工程地質實習報告縫山針

2021-03-04 07:03:56 字數 4483 閱讀 6706

土木工程地質實習報告

前言一、 概述

實習時間及地點:

時間:2023年4月9日星期二早8:00-12:00

地點:焦作市縫山針公園

縫山針公園概述:

縫山針公園位於太行山系南麓,焦作市中心北部,交通便利,公園西邊是村莊,公園前是東西走向的公路,公園內是海相沉積的中、晚石炭統石灰岩。

焦作「縫山針」是驚世創意,以大膽的藝術想象,警示人們:人類過去的無序採石帶給地球「身體」的傷害。作為創意的一部分,焦作市「縫山針公園」內,有一枚巨大的醫用「手術針」雕塑,用不鏽鋼製作,高約20公尺,重10噸,最粗直徑80厘公尺,是焦作市「縫山針公園」標誌性雕塑,呈彎月狀矗立在河南省焦作市區北不遠處的鳳凰山頂。

二、 實習任務要求:

1、了解地層的劃分標準,能夠將實習區出露的岩層和地質年代一一對應;

2、認識實習區的地質歷史發展演化過程;

3、學會使用地質羅盤,並測量岩層(斷層)產狀;

4、學會重大的地質構造的野外識別方法;

5、認識實習區邊坡變形破壞形式及採取的各種防治措施。

正文2023年4月9日,我們土木2011級11-5班的同學在閆老師的帶領下來到了縫山針公園進行地質實習。

一、實習區出露岩層產狀的測量:

縫山針公園為山前沖積平原,地質構造較複雜地質構造以斷層為主,輔以輕微褶曲,褶曲構造不甚明顯主要表現為走向方向上的擠壓現象,有單斜地壘構造,中部有一正斷層,地勢由西北向東南傾斜,南部地表被第四系黃土所覆蓋北部地面主要為中奧陶統、晚奧陶統形成的石灰岩山脈,傾角一般5~10度,區域性達大約30度左右,山勢陡峭,高度在200公尺左右。

縫山針公園由於過去是採石場,所以這裡的地層出露的非常明顯。這裡地層分布也是比較簡單的。由於地殼運動關係,此處地層出現了部分地層缺失。

縫山針上部是石炭紀地層,下部是奧陶紀石灰岩地層。這兩層中間夾有泥岩作為分介面。這兩層中間缺失了志留紀(s)和泥盆紀(d)地層。

像這種出現地層缺失的整合就叫做假整合。奧陶紀石灰岩岩性緻密堅硬,但是由於其堅硬,所以它很容易破碎。整個奧陶紀厚約400公尺。

由於這個地層比較早,所以這裡面的化石含量極少。而石炭紀地層位於縫山針上部,發育還是比較好,與下伏地層的集成為假整合。在縫山針公園,我們還看到了太古界的片麻岩。

奧陶紀的石灰岩顏色為灰色,塊狀構造,在規模上也比較大,在縫山針的各個廢棄的採石場都能看到這種岩石,這裡面不含礦產資源。由於石灰岩的堅硬效能,所以注定了它是作為建築用的材料。故在早期這裡被作為採石場採石。

山體受到破壞。由於石炭紀的岩石在縫山針上部,並未受到多大破壞。

二、斷層的識別及斷層面產狀的測量:

縫山針地區的構造情況總體為背斜向斜相間的褶皺構造,就是指岩層岩體在地應力長期作用下形成的岐狀彎曲。

本次野外實習觀察到的地質構造有;單斜、褶皺、和斷裂具體情況如下。

一:單斜構造

在縫山針公園西,觀察到有西北走向,東南傾向,傾角大約為40°~50°的單斜構造。此地層為中奧陶統深海相沉積的石灰岩。

二:褶皺

褶皺在地殼中分布廣泛,系統各異。規模大小相差懸殊大者延伸幾十至幾百公尺,小者可在受標本上見到甚至表現為顯微構造。褶皺岩層中的以乙個單獨的彎曲稱為褶曲,他是褶皺構造的基本單位。

(1) 背斜

背斜是岩層向上的彎拱的曲折核部是老岩層兩側是新岩層且對稱重複出現兩翼岩層傾斜方向一般相反。在縫山針公園附近、紅沙嶺和西張莊都觀察到了背斜,在以上的諸多褶皺中在縫山針公園內觀察到的褶皺較為清楚。此褶皺為背斜,其軸線向南延伸,樞紐水平。

(2)向斜

向斜是岩層向下的彎拱的曲折,核部是新岩層兩側是老岩層且對稱重複出現兩翼岩層傾斜方向一般相對傾斜。紅沙領出的背斜核部為粘土兩翼為石灰岩。在縫山針公園內、紅沙嶺和西張莊都有觀察到向斜,在以上的諸多褶皺中在紅紗令觀察到的較清楚。

此褶皺為向斜,其軸線向東北方向延伸,樞紐彎曲。

三:斷裂

斷裂構造為岩層受力後產生變形,當壓力大到一定的程度或超出岩層的強度極限時,岩層的連續完整性遭到破壞,斷裂構造又分為節理和斷層。

(1) 斷層

斷層即岩層受地應力的作用後發生破裂,在力的繼續作用下沿破裂面兩側岩塊發生顯著相對位移的斷裂構造。斷層的規模大小不一,其形態和型別繁多分布較廣對煤礦設計和生產都有很大影響根據斷層兩盤相對位移方向分類可分為正斷層,逆斷層和平移斷層。上盤相對下降,下盤相對上公升的斷層稱為正斷層。

上盤相對下降,下盤相對上公升的斷層稱為逆斷層。兩盤岩塊沿水平方向相對平移的斷層稱為平移斷層我們在縫山針和西張庄所見斷層均為正斷層。

在縫山針公園附近觀察到有斷層,有溝的地方就有斷層,即逢溝必斷。在縫山針觀察到的斷層較清楚。此斷層的斷裂面平直,走向為東西走向,方向是向正南傾斜,傾角大約在45°左右,其上下兩盤之間夾有膠結巖破碎帶,此破碎帶為岩層斷裂時散落的岩石碎塊經過擠壓和膠結而形成的,膠結的岩石為緻密的石灰岩,顏色呈灰黑色,其表面有石英和長石形成的紋路。

斷層面上有平行於傾向的擦痕。此擦痕於岩層上下兩盤的傾向平行,用手觸控有光滑感,有上下兩盤相對移動時形成的淺痕,經過觀察,斷定此斷層形成於古生代晚奧陶統以後的某個時期。

(2)節理

①張節理

在縫山針公園的西邊的山腳處,觀察到中奧陶統形成的石灰岩中有張節理,此處張節理呈紛羽狀,其中有石英和方解石侵入形成的脈體。

②剪節理

在縫山針公園內的西邊山腰處,觀察到中奧陶統形成的石灰岩的人為斷裂面有大量的剪節理,其剪節理呈x狀,向里延伸,剪節理麵用手觸控有光滑感,伴隨剪節理生成了大量的裂隙。

三、地質羅盤的使用方法:使用前先進行磁偏角的校正。測量岩層產狀的三要素的:

1、岩層走向的測定

岩層走向是岩層層面與水平面交線的方向也就是岩層任一高度上水平線的延伸方向。

測量時將羅盤長邊與層面緊貼,然後轉動羅盤,使底盤水準器的水泡居中,讀出指標所指刻度即為岩層之走向。

2、岩層傾向的測定

岩層傾向——是指岩層向下最大傾斜方向線在水平面上的投影,恆與岩層走向垂直。

測量時,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並轉動羅盤,使底盤水準器水泡居中,讀指北針所指刻度即為岩層的傾向。

3、岩層傾角的測定

岩層傾角是岩層層面與假想水平面間的最大夾角,即真傾角。測量時將羅盤直立,並以長邊靠著岩層的真傾斜線,沿著層面左右移動羅盤,並用中指搬動羅盤底部之活動扳手,使測斜水準器水泡居中,讀出懸錐中尖所指最大讀數,即為岩層之真傾角。

以下是我們組測量的岩層情況:

測量儀器:地質羅盤

地質羅盤又稱「袖珍經緯儀」。野外地質工作不可缺少的工具。主要包括磁針、水平儀和傾斜儀。

結構上可分為底盤、外殼和上蓋,主要儀器均固定在底盤上,三者用合頁聯結成整體。可用於識別方向、確定位置、測量地質體產狀及草測地形圖等。

測量資料:

走向傾向傾角

302° 5° 38°

四、實習區看到的各種不同的邊坡治理方法

因為多年不規範開採而形成的廢舊露天礦山,所形成的邊坡形狀極不規則,邊坡多為高段位陡坡,有的整個坡面不穩,有的坡面上懸掛大塊鬆動危岩,有的邊坡下部岩體比較完整,但邊坡上部岩體破碎,邊坡存在不同程度的安全隱患。

受焦作市國土資源局委託,浙江大學生物科學學院草坪花卉研究所承擔了焦作市縫山針公園的山體岩質邊坡治理生物防護工程施工設計,設計內容包括焦作公園內近5萬平方公尺山體岩質邊坡治理、生物防護(植被景觀再造)、人工瀑布以及養護系統。設計採用新方法和手段,結合岩質邊坡的岩性特點和穩定程度以及中原地區的氣候、降雨條件、物種(植被生長)的特點和周邊的環境條件,以人為本地進行岩質邊坡的治理和生物防護(復綠)工程施工設計。

整治施工過程中,為了確保整治後邊坡的穩定,邊坡上的懸掛岩塊、鬆動岩石,危險部分必須作徹底削坡清除。採用以台階形狀進行削坡,坡面角600,台階垂高10公尺,總邊坡角460。通過全部削坡後,邊坡達到穩定狀態。

對岩質邊坡治理中,採用減重反壓方法。減重就是在滑坡後緣挖除一定數量的滑體而使滑坡穩定下來。適用於滑床上陡下緩,滑坡後緣及兩側的地層穩定,不致因挖方而引起滑坡向後及向兩側發展。

一般情況下,滑坡減重只能減小滑體的下滑力,不能改變其下滑的趨勢,因此減重常與其它防治措施配合使用。反壓就是在滑坡前緣,即抗滑地段,回填阻滑,以增加抗滑力,提高滑坡的穩定性。減重反壓是常用於整治滑坡的一種簡便方法。

同時在下部還種上樹木花草以預防水土流失,而且還增加綠化、美觀。

此外,對於風化嚴重、節理發育、易受自然影響、導致大面積碎落以及區域性小型崩塌、落石的岩質邊坡還使用錨桿掛網噴射混凝土的設計加固,達到安全、穩定。噴錨網支護主要是靠錨桿、鋼筋網和混凝層共同工作來提高邊坡岩土的整體穩定性。對不良地質邊坡進行了有效防護,增強了邊坡的整體穩定性,減小了石方開挖的工程數量。

為防止山體滑坡,保證人民生命財產安全,坡面支護後還進行坡面綠化,能與自然景觀有機的溶為一體。

結束語:

為期一天的地質實習很快就結束了,通過這次實習,我不僅培養了對大自然的熱愛,陶冶了情操,提高了對地質科學的熱愛和興趣,而且還在實習的過程中加深了對地質知識的了解,尤其是工程地質學中的基本理論和基本概念的理解,從之前的感性認識昇華為如今的理性認識,這種質的飛躍,應該歸功於實踐的作用。

這次實習令我們加深了對地質學的了解,更深刻認識到了學習地質的意義,鞏固了學習成果,體會到「學以致用」的道理。知識從感性認識昇華到了理性認識,從抽象變得具體起來,我學習到了很多書上沒有的東西,了解了工程地質對實際工程建設的重要性。在這裡深深的感謝老師的認真指導。

2023年4月18日

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