(xué)研究所地質(zhì)標(biāo)本陳列室，了解了來自于世界各地的巖石和動(dòng)物化石，如下圖所示： 巖漿巖內(nèi)的褶皺構(gòu)

7、造 恐龍化石 在番禺蓮花山，我們見到了第四系的紅砂巖，紅砂巖質(zhì)優(yōu)，密度高、砂質(zhì)細(xì)，經(jīng)過老師的介紹，我了解到因?yàn)樯皫r的膠結(jié)物主要是鐵質(zhì)膠結(jié)物，且主要是三價(jià)的鐵，所以蓮花石的砂巖總體看起來是紅色的。 獅子巖如圖所示，獅子巖的巖層組成是蓮花山典型的沉積巖中的砂巖和礫巖，其總體看起來也是紅色的，膠結(jié)物質(zhì)的組成也主要是鐵質(zhì)膠結(jié)物，巖石強(qiáng)度高，所膠結(jié)的巖石強(qiáng)渡僅次于硅質(zhì)膠結(jié)，巖石軟弱，易于風(fēng)化。 巨厚層地質(zhì)構(gòu)造（1） 節(jié)理在實(shí)習(xí)過程中汪老師提到的最多的就是節(jié)理，節(jié)理就是巖石中的裂隙，其兩側(cè)巖石沒有明顯的位移。地殼上部巖石中最廣泛發(fā)育的一種斷裂構(gòu)造。通常，受風(fēng)化作用后易于識(shí)別，在石灰?guī)r地區(qū)，節(jié)理和水溶作用形

8、成喀斯特。巖石中的裂隙，是沒有明顯位移的斷裂。節(jié)理是地殼上部巖石中最廣泛發(fā)育的一種斷裂構(gòu)造。在番禺火爐山，一開始我沒能注意到巖石中存在著眾多的裂隙。而斷裂構(gòu)造可分為斷層和節(jié)理，經(jīng)過老師的講解，我明白了這是那些存在的裂隙是節(jié)理。斷層和節(jié)理的區(qū)別在于斷層間的間隙距離較大，而節(jié)理的間隙距離要小很多，同時(shí)由于剪節(jié)理一般成對(duì)存在，且產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，沿走向延伸較遠(yuǎn)，因而我初步判斷這是剪節(jié)理。 節(jié)理根據(jù)查閱相關(guān)的資料和上個(gè)學(xué)期的相關(guān)知識(shí)，根據(jù)節(jié)理的力學(xué)性質(zhì)，可將節(jié)理分為剪節(jié)理和張節(jié)理兩類。（一）剪節(jié)理剪節(jié)理是由剪應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面，具有以下主要特征；（1）剪節(jié)理產(chǎn)狀較穩(wěn)定，沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn)。（2）剪節(jié)理較平

9、直光滑，有時(shí)具有因剪切滑動(dòng)而留下的檫痕。剪節(jié)理未被礦物充填時(shí)是平直閉合風(fēng)，如被充填，脈寬較為均勻，脈壁較為平直。（二）張節(jié)理 張節(jié)理是由張應(yīng)力產(chǎn)生的破裂面，具有以下主要特征：（1）張節(jié)理產(chǎn)狀不甚穩(wěn)定，延伸不遠(yuǎn)。單條節(jié)理短而彎曲，節(jié)理常側(cè)列產(chǎn)出；（2）張節(jié)理面粗糙不平，無擦痕。 剪節(jié)理 剪節(jié)理根據(jù)上述剪節(jié)理和張節(jié)理的特征可以推斷出上圖中的節(jié)理類型為剪節(jié)理，產(chǎn)狀較為穩(wěn)定，且沿走向和傾向延伸較遠(yuǎn)。地形地貌，不良地質(zhì)現(xiàn)象（1） 地形地貌火爐山森林公園：火爐山景區(qū)平均海拔150米，中部最高峰主峰白架頂海拔321.8米。此山山勢渾圓，坡度平緩，山間大石遍布，形狀各異。從天空俯視其形狀象葫蘆，山上泥土多為紅

10、泥土?；馉t山的地貌屬于山嶺地貌。山嶺地貌的特點(diǎn)是它具有山頂、山坡、山腳等明顯的形態(tài)要素。山嶺地貌最突出的特點(diǎn)是它具有一定的海拔高度、相對(duì)高度和坡度，故其形態(tài)分類多是根據(jù)這些特點(diǎn)劃分。 蓮花山占地2.33平方公里，最高峰海拔108米，距廣州市區(qū)30公里，距香港60海里，水陸交通十分方便，是一個(gè)溶古代粗獷和現(xiàn)代秀美于一體的國家4A級(jí)旅游景區(qū)，廣東省風(fēng)景名勝區(qū)。 蓮花山蓮花山屬于丹霞地貌，丹霞地貌（系指由產(chǎn)狀水平或平緩的層狀鐵鈣質(zhì)混合不均勻膠結(jié)而成的紅色碎屑巖( 主要是礫巖和砂巖)，受垂直或高角度解理切割，并在差異風(fēng)化、重力崩塌、流水溶蝕、風(fēng)力侵蝕等綜合作用下形成的有陡崖的城堡狀、寶塔狀、針狀、柱狀

11、、棒狀、方山狀或峰林狀的地形。，顆粒粗大的巖層叫“礫巖”，細(xì)密均勻的巖層叫做“砂巖”。丹霞地貌最突出的特點(diǎn)是“赤壁丹崖”廣泛發(fā)育，形成了頂平、身陡、麓緩的方山、石墻、石峰、石柱等奇險(xiǎn)的地貌形態(tài)。 典型的丹霞地貌同樣，蓮花山中也存在著古海蝕崖地貌，古海蝕崖地貌位于蓮花山東麓海拔50 一60 m之丹壁上，面朝獅子洋，呈水平線狀分布。古海蝕崖地貌分布于蓮花山東麓半山腰絕壁間，橫展絕壁如帶，南北長1200m，可謂壯觀。古海蝕崖高約2-10 m，最大達(dá)15m。海浪刻槽深0.5-l m，最深達(dá)2m (如獅子巖)。經(jīng)過查閱相關(guān)資料，丹霞地貌、古海蝕崖地貌及古采礦場遺跡的地層巖石均同屬新生界第三紀(jì)萃莊組，時(shí)跨

12、整個(gè)古新世，地層同位素年齡為65 一56 .5 百萬年前。由一套總厚度大于150 m的紫紅至暗紅色雜礫巖、雜砂巖、含礫巖屑雜砂巖和含礫砂質(zhì)泥巖夾黑色劣質(zhì)油頁巖薄層組成。其含礫巖屑雜砂巖占總量90 %，呈巨厚層狀，塊狀構(gòu)造，單層厚3 一10 m，層理不發(fā)育，結(jié)構(gòu)均勻，主要礦物成分為石英、長石、巖屑，硬度適中，很適宜古人建材取石。巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定。下圖是我們在一個(gè)天然采石場中拍攝的照片，體現(xiàn)了古人的聰明才智。如下圖所示：因?yàn)閹r層屬于巨厚層，整個(gè)巖層的整體性很好，同時(shí)由于膠結(jié)類型為鐵質(zhì)膠結(jié)物，形成了這樣一個(gè)結(jié)構(gòu)相當(dāng)穩(wěn)定的采石場。這也啟示我們在地下結(jié)構(gòu)的選址時(shí)或者在建設(shè)地下結(jié)構(gòu)物的過程中，如果發(fā)現(xiàn)類似的地

13、質(zhì)情況，可以節(jié)省相當(dāng)一部分的圍護(hù)措施，從而大大地降低建造成本。 采石場 采石場 （2） 不良地質(zhì)現(xiàn)象不良地質(zhì)現(xiàn)象可以分為落石，崩塌與滑坡，泥石流，巖溶，地震等。其中崩塌與滑坡在這次實(shí)習(xí)過程中是被談及最多的。關(guān)于崩塌：崩塌（崩落、垮塌或塌方）是較陡斜坡上的巖土體在重力作用下突然脫離母體崩落、滾動(dòng)、堆積在坡腳（或溝谷）的地質(zhì)現(xiàn)象。在實(shí)習(xí)過程中我也發(fā)現(xiàn)了多處的落石現(xiàn)象，在火爐山和蓮花山的山腳和半山腰都能發(fā)現(xiàn)落石的存在。這些大石頭落下的原因是因?yàn)榈鼗牟痪鶆蚨鸬?，?jīng)過大自然的日曬雨淋形成球狀風(fēng)化，而球狀風(fēng)化恰恰是花崗巖的形成特點(diǎn)，這也從一個(gè)側(cè)面反映了這種巖石的類型是花崗巖或者花崗斑巖。聯(lián)系工程實(shí)際

14、可知，花崗巖的球狀風(fēng)化容易引起地基的不均勻沉降，引發(fā)工程地質(zhì)地基穩(wěn)定性問題，這也是我們作為一名工程師在設(shè)計(jì)過程中需要充分考慮的問題。 分組專題 廣東地區(qū)地形地貌特征和構(gòu)造地質(zhì)條件（1） 地形地貌 廣東陸地的地勢大體是北高南低，地形復(fù)雜，有山地、丘陵、臺(tái)地、平原，以山地和丘陵為主，兩者合占全省土地面積的62%。山地：廣東境內(nèi)的山地主要分布于粵北、粵東和粵西，多呈東北西南走向。丘陵：廣東的丘陵大都分布在山地周圍，或零星散落于沿海平原與臺(tái)地上，海拔高度一般為200500米。臺(tái)地不像丘陵那樣多起伏，也不像沖積平原那樣低洼，海拔高度在200米以內(nèi)。平原：廣東的平原可分布河谷沖積平原和三角洲平原。 火山地

15、貌 喀斯特地貌 火山地貌：在中生代粵東不少地區(qū)，特別是白堊紀(jì)有大量的流紋巖、石英斑巖等巖漿巖。地球內(nèi)部巖漿噴發(fā)形成火山可分為盾形火山、穹形火山、錐形火山等。卡斯特地貌：占全省面積的百分之三，絕大部分分布在粵北的連江流域，北江中游以及樂昌縣西部。 流水地貌 海岸地貌 流水地貌：由地表水流的侵蝕、搬運(yùn)和堆積作用所形成。 地域地貌、斜坡地貌、溝谷地貌、河谷地貌、河床地貌、河漫灘地貌、沖積平原地貌、三角洲地貌、以及峽谷地貌和瀑布。海岸地貌：（珠江三角洲）波浪、潮汐、海流，河流、冰川，以及地殼構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、海面變化、生物作用形成海岸堆積地貌（三角洲、海灘、潮灘、沙壩、沙嘴、潟湖和各種海岸沙丘等）和海岸侵蝕地

16、貌（海蝕洞、海蝕崖、海蝕柱、海蝕平臺(tái)以及海蝕階地）。廣州市地形地貌總結(jié)來說，廣州市地形地貌特征為：(1)以山地為主的東北部區(qū)域；(2)以中低山和丘陵為主的中部區(qū)域；(3)以平原為主的南部區(qū)域。廣州的地勢是：東北高、西南低，呈東北向西南傾斜。大致可分為三級(jí)。最高一級(jí)為東北部山地，包括新豐、龍門二縣的全部和從化、增城的東北部。在燕山運(yùn)動(dòng)期中，由花崗巖侵入而形成的山地，所以主體都是花崗巖，只有局部突起的尖峰才是由石英巖構(gòu)成。由花崗巖所成的山地，山頂較為渾圓，且多地滑現(xiàn)象，而由石英巖構(gòu)成的山地，山稜尖銳，脊部狹窄，頂部多巖石裸露，有的形成懸崖陡壁，險(xiǎn)峻奇特。 （2） 廣東省地質(zhì)構(gòu)造條件 發(fā)展簡史：廣東

17、省的大地構(gòu)造單元屬后加里東華南準(zhǔn)地臺(tái)，是中國大陸一塊年輕的陸殼，年齡不超過1.50109a。其發(fā)展簡史是在早古生代之前(4.05108a前)沉積震旦紀(jì)和下古生界地槽相復(fù)理石建造、加里東造山運(yùn)動(dòng)褶皺上升、變質(zhì)構(gòu)成基底；晚古生代至三疊紀(jì)中期(至約2108a年之前)沉積地臺(tái)相蓋層，印支運(yùn)動(dòng)褶皺上升；之后燕山期地殼運(yùn)動(dòng)等表淺化，形成大量陸殼重熔花崗巖及中生界沉積火山沉積建造，紅色盆地為特色，稱之為地洼型建造。 廣東深大斷裂略圖 廣東省地震區(qū)屬環(huán)太平洋帶中一個(gè)地震帶中國東南沿海地震帶。地震的總體成因是太平洋板塊與歐亞板塊的碰撞擠壓。 按照國家地震局(2001)中國地震烈度區(qū)劃，粵東潮汕地區(qū)NE向與NW向

18、斷裂交匯區(qū)為VIII度區(qū)，廣東省沿海其余區(qū)為VIVII度區(qū)。內(nèi)地帶烈度一般小于VI度，這些地區(qū)的斷裂帶不排除成為發(fā)震斷裂，只是可能性很小而已。廣州的主要斷層及其活動(dòng)性廣州 從化斷裂構(gòu)造帶位于恩平 新豐斷裂構(gòu)造帶的中段，后者北東起自連平、新豐往南西經(jīng)從化、廣州、高明、恩平而達(dá)陽江。連平再往東北、尚可延至江西定南、龍南和安遠(yuǎn)一帶陽江再向西南，則又斜切海陵島后而潛人南海海域，全長約600公里。其總體走向北東40。，西南端撒開呈帚狀，東北端作舒緩波狀延伸，斷面主要傾向北西，傾角40。60。，平行伴生的次級(jí)斷裂發(fā)育，是我國東南沿海深斷裂系北東至北北東向中、新生代以來強(qiáng)烈活動(dòng)的斷裂構(gòu)造帶之一。廣從斷裂帶在

19、廣州三元里附近斜錯(cuò)東西向的廣州 羅浮山斷裂帶，并共同組了廣州地區(qū)的基本構(gòu)造格架。瘦狗嶺斷裂廣州羅浮山斷裂構(gòu)造帶西起肇慶之西，往東橫穿三水盆地，經(jīng)廣州瘦狗嶺，過黃埔，直切東莞盆地的北部邊緣，至博羅長寧附近，全長約160公里，是橫亙廣州地區(qū)中部規(guī)模最大的東西向斷裂構(gòu)造帶。其廣州段即是瘦狗嶺斷裂。它和北東向的廣從斷裂一起，組成了廣州地區(qū)的基本斷裂構(gòu)造格架。白坭沙灣斷裂北起自坭，南至萬傾沙，走向330。，傾向SW，傾角30。一80。，晚第四紀(jì)以來活動(dòng)。性質(zhì)為NE盤上升，SW 盤下降。NE盤廣州黃沙橋頭H24孔海拔一8米處為淤泥，TL。樣品年齡為(1511015)Ka BP；W 盤南海平洲夏教PK15孑L海拔一139米為淤泥層，HC樣品年齡為(1501550)Ka BP。依據(jù)樣品年齡測試結(jié)果，它們屬同一時(shí)代的堆積 J。傳統(tǒng)上將白坭沙灣斷裂分為沙灣和白坭兩段。獅子洋斷裂獅子洋(又稱文沖斷裂)。走向330。，傾向南西，傾角50。一60。斷裂主要隱伏于第四系及現(xiàn)代水系。北西段于廣州文沖造船廠一帶見寬約6米的破碎帶，由硅化巖及硅化構(gòu)造角礫巖組成。斷層角礫中有硅化巖，說明斷裂有過多期活動(dòng)。硅化巖石英光軸巖組圖點(diǎn)極密為分散狀，反映拉張為主的特點(diǎn)。西塘斷裂走向300。一320。，傾向南西或北東，傾角70。至近直立。長約28km。北段發(fā)育于J3G花崗巖中，中段為第四系覆蓋，南段