地質實習指導書

2022-05-17 20:07:33 字數 4846 閱讀 8178

一、實習目的和要求

1. 實習目的

工程地質野外教學實習是本課程教學實踐的重要環節,目的在於鞏固和加深理解在課堂所學的理論知識,使理論與實踐緊密相結合,提高教學效果;學會野外觀察地質現象和分析評價工程地質問題的初步能力,為今後學習、工作中使用分析地質資料打好基礎。

2. 實習要求

⑴ 在教師指導下,逐漸學會野外地質勘測的基本知識和方法,如地質羅盤儀的使用,岩層產狀的測定,地質點的工作內容,地質路線的觀測,地質剖面的測繪及節理的測量與統計方法等。

⑵ 仔細觀察與認識不同時代地層的主要岩石性質,地質構造特徵,地下水及物理地質現象,達到初步具有觀察和分析野外地質現象的能力。

⑶ 對實習地區的地質條件及工程地質問題進行初步歸納、分析,並結合水工建築物、港工建築物、工業民用建築物以及道路和橋梁工程等,進行穩定和滲漏等方面的工程地質條件初步評價。

⑷ 認真並按時完成所規定實習內容,根據野外觀察實測資料、記錄、標本及作業等,實習結束時編寫實習報告和繪製基本圖件,以利於鞏固實習效果和提高獨立思考能力。

二、實習準備工作

1. 思想方面

實習前首先要做好思想動員和組織準備工作。講明實習的目的和具體要求,宣布實習守則,要求嚴格遵守。為保證實習任務的順利完成,必須加強組織領導和做好細緻的政治思想工作。

野外實習的生活、學習條件相對較差、困難較多,要求同學做好吃苦耐勞、敢於克服困難的思想準備;要求實習隊必須是一支戰鬥性強紀律性嚴的組織。

在實習隊部領導下,每班設正、副班長各一人,全班分成若干小組(每組4~5人),設小組長一人,小組是完成實習任務最基本單位。各班設學習、生活、宣傳、衛生、文體、保密安全幹事若干人,分別負責各項具體工作。

2. 學習方面

為加強理論與實際相結合,採取校內課堂講授,野外現場進行教學實習的方式。為此要求結合實習內容,重點對主要造岩礦物與岩石,地質構造、地史概要,地質圖等部分進行複習準備。對實習指導書認真學習。

在實習期間,結合現場教學所講內容進行預習和複習,如各種地質作用和地質現象,地下水的主要型別及特徵,工程地質測繪,以及庫、壩區,邊坡,洞室的工程地質問題等。

實習期間的政治學習結合實習任務的要求進行,並借助看電視、讀報紙、參觀及座談等方式進行時事政策的學習。

3. 實習備品

⑴ 自備

雨具,草帽,書包,教材,書夾,記錄本,電筒,三角板,半圓儀,鉛筆,小刀,橡皮,膠布,方格紙,作業紙等。

⑵ 向地質實驗室借用

地質羅盤儀、地質錘、實習指導書,地質圖等。

三、實習的內容與方式

1. 外業工作

實習開始首先由教師介紹實習地區的地質概要,布置實習內容及地質路線的具體安排,結合邊講課、邊實習的現場教學方法,採取循序漸進的步驟,緊密結合實地、實物進行教學實習,逐步培養同學的獨立工作能力,為此,實習期間大致分為三個階段:①以教師多講解,同學觀察認識為主階段;②教師少講解,多提出問題,同學多思考的獨立工作階段;③以同學觀察分析為主,教師答疑小結,獨立工作的階段。外業工作有如下幾方面的主要內容。

1 地質路線觀測

主要是通過幾條地質現象比較豐富的典型路線,使同學能觀察到主要的地質現象,其內容包括:

1)實習地區不同地質時代地層的岩石性質和特徵,地層的接觸關係,風化情況和工程特性等。

2)主要的地質構造現象:如褶皺、斷層、節理等。測定岩層的產狀、確定褶皺的型別,研究斷層和節理的性質、分布及發育規律等。

3)第四紀沉積層的成因、岩性及分布:本區的地貌特徵(山形,階地、河曲等),查明河谷縱、橫剖面情況,研究河谷階地及其性質,以及新構造運動的特徵等。

4)物理地質現象:如喀斯特、滑坡、沖溝、崩塌等的分布,形成條件和發育規律,以及對工程建築的影響等。

5)水文地質條件:通過井、泉的調查,了解本區不同岩層的透水性和地下水位,查明地下水補給、運動和排洩條件,以及地下水與河水的水力聯絡的關係等。

2 地質點的觀測與描述

地質點的選擇、位置的確定、地層時代、岩性特徵、產狀要素的測定、地質構造特徵、地質現象的觀察、地質圖的使用,繪示意剖面圖及素描圖,標本的採集及記錄描述等。

⑶ 原位試驗參觀

結合實習地區的情況,有條件時參觀勘探試驗工作,如鑽探、物探、抽、壓水試驗等。

⑷ 建築物工程地質條件與問題評價

結合實習地區的建築物進行參觀;對水工、港工、土木、交通建築地區的工程地質條件進行觀測、分析與評價。主要有:

①水庫區的工程地質條件與問題;②壩(閘)兩岸及河床的工程地質條件與問題;③引水隧洞及洩水建築的工程地質條件與問題;④電站,廠房地區的工程地質條件與問題;⑤港口、工業民用建築、道路、橋梁、隧洞等的工程地質條件與問題。

以上外業工作的具體安排,實習動員時詳細講解布置。

2. 內業工作

為了進一步鞏固與提高野外實習效果,對收集的實際地質資料,應及時進行分析整理,以便得到全面系統的深入認識。配合外業主要有下列內業工作安排:

⑴ 野外資料的整理和分析:記錄及標本的整理,地質現象的分析,工程地質問題的討論;節理統計圖及實測地質剖面圖及地層柱狀圖的繪製;

⑵ 區域地質概要及有關資料的閱讀;

⑶ 勘測及試驗工作的有關資料;

⑷ 參觀水工等建築物時記錄的有關單位介紹的資料的整理;

⑸ 按時完成實習作業及階段小結,作好實習總結報告。

四、野外地質工作方法

1.羅盤的使用方法

地質羅盤(簡稱羅盤)是地質工作者進行野外地質工作必不可少的工具,被稱為地質工作「三件寶」之一。借助它可以測量方位、地形坡度、地層產狀,因此必須學會且熟練掌握羅盤的使用方法。

⑴ 地質羅盤的結構及各部件的功能

羅盤的式樣很多,但結構基本是一致的。我們常用的是圓盤式羅盤,由磁針、刻度盤、瞄準器、水準器等組成,如圖1。它們各部件的主要功能如下:

1)磁針(19):為一中間寬、兩端尖的菱形磁性鋼針,安裝在底盤中心的頂針上,可自由轉動,用來指示南北方向。若不用時應旋緊制動螺絲(14),不讓磁針轉動,以免磨損頂針降低靈敏度。

由於我國位於北半球,磁針兩端所受地磁場吸引力不等,磁針的北端大於南端,而且磁引力是傾斜的(不是地球表面的切線方向),故使磁針發生傾斜。在測量時,為使磁針處於平衡狀態下自由轉動,所以常在磁針的南端繞上若干圈銅絲,用來調節磁針的重心位置,以求磁針的平衡。同時也可藉此標記來區分磁針的南北端。

2)圓刻度盤(12):也稱水平刻度盤,用來讀方位角。一般的刻記方式是從0°開始按逆時針方向每隔10°作一標記,連續刻到360°,南(s)和北(n)分別為180°和0°,東(e)和西(w)分別為90°和270°,這種刻記法也稱方位角法。

注意:刻度盤是按逆時針方向刻記,而實際方位的度數是按順時針方向排列的,所以刻度盤上東、西與實際方位相反,這是為了在測量方位時能直接讀出讀數。因為測量時,磁針保持不動(始終指向南北),轉動的是羅盤外殼(即刻度盤),當刻度盤向東轉時,磁針相對向西偏轉,故刻度盤上按逆時針方向刻記所讀的數與實際的度數相同。

圖1 羅盤的結構圖

1——上蓋;2——鏈結合頁;3——外殼;4——底盤;5——手把;6——頂針;

7——瑪瑙軸承;8——壓圈;9——小瞄準器;10——反光鏡;11——磁偏校正螺絲;12——圓刻度盤;

13——方向盤;14——制動螺絲;15——拔桿;16——圓水準器;17——測斜器;18——長水準器;

19——磁針;20——瞄準器;21——短瞄準器;22——半圓刻度盤;23——橢圓孔;24——中線

3)半圓刻度盤(22):也稱豎直刻度盤,刻在羅盤的方向盤上(13),用來讀傾斜角和坡度角。一般以水平為0°,垂直地面為90°,它們之間每隔10°標記相應數字。

4)長瞄準器(20)和小瞄準器(9):在測量方位角時,用來瞄準所測物體,使三點在一條直線上。

5)反光鏡(10)、橢圓孔(23)和中線(24):反光鏡起映像的作用,橢圓孔和中線用來透過視線瞄準被測物體。

6)圓水準器(16)和長水準器(18):前者用於保持羅盤水平;後者用於指示測斜器保持鉛直位置。

7)制動螺絲(14):起固定磁針之作用,以保護頂針,減少磨損。

8)磁偏角校正螺絲(11):用來轉動圓刻度盤,校正磁偏角。

⑵ 羅盤的作用

因為地磁的南、北極與地理南、北極位置不完全重合,故地球的磁子午線與地理子午線不相重合,有一定的偏差,它們之間的夾角稱為磁偏角(圖2)。我國大部分地區,磁偏角都是西偏,只有極少的地區(新疆)是東偏,北京等地區的磁偏角為西偏。

羅盤測出的方位角為磁方位角,而地形圖採用的是地理座標,兩者不一致,所以在乙個地區工作前,根據地形圖提供的磁偏角,對羅盤進行校正,使得磁北極(磁子午線)與地理北極(真子午線)重合。

磁偏角的校正方法見圖2。若磁偏角西偏時,用小刀或起子按順時針方向轉動磁偏角校正螺絲,使圓刻度盤向逆時針方向轉動磁偏角的度數,見圖2(a)。

圖2 羅盤磁偏角的校正方法

a)磁偏角西偏5° (b) 磁偏角東偏5°

羅盤在野外工作中常起到以下幾個方面的作用。

1)測方位

測量某物體的方位是野外地質工作者應具備的最基本的技能。在定點時,首先要做的就是測量觀察點位於某地形或地物的方位。測量時開啟羅盤蓋,放鬆制動螺絲,讓磁針自由轉動。

當被測量的物體較高大時,把羅盤放在胸前,羅盤的長水準器對準被測物體,然後轉動反光鏡,使物體及長瞄準器都映入反光鏡,並且使物體、長瞄準器上的短瞄準器的尖及反光鏡的中線位於一條直線上,同時保持羅盤水平(圓水準器的氣泡居中),當磁針停止擺動時,即可直接讀出磁針所指圓刻度盤上的讀數,也可按下制動螺絲再讀數。讀方位角的方法,可根據羅盤擺放的位置來決定是讀磁北針或磁南針所指的度數。如果要測量某物體(b)相對於測量者(a)的方位,當羅盤如圖3放置時,就讀磁北針所指的讀數,其原理是:

若要測量b點相對於a點的方位,我們可以這樣假設,b點是動點(因為被測量點可以選任何物體),a點是定點(人站著不動,相當乙個參考點),那麼ab線的方向是從a到b的。測量b點相對於a點的方位,實際上就是測量ab線按逆時針方向旋轉與正北方向的夾角(α),也是長瞄準器所指方向與磁北針的夾角。由於羅盤採用的是方位角,而且是按逆時針方向,所以必須讀磁北針所指的讀數。

圖3 方位角的測量方法

為了便於記憶,不至於在測量時讀錯讀數,可以這樣記:當羅盤的長瞄準器的指向與測量線(ab)的指向一致時,就讀磁北針所指的讀數。

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