土木工程地质实习报告.doc

目 录一.前言-1二.实习目的-1三.实习方法-2四.地铁8号线地质勘察认识实习-2 1.地铁8号线介绍-2 2.地质勘察方法介绍-3 3.实习过程-6 4.感想体会-11五.南望山-毕家山实习-12 1.实习区地质概况-12 2.观测点位布置-14 3.实习过程-144.成果整理-195.感想体会-21六.实习总结-21一前言土木工程地质对于我们道路桥梁专业来说是一门必修课，同时也是一门理论性和实践性都很强专业基础课。进行土木工程地质课间野外实习，对于巩固和加深课堂教学内容的理解和掌握，建立基本构造现象的感性认识，初步了解构造地质野外观测方法，初步接触从局部构造现象推到整体构造，都具有十分重要的意义。此次实习主要包括两个方面，一是武汉地铁8号线的前期地质勘测认识实习，二是南望山-喻家山-毕家山的地质构造实习。二实习目的本次实习的主要目的在于：1、本实习的目的是配合工程地质学课堂教学，开展野外实践教学，通过实习来印证、丰富和巩固课堂所学的理论知识，以达到理论联系实际。2、通过实习，初步学会观测和分析实习地区的岩性，地质、地貌、土壤等自然地理现象，并掌握地质野外工作的一般方法，掌握地质构造野外考察方法。3、通过观察工作者实地进行工程地质勘查，了解勘察的内容和一般方法，加深对地质勘察的认识，以及对工程建设的意义与必要性。三实习方法 1.在地铁八号线处主要以观看为主，通过观看工作人员的地质勘察过程和相关人员的介绍，再仔细听老师现场的讲解，从而掌握地质勘察的基本方法。 2.测南望山-毕家山的地质构造时采用追踪法，选定一条合适的路线和几个出露的观测点进行测定其岩性、产状，结合已知的数据，判断其构造，勾绘出线路段的地质剖面图。 3. 除了对各种勘察过程、地质构造现象认真仔细地进行观察之外，还应对观察内容、测量数据要认真记录，对典型现象画出素描图或照相，然后结合课堂教学内容和书本知识，对各种勘察方法的原理进行解释，对观察到的各种地质现象进行构造分析，对测量数据和地质信息进行综合分析。 四武汉地铁八号线地质勘察认识实习 1.地铁八号线介绍 武汉地铁8号线工程起点位于汉口东西湖区金银潭大道，终点站为武昌南湖大道，全长31.8公里。该地铁线是武汉轨道交通规划网中交通骨干线路。它的建设，对加强武昌和汉口之间联系，有效解决武汉跨江交通问题，促进长江两岸均衡发展具有重要作用。中交二航院中标项目为长28.6公里线路(不含越江段)和沿线车站、停车场及出入段线的可行性研究报告阶段工程地质勘察，将完成陆域钻孔156个，进尺9340米；静力触探钻孔52个，进尺2335米及相关实验。我们的实习点选择了两个，一个在梨园处观看钻探过程和波速测试，另一个点在徐东一小区内观看静力触探过程。2.地质勘察方法介绍（1）钻探 钻探是利用钻探机械和工具在岩土层中钻孔的一种勘探方法。它可以直接探明地层岩性、地质构造（断层、节理、破碎带等）、地下水埋深、含水层类型和厚度、滑坡滑动面的位置以及岩溶发育情况等。它还可取出岩芯作为试样或在钻孔中进行抽压水试验、声波测试、触探试验或长期监测等。与坑探相比，钻探的深度大，且选位一般不舜地形、地质条件的限制；与物探祖比，钻探是直接的勘探手段、精度高、准确可靠，因此在工业与民用建筑勘察中不同的勘察阶段中都广泛采用。在公路工程地质勘察中，经常采用简易钻探，而钻探主要用于桥梁、隧道及大型滑坡等不良地质现象的勘探。 钻探方法和设备钻探工程据动力来源可分为人力和机械两种。前者仅用土层、浅孔，后者则岩土层均适用，且效率高、孔深大。常用的人力钻探工具有洛阳铲、麻花钻、小螺纹钻等。机械钻探的工具是各式的钻机，同时根据钻入岩土的方法又分为冲击钻探、回转钻探、振动钻探和冲洗钻探。 工业与民用建筑勘察常用简易、轻便的 SH 一 30 钻机回转钻进，可以采取岩土样，对软土用薄壁取土器，对原状砂土和软戮土要用特制的取土器。对松散的砂卵石层采用冲击钻进或振动钻进。对软弱地层或破碎带采用干钻法、双层岩芯管法。岩土取样取样是岩土工程勘察中必不可少的、经常性的工作。为定量评价岩土工程问题而提供室内试验的样品，包括岩土样和水样。除了在地面工程地质测绘调查和坑探工程中采取试样外，主要是在钻孔中采取的。 最后根据所测的现象与数据编制成钻孔柱状图，作为综合性的成果。 （2）静力触探静力触探是把具有一定规格的圆锥形探头借助机械匀速匀速压入土层中，测定土壤对探头的贯入阻力，以此来间接判断、分析地基土的物理力学性质，进而推测土层的工程地质性质。它是一种原位测试技术。静力触探试验的仪器设备静力触探仪，一般由三部分组成：贯入系统，包括加压装置和反力装置，它的作用是将探头匀速、垂直地压入土层中。测量系统，用来测量和记录探头所受的阻力。静力触探头，其内有阻力传感器，将贯入阻力通过电讯号和机械系统传至自动记录仪并绘出随深度的阻力变化曲线。常用的探头分为单桥探头、双桥探头和孔压探头。单桥探头所测到的是包括锥尖阻力和侧壁摩阻力在内的总贯入阻力，双桥探头可分别测出锥尖阻力和侧壁摩阻力，孔压探头在双桥探头的基础上再安装一种可测孔隙水压力的装置。静力触探具有测试结果可靠,效率高,成本低等显著优点,适用于粘性土,粉土和砂土,不适用于碎石土及岩石. 静力触探试验的工程目的主要是: 土层划分及土类判别、确定地基承载力、单桩承载力、判定饱和砂土和粉土的液化势。 （3）波速测试 剪切波速是指震动横波在土内的传播速度，可通过人为激震的方法产生震动波，在相隔一定距离处记录振动信号到达时间，以确定横波在土内的传播速度。测试方法一般有单孔法、跨孔法等。剪切波速是抗震区确定场地土类别的主要依据。 对于地震烈度达到6级的需要做波速测试。它所依据的是岩石的弹性。当地震波通过不同岩石的分界面时将产生反射、折射等现象，利用地震仪记录反射波和折射波传播到地面各接收点的时间，并研究振动波的特性，就可以确定引起反射或折射的地质界面的埋藏深度、产状及岩石性质等。 3.实习过程 在做好了充分准备后，6月13日我们就正式开始踏上实习的征程。八点半在陈老师和俞老师两位老师的带领下，大家在西六门口便登上了去往梨园的车，每个人都显得异常的兴奋。我们选择的路线是环东湖的，所以可以顺带免费观赏一次东湖的晨景，清新宁静，给实习增添了不少的趣味。 大约四十分钟的行程，我们就来到了第一个实习地点梨园附近。看到几个工人正在进行钻探过程，采用的是用柴油机带动的机械钻探。 首先是项目经理给我们介绍了大致的情况，包括工程的概况、勘测点位的个数和布置情况、钻探的方法等等。还告诉了我们现在他们已经测测得了的数据，了解到此处的地下风化深度大约在三十多米，而要求钻探深度为强风化层一下十米以上，所以总的钻探深度至少是四十多米。 接着，我们就在一旁观看钻探的过程，此时由于已经在三十米以下，地层为比较坚硬的泥岩，所以采用的是金刚石钻头冲击钻探的方法。同时经理也给我们介绍了其他的钻进方法和钻头。对于上面的土层，用的是合金钻头，接着的粘土层用的是回转钻，下面较硬的地层就需要用振冲的办法钻进。而且遇到岩石时则用金刚石钻头冲击钻探。而且还带领我们看了各个钻头，以及怎么识别，主要根据钻头的齿的形状和齿深来区分的。 这次刚好遇到他们出钻取岩芯，所以有机会目睹钻探的全过程。但刚好取钻的时候钻头被卡住了，据介绍大概是因为孔周围有卵石掉落所致，所以最终还是没有看到岩芯的取出过程，为此深感遗憾。之后就去看了已经取出的岩芯， 陈老师给我们依次讲了一遍各个岩芯的岩性及组成，分析了其好坏，第一次这样零距离的学习，感觉到实习学习的乐趣。其具体的记录件下表格： 岩芯整理表孔深（m）描述钻探方法0-2.0岩芯为填土层，黄色，粘结为整体，强度低合金钻头2.0-8.2为粉质粘土，黄色，不能粘结为整体，强度低回转钻8.2-15.6为粉质粘土+卵石，不能粘结为整体，强度低振冲方法15.6-22.5主要就是卵石，夹杂一些细砂石振冲方法22.5-34.0出现一层软质层，灰白色，一捏就散，强度极低振冲方法34.0以下 为泥岩，硬度较大，出现基岩层金刚石钻头同时在这个过程中，还明白了几个问题，首先就是旁边的泥浆的用途，主要是灌入钻孔内，一则护壁，防止孔壁松散的砂石滑入孔内，其次是为了润滑钻头，减小钻进过程的摩擦阻力，易于钻进。第二就是采用的是泵冲法来冲出孔内残余的砂石，先将水高压注入孔内，随着水的溢出，就将砂石也带出来了，这主要是用来取不能粘结成整体的岩芯，否则就直接从钻头内取出。最后就参观了波速测试实验。先是将一传感器探头放入钻孔内，然后在地面敲击钻机底座作为波源，传到探头处，由于探头连接着波速测试仪，这样就可以反馈此次产生的波形，记录在波速测试仪中，然后再改变探头的深度位置，继续测量，直至孔口。这样就完整的记录了这个地层的波速。再将数据通过相应软件进行分析，就可以得出相应的结论。 在看完这些以后就已经十点了，由于考虑到十一点就得返回，所以就没有再花时间在此处逗留，而是赶赴另一个实习点进行实习。大家迅速的集中到一块，很有秩序的上了校车，大约十来分钟的车程就到了目的地，在徐东的一个小区内，听介绍此处为一个计划的地铁站，待开修时周围的建筑都会被拆迁。在此主要是观看静力触探的钻探过程。由于事先就已经联系好了，所以工作人员早已在此处等待我们了。我们一到，工作人员做了简单的介绍就开始了。首先通过静力触探机的贯入系统将探头匀速压入地下，采用的是液压机，能产生很大的压力。由于静力触探头与测量系统相连，所以通过触探头的感应，就可以把钻头的阻力转换为电信号，传到测量系统的内部记录下来，就可以绘制出阻力随着深度的变化函数。通过对阻力的研究，就可以划分地层，得出各个岩层的性质与承载力。 静力触探成果曲线 4感想体会 工程地质勘察实习比较实用，虽然实习的时间过短，只有一天，但是整个工程勘察的操作过程基本上都看了，学到了不少的东西。在实际的观看过程中我们把理论知识和工程实际经验进行了对比，将课堂上学到的东西运用到过程中，解释相应的原理方法。我们虽然没有自己亲自动手操作的机会，但是毕竟在现场目睹了钻探的实际操作过程，对其也有了感性的认识，并了解到在实践中处理问题的方法与理论方法的区别。通过实习，我也认识到实践经验的重要性，意识到地质实践工作的辛劳和地质工作的乐趣，既需要极大的工作热情和勇气也需要地质工作者在工作中谨慎细微地观察、记录，从而准确地评价工程地质条件，并提出科学合理的改善地质条件和减小危害的工程治理措施。特别是地质勘察工作，它关系到一个工程的可行性的判断，也关乎一个工程的安全可靠性，稍微一粗心就可能做出相反的结论，带来不可估量的损失。五南望山毕家山实习 1.实习地区地质概况（1）自然地理研究区位于大别山南缘，江汉平原北东缘。地貌上以低山丘陵区为主，主要由南望山、喻家山等多个低山丘组成，呈近东西向断续展布，低山坡角较缓，在1035，海拔高程一般在60-110 米，海拔最高者为喻家山（149.4 米），最低洼处为东湖。海拔100 米以上者多见有基岩出露，海拔100 米以下的低丘及山间凹地多为近代残坡积物堆积。研究区内以黄棕壤土和少量红壤土为主，垄岗中部以黄棕壤土为主，土质粘性重，垄岗上部为少量红壤土，酸性强，土层薄。（2）地层研究区内第四纪堆积物分布最广，基岩仅在南望山、喻家山、九峰山、狮子山等低山处有出露，主要为志留系粉砂岩、泥盆系石英砂岩、石炭系灰岩、白云质灰岩、二叠系硅质岩等。志留系页岩常组成背斜核部，背斜两翼依次为泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系不同时代岩层。地层出露有中志留统坟头组（S2f），上泥盆统五通组（D3w），下二叠统孤峰组（P1g）以及第四系沉积物（Q），石炭系地层未见地表出露。地层岩性组简述如下：中志留统坟头组（S2f）：上部为灰褐色厚层状中粒石英砂岩、长石石英砂岩、粉砂岩；中部为一套棕黄色中厚层状一厚层状杂砂岩夹粉砂质页岩，局部含磷结核；下部为黄绿色粉砂质页岩、页岩、泥质粉砂岩。上泥盆统五通组（D3w）：上部为灰白色厚层状纯石英砂岩，偶夹白色粘土层；下部为灰白色厚层一巨厚层状中细粒石英质砾岩、含砾石英砂岩，砾石为脉石英。与下伏中志留统坟头组（S2f）地层呈平行不整合接触关系，接触面上可见铁铝质古风化壳。石炭系未见出露。下二叠统孤峰组（P1g）：上部为灰色薄层一厚层状硅质岩；下部为灰黑色厚层状瘤状灰岩，白云质灰岩，与下伏地层接触关系被覆盖。第四系(Q)全新统为冲积、湖积、湖冲积层及坡残积成因的砾石、砂粘土等（3）构造褶皱褶皱在本区占主导地位，并对其它构造有一定的控制作用。主体构造线近东西向，在南北向主应力作用下，还发育有其它一些次一级的构造形迹。区内现代构造运动呈缓慢下降趋势，新构造运动升降幅度不大，是一个相对稳定地区。本区褶皱自北向南依次有：磨山向斜、大李村背斜、园林学校向斜。断层本区断层主要是基于褶皱基础上发展起来的。可分为近东西向的纵断层和近南北向的横（斜）断层。断层规模相对较小，平面上延伸不长，如地大水塔断层。纵断层组：已观察到的纵断层有磨山、风筝山南北坡、喻家山共四条，它们规模大小不一，走向近东西。标志为地层缺失、产状突变、岩石破裂、摩擦镜面和阶步发育等，并常被横（斜）断层切错。断层面均较陡立，微向北倾斜，断面擦痕多组，属多次活动断层性质。横（斜）断层组：野外观察到如磨山南北坡、喻家山等地，走向近南北，标志有地层沿走向被切错、切割纵断层、破碎带、向斜核部宽窄突变等。断层面较陡，倾向或东或西。2.观测点位布置点位编号具体位置NO.1 南望山南坡，地大研究生楼东头NO.2南望山南坡左侧乱石堆处NO.3南望山去往西南公路途中NO.4南望山西南公路拐弯处NO.5地大北门南望山汽车站NO.6 猴山南约100m处NO.7森林公园内一垭口路堑 3.实习过程由于端午节放假的原因，我们正式进行实习的时间就只能安排在节后。6月17日的早晨，大家在做好准备后，就来到了西小门处集合，清点完人数，大家就在陈老师和俞老师的带领下，徒步向南望山进军。在去往的途中，由于路过了中国地质大学，所以也就顺便参观了地大的长江三峡工程的岩芯和地大的校内隧道。陈老师也讲了三峡岩芯的采取方法和看到的岩芯的岩性，为花岗岩，还观察了其解理面。在观看地大隧道时，陈老师也给我们灌输了一些以后将要学习的专业知识，当然这不是今天实习的主题，不过毕竟也是一个学习的过程。对于我们扩大视野是很有帮助的。短暂的观看后就继续进入主题，来到了南望山的南坡。首先老师选了第一个测点，由于是第一次运用罗盘实地测岩层的产状，所以先是老师演示给我们罗盘的使用方法，以及测量步骤。首先是观察岩性、其大致的走向、倾向、以及其构造，然后进行描述，最后才是进行准确的测量。然后就是我们自己动手了。点NO.1处，岩层出露情况不太好，只在沿途的小路上有少量的出露点，呈黄绿色，主要为粗粒式硅胶质石英砂岩，且含有粘土，不太坚硬。上面一层即北西方向的为泥盆纪D1，下边一层即南东方向的为中志留纪S2，中间缺失了上志留纪S3，为平行不整合。测得其走向为NW273,倾向为NE3，倾角为46。点NO.2处，在此处是一个背斜构造，岩层的走向为NE118，倾向为NE28，测了三个点的倾角，分别为25，44，51。可以勾绘出这个褶皱的素描图，（其素描图图见成果整理里）。其上面为堆积层Q，下面为泥盆纪D3，之间为角度不整合。对于此处岩层产状的测定由于岩层基本平齐，没有突出点，所以可以用硬的本子延伸出岩层，方便测量。点NO.3处由于显露情况不太好，层面也不太清楚，所以不具有代表性只是粗测了一下。为含粒石英砂岩，且为泥盆纪D3，其硬度较前两点而言更加大，岩层也厚一些。其走向为NE110，倾向为NE15，倾角为50。点NO.4处，岩层出路情况较好，因为公路在此采用深路堑通过，从而开挖使基岩显露较好。该点处上层为第四纪坡积土，呈红色，下层为二叠纪孤峰组P1，呈灰黑色，为薄层硅质岩。所以也是角度不整合接触。同时可以看到其层厚叫均一，大约在2-5cm左右。而且在该点处薄层硅质岩中发育较为复杂的褶皱构造，向斜与背斜交替出现。构造比较复杂。测得产状：走向为NW292，倾向为NE22，倾角几乎竖直为86。 在公路对侧还有一典型的地质构造，由于断层而产生了一个小的牵引褶皱，且由断层分析可知，其东侧为上盘，西侧为下盘，上盘下降牵引下盘而产生的褶皱，为一正断层。同时该断层走向与路线几乎垂直，属于稳定的边坡。在点NO.5处，由于没有办法上去，所以只是进行遥望观测。此点是人工开挖出来的，显露良好。该点南西为中志留统坟头组（S2f）灰黄色厚一中厚层细砂岩、粉砂岩，产状S。：1070；点北东为断层破碎带，表现为岩石的强烈破碎，带内构造角砾岩发育，并发育不规则的构造透镜体及充填的断层泥、摩擦镜面、擦痕、阶步等，具有明显的分带性。从而形成了发育在中志留统坟头组（S2f）与上泥盆统五通组（D3w）分界处沿着不整合面的顺层断裂带。当测完这五个点位时，南望山的测量工作就全部结束了，尽管大家都很累，但是这一点也没影响大家学习的积极性，每位同学都还是一样的兴奋。在回学校的途中都一直讨论着实习中的趣事或者遇到的问题。所以可以看出每个人都从这个过程中收获了自己的东西。当天下午六点左右，老师又组织大家去了另一个测区，在森林公园内，猴山附近。本来安排的是第二天才去的，出于种种原因，最后决定提前去了。经过一段长长的步行，大约在七点半左右，抵达目的地。选好了点位，就开始测量了。点NO.6处，其岩层出路情况不太好，只能在路边偶见露头，其岩层为上泥盆纪D3的石英砂岩和下二叠纪P1，走向为NW255，倾向为NW345，倾角为51。此处形成了一个倒转的向斜构造，核部为二叠纪P1，两翼为泥盆纪D3。此时天色已经暗下来，基本上已看不清周围了，但是大家仍然坚持去最后一个点位看一看，此处即是一个垭口地形，公路从此处采用深路堑穿过，由于天色的原因，所以没能看到什么，大家也只有恋恋不舍的决定回学校了。于是一天的实习就这样顺利地完成了。4.成果整理将各个测量点位的数据及现象列表：点号走向（）