秦皇岛地质认识实习报告(3)

学人智库 时间:2018-02-08 我要投稿
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  剪节理,又称剪切节理,是岩石在剪切应力的作用下所产生的节理,它一般产生于压应力成45° 角左右的平面上,即最大剪切应力面上其特征为:产状比较稳定,在平面中沿走向延伸较远,在剖面上,向下延伸较深,常具紧闭的裂口,节理面平直而光滑,沿节理面可有轻微位移,因此在面上常有擦痕、镜面等。在碎屑岩中的剪节理常切开较大的碎屑颗粒或砾石。或切开结核岩脉等。节理间距小,常呈等间距均匀分布、密集分布、密集成带,常平行排列、雁形排列、成群出现或两相交叉,称“X节理”,或称“共轭节理”,两组节理有时一组发育较好,一组发育较差。

  解理为较弱面。因此解理统计是判断岩体稳定性的重要指标。包括解理的数量、宽度、产状、发育程度、有无填充物。取1m3的岩石判断以上各项数据,解理的程度发育越好,说明岩石越脆弱。因此在工程中的隧道工程边坡稳定等应注意解理的统计。

  岩石与沥青的粘附性取决于岩石的酸碱性。酸性岩石粘性大,如花岗岩。碱性岩石粘性小,但可加入物质改变其粘性。

  2. 7月9日 晴 大石河 西上庄坨 沙锅店

  大石河全长70多公里,发源于河北省青陇县自西向东,注入山海关附近的雁塞湖,最后汇入渤海。该河流从山区逐渐过渡到平原,属于半小区,河流季节性强,上游多侵蚀,下游多堆积,并在侵蚀与堆积作用下形成了阶地与河漫滩,上庄坨就是在阶地上建立的一个村庄,在196高地上可明显的看到二级阶地、三级阶地。此处出现了泥包砾现象。是洪积现象或冰水堆积而成。在侵入岩的作用下形成了以花岗岩斑岩为主的岩墙。岩墙右侧的灰岩与亮甲山的岩石的产状一致,形成于浅海环境,产生了石崖、溶沟。

  从动力学观点看,水流作用于河床、岩土上的推移力及上托力大于岩土的强度时,将发生侵蚀河搬运作用,否则河床不会遭受侵蚀而产生淤积。

  河流中流线位置发生摆动,桥墩的修建应考虑到这个因素,以半山区和平原区影响最为明显。山区河流以侵蚀为主,河床相对稳定,河谷宽度小,摆动小,半山区河流、水流在河床内部有动荡性。主流线有摆动。平原区河流以堆积、淤积为主,河床极不稳定,河谷不确定,无明显岸坡,河流主流线摆动剧烈。

  天然河道上的桥梁工程,因修建墩台使得河流原有过水断面减少,水位的流向和流态复杂,流速在跨河段普遍增大,因而必然产生对桥墩、桥台底部、地基的冲刷。这种冲刷来自于紊动、旋涡作用,因此对墩台基础砌置冲刷作用的研究,是设计墩台所必须的。其主要任务是预测水流对地基的最大冲刷深度为保证墩台基础的稳定安全,应砌置在最大深度以下。

  河水的流速于流量给河两岸的地址作用,并以此来判定喝水的流动方向。河流的砾石直径与流速间是4次方的关系。

  大石河凸岸即左岸为堆积现象。大石河凹岸即右岸为侵蚀现象。河卵石的分布决定河岸的分布范围,河卵石的磨圆度及其大小能判断河水流量。卵石越粗大,水的特性越强。河流搬运能力越强,卵石越光滑,磨圆程度越好,冲击漫滩河流,人工形成河渠。

  河流阶地不能被淹没。河漫滩在洪水期可被淹没,阶地与河漫滩均为二元结构。

  粒石堆出现成层性,河流流速扩大,紊流现象越强烈,河流地质环境越复杂,成层性越差,河流流速越差,河流流速小,则反之。阶地堆积物以大的粒石为主,沙含量较少。

  阶地的产生是内动力和外动力作用的结合,据其成因又将阶地划分了几个等级。ァⅠ级阶地受水流冲刷,发生变化,产生明显陡坎。Ⅱ级阶地物质结构组成:土、碎石、带棱角状混杂堆积。阶地越高,岩土越老。

  在沙锅店出现了岩溶现象,此处岩浆岩为块状结构,无层理,并形成了以花岗斑岩为主的岩墙。岩墙右侧的石灰岩是青灰色属亮甲山组的豹皮状灰岩。通过产状判定推测出该地岩体与亮甲山组为同一组。同时还可看到石崖、溶沟现象,这都是在化学侵蚀和机械等作用下形成的。石崖、溶沟的形成需求:水又侵蚀性;水有流动性;岩石要与水出现容实现象;岩石能与水作用;岩石本身要有初始裂隙。

  3. 7月10日 阴 义院口村

  此处出露的岩石为花岗岩,属侵入花岗岩、岩浆岩与沉积岩相比,岩浆岩无层理,而变质岩存在变晶结构,有变质矿物。该处陡坎坡度大致为70°。据岩体力学及岩石物理力学性质分析,坡度大于70°的边坡极易产生整体滑坡。产生整体滑坡有三个影响因素:坡形,坡高,软弱的滑动面。

  此处地处山区,修建傍河公路最为适宜。因为山区地形复杂,地质情况复杂,而沿着河流的走向,地形为河流的各阶地,在同一级阶地上,地形较平缓,地质情况均一,故修建傍河公路既省力又经济。

  在马蹄岭修建“S”形公路,主要是考虑到公路的坡度问题。“S”形公路可降低坡度,马蹄岭地面高程度变化较大,如修建直线公路,会影响行车安全,也不符合各面坡度要求;而采用“S”形设计则可降低坡度,提高行车安全度,最大限度地降低行车事故。在山区常见的这种设计思想即盘山公路。

  此处修建工程项目主要影响因素是边坡稳定性,修建隧道时,最大影响因素即边坡稳定性。此处修建铁路也可不用修建隧道,而用削坡取而代之。但削坡易失稳,且在7、8月份降水量加大,岩石的亲水性势必会产生对水压力,从而也会使山体失稳,故在此处修路、桥时应注意边坡稳定性。

  4. 7月11日 阴转小雨 张崖子

  张崖子—东部落地层剖面全长1660m,延伸方向向北面西,由新太古界变质花岗岩,上元古界变质青白口系长龙山组石英砂岩景儿峪组泥灰岩,古生界寒武系下统府君山组灰岩,馒头组页岩组成,张崖子为该剖面起点。

  本剖面反映了柳江盆地早期地质历史的演化过程。

  距今25~9亿年,本区隆起,遭受剥蚀、缺失。下中元古界和上古生界,青白口系下马岭组。

  距今9~8亿年,本区下降,接受上元古界青白口系长龙山组、景儿峪组滨海浅海沉积形成了本区第一套沉积地层。

  距今8~5.6亿年,本区抬升,遭受剥蚀,缺失震旦系和寒武系下统下部地层。

  距今5.6亿年,本区下降,接受下古生界寒武系下统府君山组馒头组滨浅海沉积第二套沉积地层开始形成。

  本剖面中新太古界与上元古界之间为吕梁运动所形成的非整合,而二者为整合接触,上元古界和古生界之间为蓟县运动所形成的平行不整合面,二者为平行不整合接触,其他各组之间均为整合接触。

  在2号点上观察的岩石为8亿年前形成的 ,而其下层岩石距今25亿年,二者是平行不整合接触。

  在3号点上岩石为岩浆岩,含sio2的含量定名的话为中性岩,按产出状态为浅层岩,此类岩石为闪长玢岩,呈白色。

  而4号点上的岩石为泥灰岩,呈淡青色,为条带状,而砖红色的泥岩、砂岩在毛庄和馒头组具多。

  碎屑物质包括岩石碎屑和矿物碎屑,在矿物碎屑中最常见的是化学性稳定的石英碎屑,在干旱气候条件下也常见到长石碎屑,此外 ,碎屑成分中也可见到白云母,石榴子石等,碎屑物质主要是岩石物理风化的产物,有时也可能是化学风化未完全分解的产物,碎屑物质是构成沉积岩中碎屑岩类的主要成分。

  5. 7月12日 阴转小雨 小王山

  马家沟组是华北地台上升而成,此地层缺失上奥陶、盆系,下石炭、留系在太原组合有煤层,在1号点位有分层出现,上层为马家沟组白云质灰岩,以MgCO3为主要成分,下层为深灰色致密状厚层灰岩以CaCO3为主要成分,在2号点上,其分界点为奥陶下的马家沟组白云质灰岩与中石炭系本系组的一套砂岩、粉砂岩、页岩护层,而3号点上则是铝土质石英砂岩,以Al2O3为主,从产状及连续上看为平行不整合接触,4号点上可看到海相作用下的泥灰岩。至此,海蚀作用结束。在5号点位上,分界点为下二叠山西组与 中二叠下石盒子组,此处,主要Ca质的长石石英砂岩,6号点位上是上石盒子,中二叠山西组与下二叠的分界点,此处出现了黑色的页岩和中粗粒的砂岩,同时,还有侏罗系的北票组岩石,此岩石具以下特点:沉积相为河床相的堆积,粒径大小相差不大,粒石的磨圆度相差很大,颗粒分选性很差,胶结物复杂。

  在7号点上,可见到侏罗系蓝旗组的安山岩是火山喷发形成的,处于裂式喷发,岩被覆盖在北票组上,二者是角度不整合,此地层为最地层,此处为块状斜长角闪鞍山岩,其新鲜面为灰白色,挥发面为黄褐色。

  在8号点上见到的是马蹄岭垭口,在此处主要是越岭线的选择,一般在线形上为回头展线,而线长方面,垭口边坡大,垭口两侧岩体的稳定性、岩质边坡的稳定性,取决于坡面与各种结构面的产状,空间组合的关系。

  四.实习总结

  此次实习所见到的地质情况,对公路和桥梁来说,是一个小结,此地地质构造比较全面,给出了工程建设中的不同处理方案。

  水是生命之源,有水的地方一定是经济发展的地方,其发展势必离不开路桥与外界的沟通,水的流动性给工程环境带来了诸多影响,尤其是水上桥梁,河水的动力作用使河水具有了摆动性,河谷不稳定,再加上河水侵蚀、堆积、搬运作用,就使得桥台的位置有所变化,河水是有洪汛期的,这对桥的高度是有影响的,桥要采用何种形式,可据此地地质情况而定,总之,水是工程地质中的一大因素。

  公路的修建首先就是选线,影响公路选线的自然因素很多,主要有地形、地质、水文、气候、土壤及植物覆盖等因素,如沿溪线的选定,沿溪线是沿着河岸布置的路线,其路线走向明确,以河谷方向为指导方向,河两岸地势平缓,纵坡较小,常被洪水侵蚀,防护工程较多,沿河布线跨支沟的人工构造物较多,沿河两岸有较复杂和不良地质地段,当河谷较窄时,路线绕避的余地小等问题时,应合理布局,考虑以下几点:根据资源开发的需要选岸,路线选在谷底宽阔,支沟少,地质条件较好,且有连续适宜布线的台地一岸,尽可能选在阳坡和迎风的一岸,尽量选在乡镇多,居民点密的一岸,其次路线高度的选择应考虑在不受洪水淹没和破坏的前提下,路线高度通常有低线位和高线位两种情况。

  越岭线的选定也是公路建设中的一大内容,越岭线需要克服很大高度,路线的长度和平面位置主要取决于纵坡的安排,所以越岭线的主要矛盾就是垭口高度和路线纵坡间的矛盾,在马蹄岭采用的“S”形路线就很好的克服了高差大这一问题。

  在山间修建傍河公路时,应注意岩体的稳定性,当地的年降水量及各种自然因素,岩体自身的稳定性,这些是山体是否滑坡崩塌的一个方面,而另一方面是岩石与水作用后的稳定性,有的岩石亲水力强,作用后失去了原有的属性,而产生滑坡、崩塌现象,即应考虑到山体的稳定性,来决定是否设防护墙,是否该远离此山体而筑路。

  为期一周的工会曾地质实习,让我充分的认识到地质环境对工程建设的影响,同时也巩固了校内所学的理论知识,理论是建立在实践之上的,只有通过实践,理论才能得以充分发挥,这次实习的重要意义就在于,它结合了理论,让我们在实践中学习理论,为今后的理论学习及社会实践划上一个逗号,这次实习另一感受,就是觉得时间太短,如能再长一点,我想理解得会更透彻,掌握的将更加牢固。