工程地質(zhì)實(shí)習(xí)報(bào)告姓 名：學(xué) 號：班 級：指導(dǎo)教師：單 位：北京交通大學(xué)土木建筑工程學(xué)院時(shí) 間：2011年4月9日北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班目錄前言 2實(shí)習(xí)目的及儀器 2實(shí)習(xí)時(shí)間、地點(diǎn)及簡介 2專論 5天津薊縣中上元古界國家標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)剖面 5南口——青龍橋地質(zhì)路線 7斜河澗地質(zhì)路線 9結(jié)論及建議 11結(jié)束語 11-1-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班前言經(jīng)過半個(gè)學(xué)期的學(xué)習(xí)，我們對工程地質(zhì)學(xué)有了一定的認(rèn)識與了解，掌握了關(guān)于工程地質(zhì)基本知識，但是書本上的知識與實(shí)際情況往往有很大的差距， 所以為了更好點(diǎn)的認(rèn)識地質(zhì)現(xiàn)象，加深對其了解，我們 09級土木工程專業(yè)在學(xué)院老師的帶領(lǐng)下開始我們的地質(zhì)實(shí)習(xí)。一、實(shí)習(xí)目的基本工具的使用方法(地質(zhì)羅盤儀)；地層巖性與地質(zhì)構(gòu)造的判別；節(jié)理的測量、統(tǒng)計(jì)及節(jié)理玫瑰花圖的繪制；地基、邊坡、圍巖穩(wěn)定性分析；野外地質(zhì)勘測的基本方法等。二、實(shí)習(xí)儀器地質(zhì)羅盤 鐵錘 卷尺三、實(shí)習(xí)時(shí)間2011年3月26日、27日兩天四、實(shí)習(xí)地點(diǎn)3月26日的實(shí)習(xí)地點(diǎn)是:（1）天津薊縣中上元古界國家標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)剖面(地質(zhì)構(gòu)造、地層、地層分界面、巖石構(gòu)造 )3月27日實(shí)習(xí)地點(diǎn)是:-2-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班（2）南口——青龍橋地質(zhì)路線（構(gòu)造運(yùn)動(dòng)、河谷選線問題認(rèn)識）（3）野溪斜河澗地質(zhì)路線(地層層序、地質(zhì)構(gòu)造、工程地質(zhì)問題認(rèn)識 )六、實(shí)習(xí)地點(diǎn)簡介天津薊縣國家地質(zhì)公園位于天津市北部薊縣山區(qū)，屬燕山山脈中段南翼，沿津(天)—圍（場）公路東側(cè)（薊縣段）呈南北走向，毗鄰八仙山國家級自然保護(hù)區(qū)，公園東面與河北省遵化市的清東陵隔山相望，黃崖關(guān)長城猶如一條巨龍橫臥于剖面之上；南面是漁陽古城，縣城東側(cè)的翠屏湖是天津市最大的淡水湖和重要的水資源基地；北面是河北省興隆縣霧靈山國家級自然保護(hù)區(qū)；西面有京東第一山、全國十五大名山之一的盤山國家風(fēng)景名勝區(qū)。居京（北）、津（天）、唐（山）三市腹心地帶，素有京、津、唐“金三角”之稱。古老的地質(zhì)構(gòu)造奠定了現(xiàn)代地貌發(fā)育的基本框架和發(fā)展方向。地勢北高南低，地質(zhì)公園北端與興隆縣交界處的九山頂，海拔1078.5米，是天津市的最高峰。而座落在地質(zhì)公園南端的府君山，海拔只有350米，海拔高度相差728.5米。保護(hù)區(qū)的地貌類型主要有中山、低山、丘陵、寬谷、盆地和坎谷等構(gòu)成。中、低山主要分布在長城沿線及其以北地區(qū)的石英巖分布區(qū)，山高、坡陡，氣勢磅礴。丘陵主要分布在縣城以北的石灰?guī)r、白云巖、砂頁巖分布區(qū)，海拔一般在300——500米。山體渾圓，坡度緩，土層較厚。是我國惟一記錄有中上元古界地球演化地質(zhì)歷史的國家地質(zhì)公園，其范圍北起九山頂，南至府君山；東至八仙山，西至盤山，分為7個(gè)景區(qū):1、中上元古界地質(zhì)自然保護(hù)區(qū)；2、八仙山石英巖峰林峽谷景區(qū)；3、盤山花崗巖地貌景區(qū)；4、九龍山碳酸鹽巖峰叢景區(qū)；5、黃崖關(guān)斷崖地貌景區(qū)；6、九山頂石英砂巖峰林景區(qū)；7、府君山地質(zhì)構(gòu)造遺跡景區(qū)?？偯娣e342.05平方公里，規(guī)劃面積240.6平方公里，核心區(qū)面積53.6平方公里，北緯40°00′—40°15′,東經(jīng)117°15′—117°35′。處于京、津、唐交會地帶，交通發(fā)達(dá)、地理位置優(yōu)越。南口鎮(zhèn)位于昌平西北部7.5公里處，南距北京德勝門38公里，北距八達(dá)嶺長城18公里，東距明十三陵9公里，地域面積202.5平方公里，其中平原面積-3-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班約為15.7平方公里，山區(qū)面積占總面積的92.3%，地區(qū)山最高海拔1239米。青龍橋站就位于其境內(nèi)，車站位于八達(dá)嶺長城腳下，著名的京張老線“之”字形鐵軌一側(cè)，始建于1905年，是一個(gè)百年老站。斜河澗位于永定河大峽谷下游右岸，于京西門頭溝區(qū)境內(nèi)，門頭溝區(qū)與昌平縣界山，屬太行山余脈。位于北京西北30余公里，距市區(qū)55公里，海拔1291米，面積20平方公里。村莊三面環(huán)山，一面臨水，背靠巍峨挺拔的九龍山，蜿蜒曲折的永定河水從村前流過。整個(gè)村莊被青山環(huán)抱，一條狹長的溝谷穿行其中，南有九龍山相依，北有永定河流淌，東西兩側(cè)低山相伴，中有斜河澗溝穿村而過。注：地質(zhì)羅盤的使用方法巖層走向的測定測量時(shí)將羅盤長邊與層面緊貼，然后轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，使底盤水準(zhǔn)器的水泡居中，讀出指針?biāo)缚潭燃礊閹r層之走向。巖層傾向的測定測量時(shí)，將羅盤北端或接物覘板指向傾斜方向，羅盤南端緊靠著層面并轉(zhuǎn)動(dòng)羅盤，使底盤水準(zhǔn)器水泡居中，讀指北針?biāo)缚潭燃礊閹r層的傾向。或者根據(jù)巖層走向與傾向的關(guān)系進(jìn)行計(jì)算。3．巖層傾角的測定測量時(shí)將羅盤直立，并以長邊靠著巖層的真傾斜線，沿著層面左右移動(dòng)羅盤，并用中指搬動(dòng)羅盤底部之活動(dòng)扳手， 使測斜水準(zhǔn)器水泡居中，讀出懸錐中尖所指最大讀數(shù)，即為巖層之真傾角。測量巖層面的產(chǎn)狀時(shí)，如果巖層凹凸不平，可把記錄本平放在巖層上當(dāng)作層面以便進(jìn)行測量。-4-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班專論一、天津薊縣中上元古界國家標(biāo)準(zhǔn)地質(zhì)剖面第一觀測點(diǎn)：大紅峪溝口長城系串嶺溝組團(tuán)山子組，巖性主要為塊狀白云巖，白云質(zhì)砂巖，白云質(zhì)灰?guī)r，格魯納疊層石（一種柱層狀疊層石，其柱體部分由硅泥質(zhì)組成，常彼此間密集共生，柱體橫斷面為次圓形到橢圓形。基本層呈薄而平緩的穹形，向上有不同程度的凸起變化，地質(zhì)年齡約 16.8億 白云巖年）等，產(chǎn)狀210°∠47°，顏色為灰色，不同部位和斷面上有暗紫色，暗紅色，有泥裂現(xiàn)象。泥裂是泥質(zhì)沉積物或灰泥沉積物，暴露干涸、收縮而產(chǎn)生的裂隙，在層面上呈多角形或網(wǎng)狀龜裂紋，裂隙被上覆層的砂質(zhì)、粉砂質(zhì)充填。第二觀測點(diǎn)：泥裂長城系團(tuán)山子組大紅峪組，巖性主要為砂巖，白云質(zhì)砂巖，產(chǎn)狀148°∠61°，斷層現(xiàn)象明顯，斷層是地殼巖層因受力達(dá)到一定強(qiáng)度而發(fā)生破裂，并沿破裂面有明顯相對移動(dòng)。有巖層錯(cuò)動(dòng)和擦痕，擦痕沿著巖層滑動(dòng)的方向，密集細(xì)微。第三觀測點(diǎn)：路旁山口斷面，顯示山谷中的坡積物，層狀分布現(xiàn)象不明顯，在不同層中夾雜著大小不同的碎巖，棱角狀明顯，分選性差，組成松散。第四觀測點(diǎn)：路旁山口斷面，顯示巖石風(fēng)化帶，從上到下風(fēng)化程度減弱。坡底的殘積物，有大量土壤坡積物和少量碎屑物質(zhì)，棱角明顯，分選性差，無層理，與巖石呈過渡關(guān)系。由于地質(zhì)作用，整個(gè)坡體向東北方向傾斜明顯。-5-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班第五觀測點(diǎn)：火山角礫巖，為沉積巖，是一種火山碎屑巖。其中礫石塊大小不一，直徑約5—50mm，棱角明顯，由火山灰、火山塵等火山物質(zhì)膠結(jié)而成。第六觀測點(diǎn)：顯示巖漿巖的氣孔構(gòu)造和杏仁構(gòu)造，氣孔構(gòu)造是當(dāng)熔巖噴出時(shí),由于壓力降低,氣體從熔巖中逸出而形成各種大小和數(shù)量不同的圓形或橢圓形氣孔，約 1—5mm直徑。杏仁構(gòu)造是具有氣孔構(gòu)造的巖石，其氣孔以后被礦物質(zhì)所充填形成的一種形似杏仁狀的構(gòu)造，填充物為白色，可能是石英或方解石等礦物。第七觀測點(diǎn)：波痕現(xiàn)象，產(chǎn)狀 200°∠40°，巖性為砂巖，年齡約16億年，由風(fēng)，水流，波浪交互作用于沉積物表面形成。第八觀測點(diǎn)：波痕串嶺溝組，巖性主要是片麻巖，是沉積巖，顏色主要是暗綠色、黑色，夾有白色條狀礦物，其主要成分為正長石，石英，云母等礦物，還可能有斜長石，石英，角閃石，黑云母，輝石，具有典型的變晶結(jié)構(gòu)，硬度大。沿途可見到當(dāng)?shù)鼐用癯Ｓ闷閹r、砂巖等人工加工的石塊做護(hù)坡和其他建筑。第九觀測點(diǎn)：元古代與太古代分界面，下為太古代八道河群王廠組，主要為砂巖，上為元古代長城系常州溝組，主要以片麻巖為主，產(chǎn)狀208°∠51°，上下巖層之間角度不整合。第十觀測點(diǎn);長城系常州溝組與串嶺溝組，常州溝組元古代與太古代分界面巖性主要為暗色頁巖、粉砂質(zhì)(云)頁巖，串嶺溝組巖性主要為砂巖，其中有頁巖夾層。常州溝組頁巖產(chǎn)狀315°∠27°，風(fēng)化破碎嚴(yán)重，有巖石彎曲傾斜的現(xiàn)象。-6-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班二、 南口——青龍橋地質(zhì)路線第一觀測點(diǎn)：沙河北岸某人工開鑿的洞口下，巖性主要有石灰?guī)r，夾有頁巖，燧石，屬于沉積巖。產(chǎn)狀156°∠38°。傾斜構(gòu)造明顯。開闊地觀察對岸高速公路南側(cè)的山體，可觀察到明顯的斷層三角面現(xiàn)象。斷層崖上一種斷層三角面上尖下寬的三角形平滑崖面，往往成帶出現(xiàn)。巖層傾斜角大致為40°—45°，根據(jù)北岸巖性推測對岸巖石主要有石灰?guī)r，砂巖，由東向西過渡到變質(zhì)石英巖。第二觀測點(diǎn)：一處崩坍嚴(yán)重的山崖，巖性主要為石英變質(zhì)巖，顏色主要是灰白色，由于石英巖硬度高，質(zhì)脆，耐壓，不耐拉伸彎曲，所以巖體破碎嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育良好。觀察對岸山體，可看到規(guī)模更大的石英巖崩塌及其堆積的碎屑物。第三觀測點(diǎn)：沙河中某水壩處，兩側(cè)有突出河岸的變質(zhì)石英巖，因受河水侵蝕，風(fēng)化嚴(yán)重，節(jié)理發(fā)育良好。下表為兩個(gè)方向的節(jié)理統(tǒng)計(jì)：節(jié)理144°∠56°73°∠38°寬張（>5mm）20張開（3—5mm）21微張（1—3mm）51密閉（<1mm）123（1m×1m）-7-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班第四觀測點(diǎn)：河流階地，沙河此段兩岸是明顯的基座階地，兩岸都有Ⅰ、Ⅱ級階地。觀察到北岸階地表面有較厚的沖積層，因地殼上升，河流下切較深，切穿了沖積層，切入了下部基巖一定深度，從階地斜坡上可以明顯看出，階地由上部沖積層和下部基巖兩部分組成。沖積層中由于河流搬運(yùn)與堆積，其中顆粒物分基座階地選及磨圓度高，有明顯的分層現(xiàn)象。土壤含量多，Ⅰ級階地多被開墾為農(nóng)田，Ⅱ級階地為林地。第五觀測點(diǎn)：鐵路橋下河岸上的人工導(dǎo)流堤，此處是河流彎曲的一段，由于河流的側(cè)蝕作用會嚴(yán)重侵蝕河岸，影響鐵路地基穩(wěn)定，因此在河岸受沖刷的部位修建了約2.5m高的混凝土導(dǎo)流堤，以保護(hù)河岸和鐵路地基。第六觀測點(diǎn)：居庸關(guān)，可觀測到花崗斑巖，及其圓風(fēng)化，風(fēng)化后的巖體棱角不明顯，類似河流作用后的巖石。青龍橋車站，所處的這段鐵路是整條京張鐵路的精華所在。為我國首位鐵路工程師詹天佑針對八達(dá)嶺一帶地勢陡險(xiǎn)、 坡度大的難題，充分發(fā)揮了他的聰明才智，設(shè)計(jì)了著名的“之”字形線路，使列車能夠順利通過，而青龍橋車站就是這“之”字形線路的中間一段。青龍橋車站及“之”字線路-8-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班三、 斜河澗地質(zhì)路線第一觀測點(diǎn)：奧陶紀(jì)馬家溝組厚層灰?guī)r，主要巖性為石灰?guī)r，灰白色，顯示明顯的箱型褶皺現(xiàn)象，兩翼近直立，到轉(zhuǎn)折端轉(zhuǎn)為水平，向背斜結(jié)構(gòu)明顯。石灰?guī)r體呈致密塊狀，巖體質(zhì)量好，完整性好，厚度大；巖石節(jié)理少，不發(fā)育。第二觀測點(diǎn)：箱形褶皺巖溶現(xiàn)象不明顯，主要由于北京地區(qū)降水少，地下水少，在高處巖層中有少量溶洞和巖溶管道，體積很小。第三觀測點(diǎn)：大臺線二號隧道，在褶皺構(gòu)造兩翼厚層堅(jiān)硬的巖石中通過，圍巖質(zhì)量好，完整性好，有利于工程穩(wěn)定。隧道無襯砌或支護(hù)，北側(cè)無洞門，南側(cè)有石砌的洞門，洞門上方無削坡，稱為“毛洞”，隧道剖面呈拱形或馬蹄形，南側(cè)洞門頂部有排水溝和排水管道，邊坡處于巖石逆層一側(cè)，巖石產(chǎn)狀傾向邊坡內(nèi)部，不易發(fā)生順層滑二號隧道坡，穩(wěn)定性好，無邊坡支護(hù)工程。第四觀測點(diǎn)：斷層構(gòu)造，巖性主要是石灰石，斷層面產(chǎn)狀260°∠35°，屬于逆斷層，下盤巖石露出面上有明顯的滑動(dòng)擦痕和階步，其較陡的一側(cè)指示上盤巖石滑動(dòng)方向，可判斷斷層兩盤相對位移方向。在巖石斷面上可以看到層理構(gòu)造，層理基本呈平行狀，有一定傾斜角度（大約10°—15°）。-9-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班第五觀測點(diǎn)：巖層層面，此處為傾斜巖層，產(chǎn)狀260°∠35°，應(yīng)屬斷層的下盤，中間的一層中有縱向白色的線條狀石英填充。軟弱夾層，在上下的致密石灰?guī)r之間夾有一層頁巖，頁巖強(qiáng)度低，其風(fēng)化程度遠(yuǎn)大于上下的石灰石。軟弱夾層會嚴(yán)重影響巖體質(zhì)量和工程穩(wěn)定性，需要特別注意。結(jié)構(gòu)面，巖體中的物質(zhì)分異面、破裂面和軟弱夾層等力學(xué)不連續(xù)面。在這里可以觀察的很清楚，可以看到有火成結(jié)構(gòu)面，由巖漿侵入石灰?guī)r形成；有構(gòu)造結(jié)構(gòu)面，包括劈理，節(jié)理等較小的結(jié)構(gòu)面，此處不發(fā)育，還有斷層和層間錯(cuò)動(dòng)；次生結(jié)構(gòu)面，是由于人工開挖，引起垂直方向卸荷和水平應(yīng)力釋放，使巖體回彈變形，造成破裂面。第六觀測點(diǎn)：三號隧道，類似于二號隧道，也是無襯砌無支護(hù)的毛洞，造價(jià)低。但其頂部有斷層和貫通的斷層面，由于巖石緊密，巖石產(chǎn)狀傾向邊坡內(nèi)部，不易發(fā)生順層滑坡，因此不影響工程穩(wěn)定性。第七觀測點(diǎn)：永定河彎曲部分，顯示河流的沖刷和堆積作用。河道被沖刷的一側(cè)，也就的是鐵路所在的一側(cè)，Ⅰ級階地下側(cè)有堤壩，防止危害河岸及鐵路工程。河道轉(zhuǎn)彎的內(nèi)側(cè)Ⅰ級階地，堆積物較多，階地廣大，多農(nóng)田和民宅。永定河彎曲部分第八觀測點(diǎn)：豐沙線，處于Ⅱ級階地，南側(cè)線路西側(cè)有一個(gè)小型隧道，長度約100m，其南側(cè)有斷裂帶，呈負(fù)地形，因其結(jié)構(gòu)破壞嚴(yán)重，風(fēng)化嚴(yán)重，表面植被茂密，觀察不到明顯的地質(zhì)現(xiàn)象。兩側(cè)巖層破碎嚴(yán)重，鐵路南側(cè)有石砌，混凝土護(hù)坡等支護(hù)工程。-10-北京交通大學(xué) 土木建筑工程學(xué)院 土木0903班第九觀測點(diǎn)：豐沙線二號隧道位于向斜中核部，地質(zhì)條件較差，其中巖層節(jié)理發(fā)育，破碎，強(qiáng)度低，風(fēng)化嚴(yán)重，地下水滲流嚴(yán)重，導(dǎo)致洞室不穩(wěn)定。隧道有完整的全襯砌支護(hù)，為復(fù)合式襯砌。洞門上方有削坡及排水設(shè)施。對于巖體質(zhì)量的單指標(biāo)分類，主要有RQD分類法，巖體彈性波速分類，巖體完整性系數(shù)分類、巖體面塊度模數(shù)分類等方法。還有用多種參數(shù)計(jì)算巖體質(zhì)量并進(jìn)行分類的多指標(biāo)分類。這些方法對于對巖體的穩(wěn)定性評價(jià)都有重要的影響，對于巖體工程有重豐沙線二號隧