工程地质实习报告岩石

工程地质实习报告

工程地质实习报告

实习时间：2015年8月30日—9月3日

实习地点：火炉山、中国科学院广州地球化学研究所、土木与交通学院学术报告厅、广州西江引水工程基坑工地

实习目的：通过实习，使我们获得对地质实体的感性认识，巩固课堂上所学的基本理论和基

本知识，为后续课程的学习打下基础，学会鉴别基本的矿物岩石及地质构造，分析其成因，通过野外及工程实地勘察，进一步了解不良地质灾害及工程地质在工程建设，特别是基坑工程中的应用。

实习内容：

（1）时间：8月30日 星期一 晴

地点：土木与交通学院学术报告厅

内容：今天举行了土木与交通学院土木工程专业地质实习动员大会，标志着我们为期5天的地质实习正式开始。会上，老师为我们介绍了本次实习的时间安排及对我们的一些要求。

（2）时间：8月31日 星期二 晴

地点：火炉山

内容：今天我们集体前往火炉山进行实地勘察。我们班8点30分集中乘车，大约9点15分到达山脚准备上山。上一学期老师跟我们说了，火炉山是一个天然的实习基地，风景也很好。我们班也在火炉山组织了一次班级活动。而此次到火炉山，是带着学习的心态来的。来到山顶，感受了一下“一览众山小”的气势之后，我们也开始了真正的实地勘察。在老师的带领下，我们从山顶一路走下山脚，老师也一边为我们介绍沿途的各种地质构造。 山顶上是几块巨石，表面浑圆，没有棱角，这就是老师跟我们说的球状风化所造成的。所谓的球状风化就是指由于岩性结构在太阳暴晒和昼夜温差下产生层状物理风化作用,峰顶临空的棱角以及一些块体较小的山石的棱角逐渐消失的一种地质现象。发生球状风化一般要经历以下几个阶段：

1. 岩石在内力地质作用下抬升，裸露于土层表面，在太阳，雨水，风，温差的综合作用下表面开裂，形成如龟壳般的节理，如左图所示。并不是所有的地方都能在自然力作用下形成这种龟裂状的节理，火炉山是花岗岩性山体，在内力作用下台升，随后接受大自然的风化作用，广东地区雨水丰富，流水作用在次地作用明显。这种地貌是内力地质作用与特定的外力作用共同创造出来的大自然的鬼斧神工。

2. 龟裂的岩石在外动力作用（风的吹蚀，流水侵蚀，地球重力作用）下表面一层逐渐剥离，掉落地表形成残积土，或者在流水搬运作用下被移至山脚形成坡积土。余下的岩石继续接受风化作用，此时岩石表面基本光滑而无棱角。如左图所示。

3. 岩石表面风化作用进行的同时，岩石与地表接触处的缝隙也逐渐发育，在风化作用下一步步往内扩装，剥离后形成的残积土也在外力搬运下被一点点地移走。在上下两个方向的风化作用下，岩石渐渐脱离基岩而独立成为一整块无棱角的巨岩，形成所谓的“飞来石”。

我们此次上火炉山，主要研究了一路上所见到的岩石的节理构造。岩石受到的应力超过其强度时，其连续完整性遭到破坏，发生裂缝或错段，形成断裂构造，而岩体沿破裂面没有明显位移或仅有微量位移的就称为节理。节理常把岩体分割成形状不同，大小不等的岩块，使得岩块的强度与包含节理的岩体强度明显不同。因此，岩质边坡的失稳和隧道洞顶的坍塌往往与节理有关，在工程基础工程的建设过程当中，对节理缝隙发育地区，对其进行深入的调查研究，详细论证其对工程建筑的不利影响，采取相应的处理措施，这对保证工程建筑的安全与正常使用尤为重要。沿山路往下走，一路上遇到不少节理构造十分奇特的岩石，其中一块岩石的裂隙清晰，看似不久前形成的，周围也没有发现与之产状一致的裂缝出现，因此推测裂缝是此岩石是从山顶上滚落，摔至地面而破碎形成的。除此之外，上还有许多由典型的生物风化形成的破碎岩石，其中有一块巨岩直接被一棵大树的根系劈裂，实在令人感叹生物的力量。

继续往下走，来到溪边，老师把大家的注意力引向了溪边的'一组产状、走向均一致的节理上面。这组节理形成原因很可能是由于内力地质作用形成的，只要另外在火炉山的其他地方发现与这组节理走向一致的节理，那就能有很大的把握说明火炉山受到过的内力地质作用的作用方向，也可以从地表的这些由内力地质作用而形成的节理推断出地表下岩石节理的发育程度及其密度。在溪边的另外一头，有一块巨岩，其上也有一组节理，其走向与之前的那一组节理大概呈正交关系，但由于那一块岩石在山路旁边，因此老师说不能把此组节理与之前的那一组节理作比较，因为路边的这一块岩石很可能是在修路时被人为的移动，并不能反映出岩石节理最开始的产状。野外考察时，对节理发育地区进行测量统计需寻找的节理应具有代表性，所谓的代表性，必需要保证选择的节理是保持其最初的产状的，否则最后的调查结果会与事实相差很远，影响后面的作业及维护工作的顺利进行。

之后，我们沿途又发现了石英的岩脉，试着用榔头把岩脉敲开一小块进行更好的观察。来到山脚，老师跟我们介绍了鉴别坡积土与残积土的方法。具体来说，风化以后未经搬运而残留在原地的松散堆积物质，为残积土；而由于重力，雨水或雪水的作用将处于高处的风化碎屑物质向下搬运，堆积在平缓斜坡或坡脚处形成的堆积物质称为坡积土。坡积土与残积土的最大一个不同点就是残积土与其下伏母岩的岩性一致，而坡积土则与其下伏岩的岩性不一致。因此可据此来鉴别出坡积土与残积土。火炉山山脚处的坡积土土层较薄，用榔头敲几下就可发现底层的土层与外层的颜色，纹理都不一样，表层的土更为松软，那是因为表层的土是坡积土，而里层的土是残积土的原因。表层的坡积土是从山上搬运堆积在此的，因而与下伏基岩岩性不一致，而里层的残积土则是保持着原来基岩的岩性及其纹理，只是在风化作用下已成为松散的土。

火炉山是一个天然的地质公园，广东省正尝试将其变为一个森林公园，因此派出了队伍来火炉山进行岩性取样研究。我们路上就经过了一个编号为23的钻孔。工作人员从钻孔中取样，分析计算各层岩石的RQD值及岩心采取率，并对个岩层及地下水位进行标高。标高时采用海拔高度值或相对高度值，为避免地面进行了开挖以后所导致的岩层及地下水埋深变化而产生误差，一般不用埋深来表示。

从火炉山回来以后，仍然对那里的风景与在那边所上的第一节实习课感慨良多，其实我们身边也有好多随处可挖掘出的地质构造痕迹，只要用心观察，学会给自己提问、找寻资料、细细分析，最后面也能得出自己想要的结论。

（3）时间：9月1日 星期三 晴

地点：中国科学院广州地球化学研究所

内容：今天进行了实习的第二个项目，一大早乘车来到了中国科学院广州地球化学研究所，到了里面的那个地质博物馆参观。一进门就能看到的几个独立的展柜里面放置的是几种古生物化石，包括恐龙蛋化石、角石群化石以及三叶虫群体化石。我也对古生物化石比较感兴趣，因此一开始就被此吸引住了。其中三叶虫活动于寒武纪到二叠纪，而角石则是奥陶纪的代表生物，中国最大的恐龙蛋化石群位于河南南阳。古生物化石只出现在沉积岩或由沉积岩变成的变质岩中，在不同的地质年代沉积的岩层中，都含有着和地质年代相对应的古生物化石群。因此，可根据沉积岩中所含的某种古生物化石群体来判断出沉积岩岩层的相对地质年代，此为岩层地质年代鉴别的古生物化石法。由于岩浆岩中不含古生物化石，因此其地质年代鉴别方法不能用此方法，一般采用同位素法来测定。

除了古生物化石，地质博物馆里更多的是矿物及岩石标本。其中给我印象最深的是左图所示的“沙漠玫瑰”。沙漠玫瑰又称“戈壁石”、“风雕石”，主要产于浩瀚戈壁，沙漠玫瑰是自然形成物，是沙漠的细石经风吹雨打后形成的类似玫瑰般的结晶石，因为沙漠的特殊地质条件，形成了千姿百态，瑰丽神奇的石中之花。这种岩石的形状与玫瑰相似，故被称为“沙漠玫瑰”。该种岩石在天然奇石市场上占有特殊地位，具有极其珍贵的研究和收藏价值。展示在我眼前的沙漠玫瑰，让我再一次感叹大自然的鬼斧神工。还有天然的红宝石以及蓝宝石，没有专业的眼光根本难以发现它们，平常人看到的只是镶嵌在普通岩石中的一小块颜色较深的石头。鉴别矿物是一项非常不简单的工作，鉴别人员除了要有丰富的专业知识之外，还要有丰富的实践经验以及不放过任何细微东西的细心，这也是我们以后需要锻炼出来的能力。

老师本来打算如果时间充足，我们还会去珠江新城的广东博物馆去认识更多的矿物岩石以及其他地质标本，但时间原因而没有去。因此，我和另外几个同学一同去了那里参观。那里的地质展厅确实要比中国科学院广州地球化学研究所大，标本分类以及数量都较为齐全，典型。虽然老师不在身边指导，但我们几个各抒己见，分析看到的一个个矿物标本，并通过博物馆中详细的介绍，也获益良多。到博物馆以及地化所参观的经历，让我对岩石矿物有了更深一步的了解，也让我从先前书上所学的理论知识通过实践得以升华。

（4）时间：9月2日 星期四 晴

地点：土木与交通学院学术报告厅

内容：今天进行了实习周的第三个项目，在学院学术报告厅里，主讲教授贾老师为我们带来了一场以最近频频发生的地质灾害为话题的精彩讲座。中国近几年来频频发生各种大型的自然灾害，从08年的南方雪灾、汶川地震到今年的舟曲特大泥石流灾害，自然灾害发生频率越来越大，就数今年，大型自然灾害已有5起，其中包括：1月3日的内蒙古大雪、受灾6130.6万人，经济损失238.6亿元的西南大旱、4.14玉树地震、6.25南方十省洪涝灾害以及最近发生的8.8舟曲特大泥石流。“天灾总是在人们将其淡化的时候来临。”天灾何时会来临我们并不能确定，但我们需要有防灾的意识，同时做好防灾的工作，很多时候就是由于我们的存有的淡化天灾，缺乏防灾意识的思想让天灾给我们带来了惨痛的经历。

救灾就得快，不如防灾防得好。做好“预防、预测、救灾、重建”这四道自然灾害防线，坚持“防为主，防救结合”的应对自然灾害方针极其重要。

在众多的灾害当中，地震是其中最难预测，破快力也最强的灾害。2002年12月在全国地震大形势判定会上，内蒙古地震局副局长孙加林提出，大陆百年尺度新一轮8级特大地震开始。之后，08年的汶川地震到今年的玉树地震似乎应验了这一说法。中国地处太平洋板块、印度洋板块、欧亚板块以及东南亚板块四大板块交界处，内力构造运动活跃，自古以来就是一个地震多发区。自1900年到08年的汶川地震，中国在地震中的死亡人数为614522人，远远超过印度尼西亚、日本等其他地震多发国家，占世界地震死亡人口的百分之33.20。而中国也有一个地震活跃地带，就是汶川、玉树所处的“龙门山地震带”。此地震带是由于印度洋板块与欧亚板块碰撞而活跃起来的，早在汶川地震以前，此地带已发生过不少7级以上的大地震，如1950年西藏察隅8.5级地震，1970年云南通海7.7级地震，1988年云南澜沧、耿马7.6级地震。地震在这些地方造成伤害如此巨大，有很大一部分原因是由于当地的屋舍结构不牢固，不符合基本防震要求或其本身所处的地方就是断裂，褶皱等不稳定地质构造发育区。另外，老师也跟我们说过，突发性地质灾害，如这次的舟曲特大泥石流，是汶川地震的诱发灾害，外面的许多专家并没有考虑到并不是所有地方都适合灾后重建，违背事实去重修那些会引起更大地质灾害的工程，只会对人们未来的生活带来更多的灾难。“一般研究自然科学的都不尊重历史，不懂得历史”，这句话就是要提醒我们要尊重客观事实，尊重历史，前车可鉴，不能让悲剧一次次重演。

大自然正慢慢报复人类，人类向自然索取过量资源的同时，也一步步把大自然变得面目全非。舟曲以前是一个人杰地灵的地方，森林覆盖率达到67%，但在人类活动下这个数字变成了现在的20%。的确，有些天灾是无法避免，无法预料的，但也有很多一部分天灾是人类活动影响所造成的，人类违背大自然的一个小小举动，会在不知不觉中引起一场大灾难，这就是“蝴蝶效应”。我们今天在为灾区遇难同胞默哀的同时，也应该好好回顾历史，自我反省。

（5）时间：9月3日 星期五 雨

地点：广州西江引水工程基坑工地

内容：今天是实习的最后一天，到了广州西江引水工程基坑工地佛山官窑地段。天下着雨，我们四个班一起人也比较多，乘车到了工地处，本来冷清的工地也变得热闹起来。首先，我们在会议室听了此工程的概况及施工过程的介绍。广州市西江引水工程是广佛同城化建设的市政重点示范工程，项目采用盾构法施工，施工范围是K26+470至K28+190，总长1720m，主要包括盾构始发井、盾构吊出井、单线盾构隧洞及二个明挖段和全线路的管道安装与敷设。工程施工步骤为：盾构始发井场地土石方回填平整、盾构始发井旋喷桩及连续墙施工、始发井连续墙钢筋笼安装和吊装及连续墙混凝土浇筑、始发井两道支撑施工及其底板施工，然后继续完成与始发井施工步骤基本一致的吊出井的施工，接着盾构施工开掘隧道，运输并焊接钢管，最后泵送混凝土。工程施工时遇到的难点主要有：1.盾构始发和吊出井在全断面30多米厚的富水砂层中开挖，局部出现沙砾石地层，连续墙成槽、土方开挖等施工风险较大；2.盾构掘进地层条件差，建筑物和管线较多，盾构施工风险大；3.钢管运输隧道净空为5.4m，而钢管的外径（4.84m）加上加肋板的宽度(150mm)，达到了4.99m,隧道与钢管之间的间隙只有20.5cm,特别是还要经过转弯段（R=300m）,使得运输更加困难，且由于隧道单边最大长度达到810m,混凝土经过长距离的输送后，会发生离析，泌水现象，造成堵管。虽然时间紧迫，但施工队伍还是解决了许多困难，工程也顺利进行着。听完报告以后，我们撑着伞到外面的工地观看施工，并向老师请教不懂的问题。由于施工的隧道长度长，在盾构机施工的同时，已经挖掘的部分需同时修建支撑构件以防止隧道坍塌。

需然天下着雨，实习现场的同学也比较多，但总算有所收获，不负此行。

实习收获：为期一周的实习结束了，虽然时间不多，也由于专业人数比较多的原因而比较难展开，但我也从这短短几天实习时间里面学到了许多实用的知识，自己上一学期所学的知识也得到了一次升华。我在这次实习中对岩石及矿物有了更深一步的了解，学会了去从岩石的产状去分析其成因，也学会了判断一些简单的矿物。除此之外，我对地质灾害也有了更深的认识，对于地质灾害方面的观念也有所改变。我们不能坚持人定胜天的思想，人类在大自然面前永远是渺小的，经济建设不能违背大自然客观事实进行，不然最后吃亏的只是人类自己。这似乎是从小到现在都一直听的道理，但是试问这种违背大自然发展规律的事情何时停止过呢？