工程地质实习报告缝山针

土木工程地质实习报告前言一、 概述实习时间及地点：时间：2013年4月9日 星期二 早8：00-12：00地点：焦作市缝山针公园缝山针公园概述： 缝山针公园位于太行山系南麓，焦作市中心北部，交通便利，公园西边是村庄，公园前是东西走向的公路，公园内是海相沉积的中、晚石炭统石灰岩。焦作“缝山针”是惊世创意，以大胆的艺术想象，警示人们：人类过去的无序采石带给地球“身体”的伤害。作为创意的一部分，焦作市“缝山针公园”内，有一枚巨大的医用“手术针”雕塑，用不锈钢制作，高约米，重吨，最粗直径80厘米，是焦作市“缝山针公园”标志性雕塑，呈弯月状矗立在河南省焦作市区北不远处的凤凰山顶。二、 实习任务要求：1、了解地层的划分标准，能够将实习区出露的岩层和地质年代一一对应；2、认识实习区的地质历史发展演化过程；3、学会使用地质罗盘，并测量岩层（断层）产状；4、学会重大的地质构造的野外识别方法；5、认识实习区边坡变形破坏形式及采取的各种防治措施。正文2013年4月9日，我们土木2011级11-5班的同学在闫老师的带领下来到了缝山针公园进行地质实习。一、实习区出露岩层产状的测量：缝山针公园为山前冲积平原，地质构造较复杂地质构造以断层为主，辅以轻微褶曲，褶曲构造不甚明显主要表现为走向方向上的挤压现象，有单斜地垒构造，中部有一正断层，地势由西北向东南倾斜，南部地表被第四系黄土所覆盖北部地面主要为中奥陶统、晚奥陶统形成的石灰岩山脉，倾角一般510度，局部达大约30度左右，山势陡峭，高度在200米左右。 缝山针公园由于过去是采石场,所以这里的地层出露的非常明显。这里地层分布也是比较简单的。由于地壳运动关系，此处地层出现了部分地层缺失。缝山针上部是石炭纪地层，下部是奥陶纪石灰岩地层。这两层中间夹有泥岩作为分界面。这两层中间缺失了志留纪（S）和泥盆纪（D）地层。像这种出现地层缺失的整合就叫做假整合。奥陶纪石灰岩岩性致密坚硬，但是由于其坚硬，所以它很容易破碎。整个奥陶纪厚约400米。由于这个地层比较早，所以这里面的化石含量极少。而石炭纪地层位于缝山针上部，发育还是比较好，与下伏地层的整合为假整合。在缝山针公园，我们还看到了太古界的片麻岩。奥陶纪的石灰岩颜色为灰色，块状构造，在规模上也比较大，在缝山针的各个废弃的采石场都能看到这种岩石，这里面不含矿产资源。由于石灰岩的坚硬性能，所以注定了它是作为建筑用的材料。故在早期这里被作为采石场采石。山体受到破坏。由于石炭纪的岩石在缝山针上部，并未受到多大破坏。二、断层的识别及断层面产状的测量：缝山针地区的构造情况总体为背斜向斜相间的褶皱构造，就是指岩层岩体在地应力长期作用下形成的岐状弯曲。 本次野外实习观察到的地质构造有;单斜、褶皱、和断裂具体情况如下。一：单斜构造在缝山针公园西，观察到有西北走向，东南倾向，倾角大约为4050的单斜构造。此地层为中奥陶统深海相沉积的石灰岩。二：褶皱褶皱在地壳中分布广泛，系统各异。规模大小相差悬殊大者延伸几十至几百米，小者可在受标本上见到甚至表现为显微构造。褶皱岩层中的以一个单独的弯曲称为褶曲，他是褶皱构造的基本单位。（1） 背斜背斜是岩层向上的弯拱的曲折核部是老岩层两侧是新岩层且对称重复出现两翼岩层倾斜方向一般相反。在缝山针公园附近、红沙岭和西张庄都观察到了背斜，在以上的诸多褶皱中在缝山针公园内观察到的褶皱较为清楚。此褶皱为背斜，其轴线向南延伸，枢纽水平。（2）向斜向斜是岩层向下的弯拱的曲折，核部是新岩层两侧是老岩层且对称重复出现两翼岩层倾斜方向一般相对倾斜。红沙领出的背斜核部为粘土两翼为石灰岩。在缝山针公园内、红沙岭和西张庄都有观察到向斜，在以上的诸多褶皱中在红纱令观察到的较清楚。此褶皱为向斜，其轴线向东北方向延伸，枢纽弯曲。三：断裂断裂构造为岩层受力后产生变形，当压力大到一定的程度或超出岩层的强度极限时，岩层的连续完整性遭到破坏，断裂构造又分为节理和断层。（1） 断层断层即岩层受地应力的作用后发生破裂，在力的继续作用下沿破裂面两侧岩块发生显著相对位移的断裂构造。断层的规模大小不一，其形态和类型繁多分布较广对煤矿设计和生产都有很大影响根据断层两盘相对位移方向分类可分为正断层，逆断层和平移断层。上盘相对下降，下盘相对上升的断层称为正断层。上盘相对下降，下盘相对上升的断层称为逆断层。两盘岩块沿水平方向相对平移的断层称为平移断层我们在缝山针和西张庄所见断层均为正断层。在缝山针公园附近观察到有断层，有沟的地方就有断层，即逢沟必断。在缝山针观察到的断层较清楚。此断层的断裂面平直，走向为东西走向，方向是向正南倾斜，倾角大约在45左右，其上下两盘之间夹有胶结岩破碎带，此破碎带为岩层断裂时散落的岩石碎块经过挤压和胶结而形成的，胶结的岩石为致密的石灰岩，颜色呈灰黑色，其表面有石英和长石形成的纹路。断层面上有平行于倾向的擦痕。此擦痕于岩层上下两盘的倾向平行，用手触摸有光滑感，有上下两盘相对移动时形成的浅痕，经过观察，断定此断层形成于古生代晚奥陶统以后的某个时期。（2）节理张节理在缝山针公园的西边的山脚处，观察到中奥陶统形成的石灰岩中有张节理，此处张节理呈纷羽状，其中有石英和方解石侵入形成的脉体。剪节理在缝山针公园内的西边山腰处，观察到中奥陶统形成的石灰岩的人为断裂面有大量的剪节理，其剪节理呈X状，向里延伸，剪节理面用手触摸有光滑感，伴随剪节理生成了大量的裂隙。三、地质罗盘的使用方法：使用前先进行磁偏角的校正。测量岩层产状的三要素的：1、岩层走向的测定 岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。 测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。2、岩层倾向的测定 岩层倾向是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。 测量时，将罗盘北端或接物觇板指向倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。3、岩层倾角的测定岩层倾角是岩层层面与假想水平面间的最大夹角，即真倾角。测量时将罗盘直立，并以长边靠着岩层的真倾斜线，沿着层面左右移动罗盘，并用中指搬动罗盘底部之活动扳手，使测斜水准器水泡居中，读出悬锥中尖所指最大读数，即为岩层之真倾角。以下是我们组测量的岩层情况：测量仪器：地质罗盘 地质罗盘又称“袖珍经纬仪”。野外地质工作不可缺少的工具。主要包括磁针、水平仪和倾斜仪。结构上可分为底盘、外壳和上盖，主要仪器均固定在底盘上，三者用合页联结成整体。可用于识别方向、确定位置、测量地质体产状及草测地形图等。测量数据：走向 倾向 倾角 302 5 38四、实习区看到的各种不同的边坡治理方法因为多年不规范开采而形成的废旧露天矿山，所形成的边坡形状极不规则，边坡多为高段位陡坡，有的整个坡面不稳，有的坡面上悬挂大块松动危岩，有的边坡下部岩体比较完整，但边坡上部岩体破碎，边坡存在不同程度的安全隐患。受焦作市国土资源局委托，浙江大学生物科学学院草坪花卉研究所承担了焦作市缝山针公园的山体岩质边坡治理生物防护工程施工设计，设计内容包括焦作公园内近5万平方米山体岩质边坡治理、生物防护（植被景观再造）、人工瀑布以及养护系统。设计采用新方法和手段，结合岩质边坡的岩性特点和稳定程度以及中原地区的气候、降雨条件、物种（植被生长）的特点和周边的环境条件，以人为本地进行岩质边坡的治理和生物防护（复绿）工程施工设计。整治施工过程中，为了确保整治后边坡的稳定，边坡上的悬挂岩块、松动岩石，危险部分必须作彻底削坡清除。采用以台阶形状进行削坡，坡面角600，台阶垂高10米，总边坡角460。通过全部削坡后，边坡达到稳定状态。对岩质边坡治理中，采用减重反压方法。减重就是在滑坡后缘挖除一定数量的滑体而使滑坡稳定下来。适用于滑床上陡下缓，滑坡后缘及两侧的地层稳定，不致因挖方而引起滑坡向后及向两侧发展。一般情况下，滑坡减重只能减小滑体的下滑力，不能改变其下滑的趋势，因此减重常与其它防治措施配合使用。反压就是在滑坡前缘，即抗滑地段，回填阻滑，以增加抗滑力，提高滑坡的稳定性。减重反压是常用于整治滑坡的一种简便方法。同时在下部还种上树木花草以预防水土流失，而且还增加绿化、美观。此外，对于风化严重、节理发育、易受自然影响、导致大面积碎落以及局部小型崩塌、落石的岩质边坡还使用锚杆挂网喷射混凝土的设计加固，达到安全、稳定。喷锚网支护主要是靠锚杆、钢筋网和混凝层共同工作来提高边坡岩土的整体稳定性。对不良地质边坡进行了有效防护,增强了边坡的整体稳定性,减小了石方开挖的工程数量。为防止山体滑坡，保证人民生命财产安全，坡面支护后还进行坡面绿化，能与自然景观有机的溶为一体。结束语：为期一天的地质实习很快就结束了，通过这次实习，我不仅培养了对大自然的热爱，陶冶了情操，提高了对地质科学的热爱和兴趣，而且还在实习的过程中加深了对地质知识的了解，尤其是工程地质学