一、实习目的
1、培养学生实践动手能力和独立工作能力,使学生懂得野外地质工作的基本方法;
2、熟悉土木工程中的工程地质问题及分析处理方法;
3、加深理解工程与地质、地质与工程的关系,消化和巩固所学知识,同时对后续课程知识给以一定的感性认识。
二、实习时间与地点时间:
20xx年6月18~19日地点:沙坪坝区嘉陵江沿岸,实验室
三、实习内容
实习内容包括野外实习和室内实习。
野外实习是去嘉陵江沿岸观察,室内实习为岩石的鉴别。
四、野外实习内容
①地层岩性的认识
从岩性上讲,地层包括各种沉积岩、火成岩(岩浆岩)和变质岩。
1.侏罗纪及第四纪沉积层
沉积岩:沉积岩是在地表环境中,先前存在的化石(岩浆岩、变质岩和早已形成的沉积岩)的物理、化学和生物风化的物质、有机物质和某些火山作用产生的物质经搬运、沉积和成岩等地址作用而形成的岩石。积岩主要由碎屑物质、粘土矿物、化学沉积物、有机质及生物残骸等一些物质组成。
沉积岩的结构按其组成物质、颗粒大小及形状等方面的特点,一般分为碎屑结构、泥质结构、结晶结构及生物结构四种
砂岩:由石英颗粒(沙子)形成,结构稳定,通常呈淡褐色或红色,主要含硅、钙、黏土和氧化铁。砂岩是一种沉积岩,主要由砂粒胶结而成的,其中砂里粒含量要大于50%。绝大部分砂岩是由石英或长石组成的。
观察点2附近
红砂岩:生产于侏罗纪,因其含有赤铁矿等矿物,故颜色偏红。
下图为观察点1附近的岩石
左图呈紫黑色,坚硬。右图呈棕色,砂岩。
2.硬质岩及软质岩的结构构造
硬质岩:饱和湿度下岩石试件的单轴极限抗压强度大于29.4MPA,如花岗岩、闪长岩、玄武岩等岩浆岩:铁质、钙质胶结的砾岩、砂岩、石灰岩、泥质灰岩、白云岩等沉积岩;片麻岩、石英岩、大理岩、板岩等变质岩。
软质岩:天然湿度下岩石试件的单轴极限抗压强度为4.9-29.4MPA,如疑灰岩、浮石等岩浆岩;泥砾岩、泥质页岩、泥质砾岩、泥灰岩、泥岩以及因风化而强度下降底至4.9-29.4MPA的硬质岩。
②地质构造
地质构造:在地壳运动影响下,地块和地层中产生的变形和位移形迹。地质构造按其成因分为原生构造和次生构造。
层理:指岩石沉积过程中的原生成层构造,岩层中物质的成分、颗粒大小、形状和颜色在垂直方向发生改变时产生的纹理
1.岩层产状及测定
岩层产状:岩层在地壳中展布的状态。通常用走向、倾向和倾角三个产状要素来确定。岩层产状有两种表示方法:①方位角表示法。一般记录倾向和倾角,如205∠65,即倾向为南西205°,倾角65°,其走向则为NW65°或SE65°②象限角表示法:一般测记走向、倾向和倾角,如N65°W/25°SW,即走向为北偏西65°,倾角为25°,向南西倾斜左图观察点4附近,民居下侧右图:观察点9:华子良脱险处水平岩层:倾向南偏东45°,倾角2°
2.地质构造与地貌。
地貌:地球表面各种形态的总称。
左图:滑坡:斜坡部分岩、土体在自然或人为因素作用下失去稳定,发生整体下滑的现象。右图:裂隙裂隙是断裂构造的一种,通常把岩体中产生的无明显位移的裂缝叫做裂隙
3.单斜及水平构造、向斜构造、背斜构造
磁器口向斜:华子良脱险处倾向北偏东80°,倾角:34°
4.地质构造与边坡稳定性(含危岩)。
危岩:是指位于陡崖或陡坡上被多组结构面切割,在重力、地震和裂隙水压力等诱发因素作用下稳定性较差的岩石块体。
危岩的形成、失稳与运动属于斜坡地貌动力过程演化的一种重要形式,其破坏失稳具有突发性、致灾具有毁灭性的特点。
观察点4附近:危岩观察点9:华子良脱险处
危岩处理方法:A.隔绝危岩,防止他人靠近B.砌片石封闭危岩底部裂痕或缝隙
C.砌片石在危岩下部支撑D.清理危岩
5.地质构造与地下工程(人防工程)
锚固:在岩石或土壤钻孔或挖井后灌入混凝土,也有在底部用高压灌浆的固定方法。锚固后,被锚固体的承载力决定周边的剪力和锚底的阻抗力
防空洞:是在抗战期间,为了躲避敌人炮火的轰炸,用来保护人身、财物的安全而挖掘的洞穴。
防空洞:左图为观察点2附近,右图为观察点4附近
③各类地质作用
1.河流地质作用及地貌。
河流的地质作用主要有侵蚀作用和搬运作用。
A.河流的侵蚀作用:河流在运动过程中对河谷岩石进行的破坏作用称为侵蚀作用。其主要通过冲蚀、磨蚀和溶蚀三种形式对河底及两岸进行侵蚀。1)下蚀作用
下蚀作用的强度首先与流速和河水中的泥沙含量有关。此外,还与河床的岩石性质及地质构造有关。下蚀作用在加深河谷的同时又使河流向源头伸长。分水岭不断遭到切割剥蚀,河流的长度不断增加,以及河流的袭夺现象都是河流溯源侵蚀的结果。2)侧蚀作用
河流一携带的泥沙为工具,并以自身的动能和溶解力对河床两岸的岩石进行侵蚀,使河谷加宽的作用称为侧蚀作用。河流的中下游以及平原区的河流,由于河床坡度较为平缓,侧蚀作用占主导地位。
B.河流的搬运作用:河流主要通过对碎屑物的悬运跃运和推运三种方式来进行搬运。碎屑物以何种方式被搬运,主要取决于颗粒的沉降速度与上推力的`对比情况。C.河流的沉积作用:河流搬运物从水中沉积下来的过程称为沉积作用。D.河流冲积土(1)河床沉积(2)河漫滩沉积
河漫滩:由河流的横向迁移和漫堤的沉积作用形成,因此平原河流的河漫滩较发育,且宽广;山地河流的河漫滩不发育,宽度较小。
河漫滩的地面大多比较平缓。在平原区比较顺直的河床两侧,常有自然堤发育,堤外地势一般比较低洼。在弯曲河床的两侧常有迂回扇发育,地面出现鬃岗与岗间洼地相间分布的现象。在河曲发育的河漫滩上,由于河流裁弯取直,还可能留下许多牛轭湖或废弃河道。
图为
磁器口外河漫滩
有20-30个篮球场大。春节枯水期时可见
(3)牛轭湖沉积(4)三角洲沉积(5)山区河流沉积土(6)由冰川补给的河流冲积土
2.风化作用
风化作用:指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。
物理风化:岩石由于大气温度的变化、空隙中水的冻融作用,以及盐类结晶胀裂等因素的影响而产生的机械破坏作用。
它有以下几种形式:A.热力风化作用;B.水的冻融作用;C.岩石空隙中盐分结晶的撑胀作用
化学风化作用:岩石在水、水溶液或氧气的作用下,产生氧化、水解、碳酸盐化等化学反应,不仅使岩石产生破碎,而且会导致岩石内部矿物成分和化学成分的明显变化。
它有以下几种形式:A.溶解作用;B.水解作用;C.水化作用;D.氧化作用生物风化作用:生物活动对岩石产生的破坏。
它有以下几种形式:A.机械破坏作用(如生长在岩石裂隙中的植物根系增长,动物在地下挖洞做窝,都会使岩石产生或扩大裂隙、孔洞);B.水解作用(如植物和细菌在新陈代谢中析出有机酸等酸性溶液对岩石产生腐蚀、溶解)
大部分风化都是物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用三种风化共同作用的结果。
差异风化:由于组成岩石的矿物成分、结构构造的差异,不同岩石的风化速度和风化程度不同。在相同的风化条件下,常常在地表形成凹凸不平的地貌现象,称为差异风化。
观察点2附近:上图的岩石风化可看到三种风化共同作用
3.重力崩塌作用
崩塌(崩落、垮塌或塌方)是较陡斜坡上的岩土体在重力作用下突然脱离母体崩落、滚动、堆积在坡脚(或沟谷)的地质现象。
崩塌
④各类工程地质问题1.建筑边坡地基稳定性问题
挡墙也就是俗称的护坡,作用是护坡、固坡。
观察点1附近:左图钢筋混凝土挡墙右图:条石重力式挡墙
2.地下工程围岩稳定性问题
地下工程的稳定性即围岩的变形与破坏。
上图均为观察点8附近
左图为清水溪,地下水沟,左侧有格构梁,防止岩土下滑右图可见排水孔,另有排水沟(此图不可见排水沟)排水沟:用于排除地面或地下多余水量的沟或暗管。
此外,在边坡、护坡、挡墙等许多结构上都设有排水孔、排水管等排水措施。
3.桥基稳定性问题
桥基:由石块垒砌而成。
观察点6石门大桥:稳定性良好
五、视频观后感
《解密:5.12大地震观》后感
5.12大地震后,地质学教授嵇少丞、四川省区域地质调查队总工程师范晓,对此次大地震的成因、能量大小、建筑受损原因、地震预防、自救逃生的方法,以及震源深浅与水库诱发地震之间的关系等问题,逐一详细的解答与探讨。它以另一种科学记录、另一种理性记忆的方式,努力探索此次5.12大地震背后的科学奥秘,给人启迪,发人深省。这便是《解密:5.12大地震》拍摄的原因。
5.12日14点28分04秒,8.0级的汶川大地震爆发了,它释放的能量相当于5600课原子弹爆炸的能量。极震区长度275公里,以清平为界,极震区构成一分为二,南硬北软,前100多公里,是极其坚硬的花岗质岩体,后100多公里,是极其脆弱的碎屑岩和石灰岩构成,所以,位于后100多公里的映秀、汶川、都江堰、北川、青川不堪一击。
5.12之后,给我们带来了巨大的灾害。这种灾害不仅表现在地震本身给人民带来的伤害,还有地震造成的包括山崩、滑坡、地裂等原生灾害和次生灾害。5.12汶川大地震造成了约10万人死亡,37万人受伤,这是新中国成立以来破坏性最强,波及范围最大的一次地震。
地震无法预测,我们能做的,除了普及的人们的地震知识,还必须建立全国的地震监测网,这样,在地震来临的时候,才能及时地作出应对措施。
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