第一篇:工程地质实验教案最新
《工程地质》实验指导书
一、主要造岩矿物的鉴定与认识
(一)实验目的、要求
岩石是矿物的集合体。认识造岩矿物的目的在于识别常见的各种岩石,并为今后学习其它章节打下基础。要求如下:
(1)通过对造岩矿物标本的观察,认识常见造岩矿物的形态(单晶、聚晶)、晶面条纹、光学性质、力学性质、碳酸盐类矿物的“盐酸反应”等主要特征。
(2)学习根据造岩矿物的形态和物理特性,用肉眼鉴定常见造岩矿物的技能和描述矿物的方法。
(3)熟练地掌握几种常见造岩矿物的鉴定特征。
(二)实验的准备工作
检查矿物标本、小刀、放大镜、无釉瓷板等实验用品。
(三)实验内容
1、矿物特性的观察
(1)矿物单体形态的观察。六方双锥(或六方柱)一石英(水晶);菱面体一方解石;菱形多面体一石榴于石;长柱体一红柱石;长柱状或纤维状一普通角闪石;短柱状一普通辉石;板状一板状石膏、长石;片状一云母。
(2)矿物集合体形态的观察。晶簇状一石英晶簇;粒状一橄榄石;致密状一黄铜矿;鳞片状一绿泥石;纤维状一石棉、(纤维)石膏;放射状一阳起石、红柱石;结核状一(鲕状、豆状、肾状)赤铁矿;土状一高岭土、蒙脱土。
(3)晶面条纹的观察。有些晶体的晶面具条纹状,如:黄铁矿三个方向的晶面条纹彼此垂直;斜长石的晶纹相互平行;有的石英具横向晶纹。(4)光学性质的观察
2、矿物的颜色
白色一方解石、石英;深绿色一橄榄石;铜黄色一黄铜矿;褐色一褐铁矿;铁红色一赤铁矿。
3、矿物的条痕
观察方解石、角闪石、斜长石、橄榄石的条痕。观察对比黄铁矿、黄铜矿、赤铁矿等矿物的条痕与颜色之间的关系。
4、矿物的光泽
拿到标本,对着光线,看其反射光线的性质来确定它属于哪种光泽。黄铁矿、黄铜矿一金属光泽;赤铁矿一半金属光泽;石英(晶面)一玻璃光泽;叶腊石、蛇纹石一腊状光泽;滑石、石英(断面)一油脂光泽;高岭土一土状光泽;石棉、(纤维)石宵一丝绢光泽;白云母、冰洲石(透明方解石)一珍珠光泽。
5、矿物的透明度
手拿标本,注意观察矿物碎片边缘的透明程度。白云母、石英(水晶)—透明;蛋白石一半透明;黄铁矿、磁铁矿一不透明。
6、矿物力学性质的观察(1)矿物的解理与断口
解理是矿物受到外力打击后能沿一定方向裂开的性质。要注意在同一方向上对应侧面解理的一致性,又要观察解理面光滑平整的程度。如:云母——组极完全解理;方解石一三组完全解理;长石——组完全解理,一组中等解理;石英一无解理(贝壳状断口)。(2)矿物的硬度
利用指甲(硬度2.5)、小刀(硬度5.5)和摩氏硬度计测定和比较石英、方解石、长石、黄铜矿、黄铁矿、白云石的硬度。具体测定方法是(以摩氏硬度计为例)取摩氏硬度计中一种标准矿物,用其棱角刻划被鉴定矿物上的一个新鲜而较完整的平面,擦去粉末,若在面上留有刻痕,则说明被鉴定矿物的硬度小于选用标准矿物的硬度。反之,若未在面上留下刻痕,则说明被鉴定矿物的硬度大于或等于选用标准矿物的硬度。经过多次刻划比较,直到确定被鉴定矿物的硬度介于两个相邻标准矿物硬度之间或接近二者之一时,即己测知被鉴定矿物的硬度。如云母不能被石膏(硬度2)刻动,而能被方解石(硬度3)刻动,故其硬度介干2~3之间,用2.5表示。
7、矿物其它特性的观察
云母一弹性;蒙脱土一遇水膨胀、有崩解性;碳酸盐类的矿物具“盐酸反应”。方解石遇稀盐酸后,起泡强烈,而白云石则需用小刀刻划成粉末后滴稀盐酸,才可见微弱的起泡现象。
8、常见造岩矿物鉴定特征的综合观察
结合标本,对照教材中“常见造岩矿物特征表”,逐块逐项地进行观察。但需注意,教材中所述矿物的各项物理特性,在同一块标本上不一定能全部显示出来,所以在观察时,必须善于抓住矿物的主要特征,尤其是那些具有鉴定意义的特征,如方解石的菱面体解理等。另外,还要注意相似矿物的对比分析,如石英、斛长石、方解石、石膏等矿物都是白色或乳白色,但在硬度、解理、晶形、盐酸反应方面却有较大差别。
二、常见火成岩(岩浆岩)的鉴定与认识
(一)实验目的与要求
(1)通过对火成岩标本的观察,熟悉其结构、构造特征。
(2)运用肉眼鉴定造岩矿物的方法,分析常见火成岩的矿物组成。(3)学习火成岩的简易分类原则和肉眼鉴定方法。
(二)实验内容
1、常见火成岩结构的观条
结合下列标本,从矿物的结晶程度、颗粒大小、颗粒级配及联接关系等方面,来认识矿物的结构特征。
(1)矿物的结晶程度。全晶质结构一花岗岩;非晶质(玻璃质)结构一黑曜岩。(2)矿物颗粒大小。粗粒结构一粗粒花岗岩,中粒结构一中粒辉长岩;细粒结构一细晶岩或细粒闪长岩;隐晶质结构一辉绿岩。
(3)矿物颗粒相对大小。等粒结构一花岗岩、闪长岩;斑状结构一正长斑岩、闪长玢岩。(4)矿物间的相互关系。伟晶结构一伟晶岩
2、常见火成岩典型构造的观察
观察下列标本的典型构造特征。块状构造一花岗岩、闪长岩、辉长岩;流纹构造一流纹岩;气孔构造一浮岩、玄武岩;杏仁状构造土玄武岩。
3、火成岩中常见矿物成份的识别
石英:观察花岗岩、流纹岩,石英在岩石中多呈粒状,具油脂光泽,烟灰色,硬度为7,易与灰白色的斜长石相混淆。
长石:观察花岗岩、闪长岩和安山岩,长石具玻璃光泽,硬度为6,正长石多为肉红色,斜长石多为灰白色,详细观察,斜长石具有许多平行的晶纹,丽正长石的新鲜解理面在光 的照射下,往往可见明暗程度有显著差异的两部分。
云母:观察黑云母花岗岩,云母最明显的特征是用小刀极易剥出云母碎片。
辉石与角闪石:观察辉长岩和闪长岩,辉石和角闪石在火成岩中均为深灰色至黑色,光 泽也甚相似。但在形状和断面上有所差异,辉石晶形呈短柱状,横断面为八边形(近似 正方形);角闪石晶形为长柱状,横断面为六边形;辉石往往与橄榄石共生,角闪石往往与 3 黑云母共生,角闪石两组中等解理呈124°或56°斜交,而辉石的两组中等解理近于正交。
4、常见火成岩特征的综合观察。结合标本,对照教材中关于各类火成岩的分类表,逐类逐块逐项地进行观察,应特别注意各自的鉴定特征。
花岗岩一流纹岩类:花岗岩、花岗斑岩、流纹岩。
正长岩一粗面岩类:正长岩、正长斑岩、粗面岩。
闪长岩一安山岩类:闪长岩、闪长玢岩、安山岩。
辉长岩一玄武岩类:辉长岩、辉绿岩、玄武岩。脉岩类:细晶岩、伟晶岩。
其他岩类:浮岩、黑曜岩、松月旨岩、珍珠岩、火山弹凝灰岩等。
(三)实验方法
1、参照指导书和教材中有关常见火成岩的描述,对照标本自行观察,教师只做必要的辅导讲解。
2、在独立观察的基础上,总结出每块标本的鉴定特征(要特别注意外貌相似岩石标本之间的差异)。
3、一般火成岩的肉眼鉴定步骤。肉眼鉴定火成岩的主要依据是岩石的产状(野外产出形态)、结构、构造、矿物组成和颜色等,鉴定时可以参照下述步骤。
(1)结合岩石的野外产状、结构和构造,区分出深成岩、浅成岩和喷出岩特征。(2)火成岩的肉眼鉴定要点。
深成岩具等粒全晶质结构,矿物颗粒比较粗大,往往较易鉴别。
浅成岩(包括脉岩)有斑晶存在时,根据浅色斑晶矿物成分可分为两大类:斑晶主要为斜长石者叫玢岩,斑晶主要为正长石或石英者叫斑岩。如果玢若中同时有角闪石斑晶,或基质中鉴定出有角闪石的,称为闪长玢岩;斑晶中只有正长石而无石英者称正长斑岩;斑晶中既有石英,又有正长石时称花岗斑岩;仅有石英者称石英斑岩。对于细粒等粒结构的浅成岩(包括脉岩),如能定出矿物成分再结合岩石颜色的深浅,查火成岩分类表可得相应深成岩的名称,前面再冠以“细粒”或“细晶”二字,如细粒花岗岩等。对于具隐晶质结构,肉眼分辨不出成份的脉岩,可根据颜色深浅粗略定名为“浅色脉岩”(如霏细岩)和“暗色脉岩(如辉绿岩)。
喷出岩肉眼鉴定往往比较困难,除了斑晶之外,基质部分常呈细粒至玻璃质结构。肉眼鉴定时只能根据颜色、斑晶成份、结构、构造等方面综合考虑,进行初步的定名。
三、常见沉积岩的鉴定与认识
(一)实验目的与要求
(1)通过对沉积岩标本的观察,掌握其典型结构、构造及物质组成特征。(2)了解常见沉积岩的基本分类和肉眼鉴定方法。
(3)掌握常见沉积岩的鉴定特征。
(二)实验内容
1、沉积岩典型结构的认识
(1)碎屑结构。观察砾岩、角砾岩、砂岩的组成物质的颗粒大小与形状等特征。(2)泥质结构。观察页岩、粘土岩,注意其致密状的特点。
(3)化学结构及生物化学结构。观察石灰岩(或结晶石灰岩)、白云岩、介壳灰岩(或珊瑚灰岩)、鲕状灰岩、竹叶状灰岩、燧石岩等。
2、沉积岩典型构造的认识。
(1)层理构造。观察页岩、条带状灰岩等标本上的层理。(2)层面构造。观察具泥裂、波痕、缝合线构造的陈列标本。(3)化石。观察完整的动、植物化石标本各1~2块。
(4)结核。观察鲕状灰岩标本和一块较大型的结核(尽可能切磨出横断面)标本。
3、碎屑岩的胶结类型和胶结物成份的认识。
观察砾岩、角砾岩、砂岩(石英砂岩、长石砂岩、铁质砂岩)的胶结类型和胶结物。对一块标本而言,可能是一种胶结类型和单一的胶结物,也可能同时存在两种或三种胶结类型和一种以上的胶结物。需仔细观察、以区分碎屑岩中常见的胶结物的一般特征。
4、常见沉积岩特征的综合观察。
结合标本,对照教材中关于各种常见沉积岩的描述,逐类逐块地进行观察,包括:火山碎屑岩类:凝灰岩、火山角砾岩、火山集块岩。陆源沉积碎屑岩类:砾岩、角砾岩、石英砂岩、长石砂岩、铁质砂岩、硬砂岩、粉砂岩。泥质岩类:页岩、碳质页岩、粘土岩。化学岩类:石灰岩、白云岩、泥灰岩。
(三)实验方法
(1)参照指导书和教材中对有关常见沉积岩的描述,结合标本,在教师指导下自行观察学习。
(2)在独立观察的基础上,总结出各类沉积岩标本的鉴定特征。(3)常见沉积岩的肉眼鉴定方法 经过沉积作用形成的沉积岩,绝大多数都具有层状构造特征,但所鉴定的标本都是从某一层位中打来的,所以重点观察沉积标本的结构、物质组成和颜色等。凭肉眼或借助放大镜能分辨出碎屑颗粒占组成物质50%以上者,属于碎屑岩类;只能分辨少量极为细小的矿物或岩屑颗粒,整体岩石具细腻感,质地均一,可塑性及吸水性很强,吸水后体积增大,潮湿时色深质软,干燥时色浅质较硬者为泥质岩类。完全分辨不出颗粒,整体岩石具致密感或组成物质具一定结晶形态者为化学岩类。
在鉴定碎屑岩时,除观察颜色、碎屑成份及含量外,尚需注意观察碎屑的形状大小和胶结物成份,砾岩或角砾岩还需观察标本的胶结类型。
在鉴定泥质岩时,则应注意观察标本的构造特征。页岩具有沿层面分裂成薄片或页片的性质,常可见显微层理,称为页理(页岩因此而得名)。而粘土岩则往往层理不发育,具块状构造。有些泥质岩中常含有机成分,如炭质页岩、油页岩等。
在鉴定化学岩时,除观察其颜色、物质成份、结构、构造外,应辅以简单的化学实验,如用稀盐酸检验标本是否有起泡反映。
化学岩中的燧石岩类,主要由非晶质的蛋白石、隐晶质的玉髓和细粒石英组成,SiO2含量达70%~90%,致密坚硬,锤击可见火花,具贝壳状断口。常呈透镜状或结核状产出,也有呈层状、条带状产于碳酸盐岩或泥质岩中的。
四、常见变质岩的鉴定与认识
(一)实验目的与要求
(1)通过对变质岩标本的观察,学习变质岩的构造、结构和矿物的组成特征。(2)学习常见变质岩的命名和肉眼鉴定方法。(3)掌握常见变质岩的鉴定特征。
(二)实验内容
(1)常见变质岩典型变质构造的认识
板状构造一板岩;
千枚状构造一千枚岩;
片状构造一结晶片岩(云母片岩、滑石片岩、石榴子石片岩、绿泥石片岩等); 片麻状构造一片麻岩;
块状构造一石英岩、大理岩。
(2)常见变质岩典型变质结构的认识(可结合磨片标本在显微镜下观察)
变晶结构一大理岩、角闪片麻岩;
变余结构一变质砂岩(如绿泥石化长石砂岩等);
碎裂结构一糜棱岩、碎裂岩。
(3)变质岩中常见矿物的识别。变质岩中的矿物,按成因分为两大类:一类是继承性矿物或称共有矿物(经变质作用后保留下来的原岩中的稳定矿物);另一类是变质矿物(在变质过程中新产生的矿物)。继承性矿物中的石英、长石、云母和变质矿物中的滑石、蛇纹石、石榴子石等已在主要造岩矿物的鉴定中叙述。变质矿物中的黄玉、刚玉可见摩氏硬度计中的标本,绿泥石、绢云母可观察绿泥石片岩和千枚岩。
(4)常见变质岩综合特征观察。结合标本,对照教材中关于各类常见变质岩的具体描述逐类逐块进行观察。
(三)实验方法
(1)参照本书和教材中对有关常见变质岩的描述,对照标本,在教师指导下进行独立观察学习。
(2)如有条件可借用偏光显微镜对角闪片麻岩、绿泥石化长石砂岩和糜棱岩等进行观察。(3)观察眼球状片麻岩、肠状片麻岩等,加深对变质岩中定向排列杓造的认识。(4)在深入观察的基础上,总结具不同构造的各类变质岩的鉴定特征。
五、常见三大类岩石的综合鉴定
(一)实验目的与要求
(1)复习矿物、三大类岩石的鉴定方法。
(2)对三大类岩石的基本分类特点进行综合比较和总结。
(3)在区别三大类岩石的矿物组成、结构、构造特点的基础上,对常见岩石进行综合肉眼鉴定。
(二)实验内容
(1)由学生参照本书和教材中有关各类岩石特征描述,自行对教学大纲中要求的全部岩石标本作综合观察。选定外观相似,但成因不同的岩石标本(如花岗岩与片麻岩,石英砂岩与石英岩,砾岩与斑岩等)作深入地分析和对比。
(2)如有条件,可将岩石磨片(如花岗岩、玄武岩、片麻岩、片岩、鲕状灰岩等)进行偏光显微镜下观察,便能更清楚地鉴别岩石的结构及矿物成份。
(三)岩石的综合肉眼鉴定步骤
7(1)三大类岩石间的转化关系。不同类型的岩石在自然界并非孤立存在的,而是在一定条件下相互依存,并不断地进行转化。这种由原岩转变成新岩的过程,不是,也不可能是简单地重复,新生成的岩石不仅在成份上、而且在结构、构造上与原岩均有极大的差异。(2)各类常见岩石的主要特征。常见三大类岩石以其固有的特点相互区别。
(3)岩石综合肉眼鉴定步骤提示。肉眼对岩石进行分类和鉴定,除了在野外要充分考虑其产状特征外,在室内对标本的观察上,最关键的是要抓住它的结构、构造、矿物组成等特征。具体步骤如下。
(1)首先观察岩石的构造,因为构造从岩石的外表上就可反映了它的成因类型:如具气孔、杏仁、流纹构造形态时一般属于火成岩中的喷出岩类;具层理构造以及层面构造时是沉积岩类;具板状、千枚状、片状或片麻状构造时则属于变质岩类。
应当指出,在三大类岩石的构造中,都有“块状构造”。如火成岩中的石英斑岩标本,沉积岩中的石英砂岩标本,变质岩中的石英岩标本,表面上很难区分,这时,应结合岩石的结构特征和矿物成份的观察进行分析:石英斑岩具火成岩的似斑状结构,其斑晶与石基矿物间结晶联结;而石英砂岩具沉积岩的碎屑结构,碎屑之间呈胶结联结;石英斑岩中的石英斑晶具有一定的结晶外形,呈棱柱状或粒状;石英砂岩中的颗粒大小均匀,可呈浑圆状,玻璃光泽已经消失,锤击或刀刻岩石中胶结不牢的部位时,可以看到石英颗粒与胶结物分离后留下的小凹坑。经过重结晶变质作用形成的石英岩,则往往呈致密状,肉眼分辨不出石英颗粒,且石质坚硬、性脆。
(2)对岩石结构的深入观察,可对岩石进行进一步的分类。如火成岩中的深成侵入岩类多呈全晶质、显晶质、等粒结构;而浅成侵人岩类则常呈斑状结晶结构。沉积岩中根据组成物质颗粒的大小、成份、联结方式可区分出碎屑岩、粘土岩、生物化学岩类(如砾岩、砂岩;页岩;石灰岩等)。
(3)岩石的矿物组成和化学成份分析,对岩石的分类和定名也是不可缺少的,特别是与火成岩的定名关系尤为密切,如斑岩和玢岩,同属火成岩的浅成岩类,其主要区别在于矿物成份。斑岩中的斑晶矿物主要是正长石和石英,玢岩中的斑晶矿物主要是斜长石和暗色矿物(如角闪石、辉石等)。沉积岩中的次生矿物如方解石、白云石、高岭石石膏、褐铁矿等不可能存在于新鲜的火成岩中。而绢云母、绿泥石、滑石、石棉、石榴子石等则为变质岩所特有。因此,根据某些变质矿物成份的分析,就可初步判定岩石的类别。
(4)在岩石的定名方面,如果由多种矿物组份组成,则以含量最多的矿物与岩石的基本名称紧密相联,其他较次要的矿物,按含量多少依次向左排列,如“角闪斜长片麻岩”,说明其矿物成份是以斜长石为主,并有相当数量的角闪石,其他火成岩、沉积岩的多元定名含义也是如此。
(5)最后应注意的是在肉眼鉴定岩石标本时,常有许多矿物成份难于辨认,如具隐晶质结构或玻璃质结构的火成岩,泥质或化学结构的沉积岩,以及部分变质岩,由结晶细微或非结晶的物质成分组成,一般只能根据颜色的深浅、坚硬性、比重的大小和“盐酸反应”进行初步判断。火成岩中深色成份为主的,常为基性岩类;浅色成份为主的,常为酸性岩类。沉积岩中较为坚硬的多为硅质胶结或硅质成份的岩石,比重大的多为含铁、锰质量大的岩石,有“盐酸反应”的一定是碳酸盐类岩石等。
第二篇:工程地质
第三章
工程地质
3.1总体地质概述
茂名市电白区高效节水灌溉工程建设地点为茂名市电白区马踏镇、岭门镇、观珠镇、林头镇和小良镇等镇,分别位于茂名市电白区的马踏镇新村水库边沿、岭门镇龙头岭水库附近、观珠镇九仔山水库附近、林头镇卖鸡子水库附近、小良镇菠萝山水库附近。故本工程地质情况直接引用5个水库地质报告。
3.1.1马踏镇松塘片区地质情况
(一)地形地貌及地质、地震概况
库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。
(二)岩土层工程地质特征
经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分3层,分述如下:
1、坝体土层
第四系人工填土层(Q4ml)——
①填筑土:红褐、褐灰、灰黄色等,稍湿,松散、呈可塑状,韧性度中等,均匀性稍差。组份以粉质粘土为主,含少量砂粒及角砾,局部由砂质粘性土混少量强风化岩块组成。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,揭露层厚4.80~8.80m,层顶标高均为0.00m。
作标准贯入试验(后称“标贯”)4次,校正击数N=6.3~7.7击,平均6.8击。取原状土样12组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=18.6%、天然密度ρ0=1.81 g/cm3、孔隙比e0=0.760、液性指数IL=0.06、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=20.5°。层承载力特征值的经验值fak=100kPa。
2、坝基岩土层
第四系全新统冲积层(Q4al)——
②粉质粘土:褐灰、青灰色,湿,可塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,层厚3.70~5.70m,层顶埋深4.80~8.80m,层顶标高-4.80~-8.80m。
作标贯3次,校正击数N=5.0~5.6击,平均5.3击。取原状土样1组,主要物理力学指标值如下:含水量W0=18.8%、天然密度ρ0=1.84 g/cm3、孔隙比e0=0.730、液性指数IL=0.14、粘聚力C=22 kPa、内摩擦角φ=16.0°。层承载力特征值的经验值fak=100kPa。
第四系残积层(Qel)——
③砂质粘性土:灰黄、褐灰、青灰色等,湿,可塑,韧性度中等。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,尚未揭穿,揭露层厚4.00~6.70m,层顶埋深8.50~14.30m,层顶标高-8.50~-14.30m。作标贯3次,校正击数N=6.5~8.9击,平均7.4击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=19.0%、天然密度ρ0=1.74 g/cm3、孔隙比e0=0.837、液性指数IL=0.20、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=18.3°。层承载力特征值的经验值fak=140kPa。3.1.2岭门镇新丰片区地质情况
一、地形地貌及地质、地震概况
库区位于台地及残丘地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。
(一)岩土层工程地质特征
经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分4层,分述如下 第四系人工填土层(Q4ml)——
①填筑土:灰黄、红褐色等,稍湿~湿,松散、呈可塑状,韧性度良好,均匀性稍差。组份为砂质粉质粘土,局部含较多强风化岩块。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,揭露层厚7.30~9.00m,层顶标高均为0.00m。
作标准贯入试验(后称“标贯”)5次,校正击数N=2.7~4.9击,平均3.9击。取原状土样1组,主要物理力学指标值如下:含水量W0=28.2%、天然密度ρ0=1.78 g/cm3、孔隙比e0=0.945、液性指数IL=0.38、粘聚力C=20 kPa、内摩擦角φ=13.5°。层承载力特征值的经验值fak=90kPa。
第四系全新统冲积层(Q4al)——
②粉质粘土:灰褐、灰黄色等,湿,可塑为主,局部软塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒。该层于ZK1、ZK2孔均见及,层厚0.70~3.20m,层顶埋深8.60~9.00m,层顶标高-8.60~-9.00m。
作标贯2次,校正击数N=3.3~13.4击,平均8.3击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=33.7%、天然密度ρ30=1.83 g/cm、孔隙比
e0=0.984、液性指数IL=0.57、粘聚力C=19 kPa、内摩擦角φ=14.4°。层承载力特征值的经验值fak=110kPa。
加里东期混合花岗岩(Mr3)——
③强风化混合花岗岩:褐灰、灰黄色,岩芯呈半岩半土状为主,局部上部呈坚硬土状,岩块大部份用手可折断。原岩粗粒花岗结构清晰。该层于ZK1、ZK2孔揭露,部份孔尚未揭穿,揭露层厚2.10~8.20m,层顶埋深9.30~12.20m,层顶标高-9.30~-12.20m。
作标贯1次,校正击数N=44.1击。层承载力特征值的经验值fak=500kPa。
④中风化混合花岗岩:浅灰、黄白色,岩芯呈块状或短柱状,表面粗糙,岩块击打难破碎,岩体节理裂隙发育,且多被泥质物充填,胶结一般。粗粒花岗结构,块状构造。矿物以长石、石英为主,少量云母。该层于ZK1、ZK3孔揭露,尚未揭穿,揭露层厚3.40~6.20m,层顶埋深7.30~11.40m,层顶标高-7.30~-11.40m。
层承载力特征值的经验值fak=1500kPa。
3.1.3林头尖阁山片区地质情况
(一)地形地貌及地质、地震概况
库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。
(二)岩土层工程地质特征
经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分3层,分述如下:
1、坝体土层
第四系人工填土层(Q4ml)——
①填筑土:黄褐、暗黄色等,稍湿~湿,松散、呈可塑状,韧性度中等,均匀性较差。组份为砂质粘性土,以细粒土为主,含砂粒及角砾。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,层厚2.50~4.30m,层顶标高均为0.00m。
作标准贯入试验(后称“标贯”)3次,校正击数N=3.8~5.8击,平均4.7击。取原状土样1组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=23.8%、天然密度ρ0=1.81g/cm3、孔隙比e0=0.869、液性指数IL=0.42、粘聚力C=18.3 kPa、内摩擦角φ=14.8°。层承载力特征值的经验值fak=90kPa。
2、坝基岩土层
第四系全新统冲积层(Q4al)
②粉质粘土:灰黄、灰白间紫红色等,湿,可塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,层厚2.70~3.10m,层顶埋深2.50~4.30 m,层顶标高-4.30~-2.50m。
作标贯3次,校正击数N=4.5~5.3击,平均4.8击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=37.9%、天然密度ρ0=1.80 g/cm3、孔隙比e0=1.037、液性指数IL=0.62、粘聚力C=17.5kPa、内摩擦角φ=12.8°。层承载力特征值的经验值fak=110kPa。
第四系残积层(Qel)
③砂质粘性土:褐红、黄褐色等,湿,可塑~硬塑,以可塑为主,局部硬塑,韧性度中等。以粉、粘粒为主,含砂粒及角砾,砂粒及角砾分布欠均匀,局部含量较多,呈小团状产出。该层各孔均有揭露,尚未揭穿,揭露层厚7.40~7.50m,层顶埋深5.60~7.00m,层顶标高-7.00~-5.60m。
作标贯5次,校正击数N=7.5~10.6击,平均8.9击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=20.4%、天然密度ρ0=1.92 g/cm3、孔隙比e0=0.669、液性指数IL=0.33、粘聚力C=18.9 kPa、内摩擦角φ=19.7°。层承载力特征值的经验值fak=150kPa。
3.1.4 观珠镇新华片区地质情况
(一)地形地貌及地质、地震概况
库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。
(二)岩土层工程地质特征
经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分4层,分述如下:
1、坝体土层
第四系人工填土层(Q4ml)——
①填筑土:褐红色为主等杂色,稍湿~饱和,松散、呈可塑状,韧性度一般,均匀性较差。组份为粉质粘土,含较多砂粒及角砾,局部过渡为粘土质砾砂。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,层厚4.80~6.20m,层顶标高均为0.00m。
作标准贯入试验(后称“标贯”)2次,校正击数N=3.9~8.5击,平均6.3击。取原状土样1组,主要物理力学指标值如下:含水量W0=29.1%、天然密度ρ0=1.65 g/cm3、孔隙比e0=1.097、液性指数IL=0.47、粘聚力C=22 kPa、内摩擦角φ=22.6°。层承载力特征值的经验值fak=100kPa。
2、坝基岩土层
第四系全新统冲洪积层(Q4al+pl)
②粉质粘土:褐灰、深灰、浅灰色等杂色,湿,可塑,韧性度一般。以粉、粘粒为主,局部夹薄层砂土。该层各孔均见及,层厚1.20~3.90m,层顶埋深4.80~6.20 m,层顶标高-4.80~-6.20m。
作标准贯入试验(后称“标贯”)2次,校正击数N=4.5~8.0击,平均6.3击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=39.1%、天然密度ρ0=1.78 g/cm3、孔隙比e0=1.112、液性指数IL=0.76、粘聚力C=18 kPa、内摩擦角φ=15.5°。层承载力特征值的经验值fak=120kPa。
第四系残积层(Q4el)
③砂质粘性土:褐红、灰黄色等,湿,可塑~硬塑,韧性度一般。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾,砂粒及角砾分布欠均匀,局部含量较多,呈小包状产出。该层各孔均有揭露,部分孔尚未揭穿,揭露层厚2.00~5.00m,层顶埋深7.40~9.00 m,层顶标高-7.40~-9.00m。
作标准贯入试验(后称“标贯”)3次,校正击数N=8.5~17.0击,平均12.0击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=16.6%、天然密度ρ0=1.91 g/cm3、孔隙比e0=0.636、液性指数IL=0.10、粘聚力C=21 kPa、内摩擦角φ=21.0°。层承载力特征值的经验值fak=150kPa。
加里东期混合花岗岩(Mr3)——
④强风化混合花岗岩:浅灰、褐灰、灰黄色等杂色,风化强烈。岩芯呈半岩半土状为主,少数碎块状。原岩粗粒花岗结构清晰,块状构造。该层于ZK2、ZK3两孔有揭露,且尚未揭穿。揭露层厚5.00~6.50m,层顶埋深9.40~10.60 m,层顶标高-9.40~-10.60m。
作标贯试验3次均为反弹。层承载力特征值的经验值fak=500kPa。
3.1.5 小良镇小良村片区地质情况
(一)地形地貌及地质、地震概况
库区位于丘陵地带。区域地层岩性为加里东期混合花岗岩,上覆坡残积层较发育,第四系全新统冲洪积层沿低洼地段稍发育。勘察场区未发现不良地质现象。
根据《中国地震动参数区划图》(GB18306-2001),本场区地震动峰值加速度为0.10g,地震基本烈度为7度区,小型水利工程可按该烈度进行设防。
(二)岩土层工程地质特征
经钻探揭露,坝址岩土层自上而下共分3层,分述如下:
1、坝体土层
第四系人工填土层(Q4ml)——
①填筑土:以褐黄、暗灰黄色为主等杂色,稍湿~湿,松散、呈可塑状,韧性度中等,均匀性较差。组份由砂质粘性土混少量粉质粘土组成,以细粒土为主,含较多砂粒及少量角砾。该层在坝体地段均有分布,层顶为坝体表面,层厚2.30~5.90m,层顶标高均为0.00m。
作标准贯入试验(后称“标贯”)2次,校正击数N=6.7~7.7击,平均7.2击。取原状土样3组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=23.5%、天然密度ρ0=1.70g/cm3、孔隙比e0=0.954、液性指数IL=0.26、粘聚力C=16.1 kPa、内摩擦角φ=18.1°。层承载力特征值的经验值fak=110kPa。
2、坝基岩土层
第四系全新统冲积层(Q4al)
②粉质粘土:灰白、灰黄、暗黄色等,湿,可塑,韧性度良好。以粉、粘粒为主,含少量砂粒及角砾。该层各孔均见及,层厚2.30~5.20m,层顶埋深2.30~5.90 m,层顶标高-5.90~-2.30m。
作标贯4次,校正击数N=4.8~6.2击,平均5.4击。取原状土样1组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=31.6%、天然密度ρ30=1.79g/cm、孔隙比
e0=0.934、液性指数IL=0.43、粘聚力C=23.0kPa、内摩擦角φ=16.0°。层承载力特征值的经验值fak=120kPa。
第四系残积层(Qel)
③砂质粘性土:黄红、棕红色等杂色,湿,可塑~硬塑,以可塑为主,局部硬塑,韧性度中等。以粉、粘粒为主,含砂粒及角砾,砂粒及角砾分布欠均匀,局部含量较多,呈小团状产出。该层各孔均有揭露,尚未揭穿,揭露层厚6.30~7.70m,层顶埋深7.50~8.20m,层顶标高-8.20~-7.50m。
作标贯6次,校正击数N=7.5~11.8击,平均9.0击。取原状土样2组,主要物理力学指标平均值如下:含水量W0=28.5%、天然密度ρ0=1.83 g/cm3、孔隙比e0=0.877、液性指数IL=0.40、粘聚力C=22.9 kPa、内摩擦角φ=22.3°。层承载力特征值的经验值fak=160kPa。
第三篇:工程地质
怀宁地处安徽省西南部,长江下游北岸,大别山南麓前沿。跨东经1 1 6 °2 8 ’~ 1 1 7 °0 3 ’,北纬3 0 °2 0’~ 3 0 °5 0 ’。东与安庆市毗邻,西连潜山、太湖,北接桐城,南邻望江,与东至隔江相望。县域面积1543平方公里,辖1 0 乡、1 6 镇,3 5 9 个行政村,1 9 9 9 年末人口7 7.9 4 万人。除汉族外,有回、壮、苗、布依等1 3 个民族1 0 0 0 多人。
怀宁地貌属长江平原区低山丘陵岗地平原湖泊亚区,东部群山叠翠,中部岗峦起伏,西南圩畈相连。大别山南麓余脉分两支入县。潜山公盖山平岗逶迤,至独秀山一峰拔地,再向东南延伸,构成大雄、黄梅、百子和大龙山浅山丘陵。望江香茗山来自东南,由王居山、龙王山脉形成丘陵岗地。县内地势,中间高两翼低,东北高西南低,东部大龙山三乡尖为县境最高点,海拔6 9 7 米。
怀宁属亚热带季风湿润区,四季分明,气候温和,雨热同期,降水适中,光照充足,无霜期长。春天返暖快,常 倒春寒;夏季高温多雨,梅雨易涝;秋季天高气爽,或有伏旱;冬天睛冷。偶降雨雪,农耕条件优越。怀宁为种植业为 主体、畜牧业相伴生的农业综合区,自然生态条件良好,全县拥有耕地3 5 7 4 0 公顷,山场4 0 3 0 4 公顷,水面1 4 2 6 6.7 公顷,以种植水稻、棉花、麦类、油菜为主,耕作制以双熟制或三熟制为主。
怀宁县境内有铜、铁、金、银、钼、钴、锌等8 种金属矿产,有水泥石灰石、白水泥石灰石、大理石、重晶石、白云石等1 3 种非金属矿产,有烟煤、无烟煤、石煤、泥炭、铀等5 种能源放产,化工原料矿产有硫矿,共有矿产2 7 种,为全省矿产资源大县之一。
怀宁为县近1 6 0 0 年,居府、省政治文化中心7 0 0 年,历史悠久,人文荟萃,被誉为戏曲之乡、教育之乡、英烈之乡、物华之乡。拥有辉煌历史的怀宁,正昂首阔步走向新世纪,怀宁的明天更美好。
松软岩组:由第四系残坡积灰褐色粘土,含砾粉砂质亚粘土,粘土砾石层组成,分布于山沟,山坡山脚处,厚度一般小于5米,基本不含水,工程地质条件一般.碳酸盐岩岩组:由栖霞组含燧石大理岩,沥青质大理岩,黄龙组白云石大理岩,大理岩,船山组大理岩组成,大面积分布于矿区中,西,北部,构成矿体直接顶板,这些岩层岩性坚硬,层理不发育,裂隙较发育,岩溶弱发育,工程地质条件良好,岩体结构类型属层状结构.碎屑岩岩组:由坟头组,五通组,石英云母片岩,变质粉砂岩,石英岩组成,分布矿区南侧及东侧,构成矿体底板围岩,该岩组岩性坚硬,较坚硬,坟头组片理发育,石英岩层理不发育,裂隙较发育,工程地质条件良好,岩体结构类型属层状结构.矿体顶板为大理岩,白云石大理岩,底板为石英岩,石英云母片岩,总体项底板岩体完整性和稳固性较好,岩石结构类型为层状结构,岩体质量Ⅱ~Ⅲ级,Ⅲ~Ⅳ类,未发现软弱夹层.但受构造影响,矿区内节理裂隙较发育,其力学性质以剪节理为主,主要以北东向和南西向二组为主,多呈闭合型,其节理裂隙对矿体项板围岩局部有影响,破坏了掩体局部完整性,使岩石,岩体质量变差,在裂隙密集带处需加强顶板支护.另外矿体顶板有滑石化蚀变岩,局部可能产生片帮,冒顶等不良地质现象.水文地质条件
矿区地貌属沿江低山区,地形起伏较大,最大高差308米,当地最低排水基准面+236米,总体呈现西高东低,无河流,地形有利于地表水排泄,雨水经片流流入低洼山沟处,然后再流入东侧黑山冲的小溪中.矿区内无地表水体,矿区地处中纬度,气候温和湿润,雨量充沛.第四系松散岩类孔隙水含水岩组:含水层由残坡积灰褐色粘土,含砾粉砂质亚粘土,粘土砾石层组成,分布于山沟及山坡坡脚等地低处,组成地表覆盖层,厚0~5米,富水性弱.碳酸盐岩类裂隙岩溶水含水岩组:含水层由二迭系下统栖霞组含燧石结核大理岩,含沥青质大理岩组成,厚137米,分布矿区西部,北部,该层裂隙较发育,岩溶弱发育,地表见溶沟,溶槽,含裂隙岩溶水,富水性弱至中等.宁县黄墩镇金湾硫铁矿(新增铁矿资源储量)采矿权评估报告书北京经纬资产评估有限责任公司 13石炭系中,上统黄龙组和船山组由白云石大理岩组成,厚110米,分布于矿区中部,该岩层裂隙较发育,岩溶弱发育,地表见溶沟,溶槽,含裂隙岩溶水,富水性弱~中等.碎屑岩类裂隙水含水岩组:含水层由五通组石英岩和志留系坟头组组成,由石英云母片岩组成,裂隙较发育,含裂隙水,富水性弱.矿区地下水补给来源主要为大气降水,由于矿区地处低山区,各含水岩组大都呈裸露状态,岩溶弱发育,地表见有溶沟,溶槽,裂隙较发育,利于大气降水渗透补给.地下水的迳流,排泄主要受地形及构造控制,总的迳流方向是从西往东,由高地向谷盆地运动,成为矿区东部及南部外围区域地下水的补给源.矿体出露标高++265~+316米,矿体最低开采标高+250米,开采方式平硐或斜井,矿体位于矿区自然排水基准面(+236米)以上.从现有斜井及平硐工程来看,坑道中基本无水,丰水季节有少量水,说明矿区地下水与矿坑水关系不大,其涌水量大小与大气降水及排水条件有关.综上所述,矿区水文地质条件简单.
第四篇:工程地质
1.地质环境与人类工程活动的关系。人类工程活动影响地质环境,地质环境反作用于人类工程活动。2.工程地质条件是指工程建筑物所在地区地质环境各项因素的综合。包括1.地层岩性。2.地质构造。3.水文地质条件。4.地表地质作用。5.地形地貌。3..工程地质问题包括1.地基稳定性问题。2斜坡稳定性问题。3.洞室围岩稳定性问题。4.区域稳定性问题。实际问题:地面沉降,基坑突涌,边坡失稳。4.地质作用。内力地质作用:构造运动、岩浆作用、变质作用、地震。外力地质作用:风化作用、剥蚀作用、搬运作用、沉积作用、固结成岩作用。5.矿物:地质作用的产物、岩石的基本组成。6.硬度。滑石、石膏、方解石、萤石、磷灰石、正长石、石英、黄玉、刚玉、金刚石。7.岩石的成因分三类。火成岩:花岗岩、玄武岩。沉积岩:黏土、石灰岩。变质岩:大理岩、石英岩、板岩。8.地质年代单位:宙、代、纪、世 9.地质年代按代分为:太古代、元古代、古生代、中生代、新生代。10.第四纪典型活动:冰川活动、板块运动。11.地质构造:构造运动使岩层发生变形和变位,形成的产物称为地质构造。12.岩层产状:走向、倾向、倾角。13.地层接触关系。整合接触:地壳均匀下降。假整合接触:地壳上升、风化剥蚀、下降。不整合接触:新老地层有夹角,地层时代不连续,曾经发生过剧烈的构造运动,使老地层产生褶皱、断裂,地壳上升遭风化剥蚀。14.褶皱:岩层受力而发生弯曲变形称为褶皱。核部:为褶皱中心部分的地层,当剥蚀后,常把初露在地面的褶皱中心部分的地层称为核。翼部:为褶皱核部两侧的地层。枢纽、轴面。15.褶皱对工程的影响。向斜:涌水。背斜:修隧道,支护费用高。16.节理:岩石破裂后,沿破裂面无明显位移者称为节理。断层:岩石破裂后,沿破裂面有明显位移滑动者称为断层。17.节理对工程的影响1.节理存在,承载力降低。2.水容易进入岩石,加速风化。18.断层对工程的影响。1.不均匀沉降。2.加速风化。3.承载力降低。4.修隧道,涌水。19.断层按两盘运动。正断层逆断层平移断层20.地下水按埋藏分几类。1.上层滞水2.潜水。3。承压水。21.潜水:埋藏在地面以下第一个稳定隔水层之上具有自由水面的重力水叫潜水。承压水:充满于两个稳定的隔水层之间的重力水称为承压水。
22.地下水对工程的影响。1.地基沉降。2.流沙。3.基坑突涌。4.潜蚀。5.地下水的浮托作用。6.地下水对钢筋混凝土的腐蚀。23.风化作用:暴露于地表的岩石,在温度变化和自然环境的长期作用下发生的化学分解和机械破碎。24.风化作用分三类。1物理风化。2化学风化。3.生物风化。25.河流的侵蚀、搬运、沉积作用。26.岩溶作用:凡是以地下水为主、地表水为辅,以化学过程为主、机械过程为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫做岩溶作用。27.岩溶作用的基本条件。岩石的可溶性,透水性,水的溶蚀力,流动性。28.斜坡运动是崩塌、滑坡、泥石流。29.崩塌:陡峻的斜坡上,被裂隙切割的巨大岩块,在重力的作用下突然脱离母岩向下倾倒、翻滚、坠落的现象称为崩塌。30.泥石流:泥石流是泥、砂、石块等碎屑与水、气形成的运动性物流,它发生在山区,是由暴雨或融雪所激发,固体碎屑与水共同在重力作用下发生的暂时性洪流。31.泥石流形成条件。1.地形条件。(陡峭山区)。2.丰富碎屑堆积物。人为因素,乱砍滥伐。3..水文气象条件。32.泥石流防治。1.保持水土。2。拦截。3.排导。33.滑坡:滑坡是斜坡上土体、岩石或其它碎屑堆积物沿一定的滑动面作整体下滑的现象。防治措施:排水,建挡土墙,加固斜坡。34.特殊土。黄土:湿陷性,西北。软土:沿海,河边,含水量高,触变性,流动性。
膨胀土:吸水膨胀,失水收缩,西南,蒙脱石。冻土:冻胀融沉。35.工程地质勘探方法:测绘,勘探,试验,检测。36.工程地质勘探分几个阶段。1.选址勘察阶段。2.初步勘察阶段。3.详细勘察阶段。37.地基承载力确定方法。1.载荷实验。2.静力触探。3.动力触探。4.十字板剪切。38.工程地质勘察分级影响因素:工程安全等级,场地的复杂程度和地基的复杂程度。
第五篇:工程地质
43
工程地质学、水文地质学及其任务 工程地质条件 岩石、岩体、土、矿物、粘土矿物的概念矿物的物理性质和力学性质包括哪些方面及各自的概念 三大类岩石的概念 岩浆岩的分类以及岩浆岩的结构、构造各有哪些? 岩浆岩的产状有哪些? 沉积岩的组成物质有哪些? 沉积岩的结构、构造特征有哪些,及碎屑结构的描述方法 变质作用可分为哪几种类型?变质岩的构造特征有哪些? 地壳运动的概念 地质构造概念、类型 地质时代和地层年代如何划分?地质年代表 岩层产状、产状三要素的概念 岩层接触关系类型及其特点 褶皱的基本形态有哪些、在野外如何观察褶皱? 节理的概念,它的成因类型有哪些? 断层的概念、基本要素有哪些?断层有哪几种基本类型? 在野外如何识别断层? 什么是活断层?特征有哪些?判别标志有哪些?活断层对工程建筑有何影响? 工程地质图的分类、阅读和分析方法 什么是风化作用?风化作用有哪些主要类型?影响风化作用的主要因素有哪些? 河流的地质作用包括哪几种形式? 河流阶地概念、根据形态和结构特征有哪几种类型? 岩溶的概念,发育的基本条件有哪些? 岩溶发育的分布规律? 泥石流的概念及形成条件及防治措施 地震指标诸如震级、烈度、基本烈度、设防烈度等 地震效应的概念,地震破坏作用包括哪些方面? 海岸带的水动力作用有哪些? 影响海岸发育的因素有哪些 地下水分类?(按埋藏条件分,按空隙性质分)透水层,隔水层、含水层的概念,以及构成含水层的条件 什么是潜水、承压水?各自有哪些特征? 地下水有哪些主要的物理性质和化学性质 岩体结构、结构面、结构体的概念 岩体的工程地质特征有哪些? 结构面的类型有哪些? 软弱夹层、泥化夹层的概念。泥化夹层的形成条件有哪些? 地应力的概念、组成及分布特点 岩体结构的类型有哪些? 岩体工程分级(单指标分类、多指标分类)概念 边坡变形破坏的类型有哪些? 影响边坡变形(稳定性)的因素有哪些?
52边坡常用的防治措施有哪些? 滑坡的分类(按滑面与层面的关系分、按滑动力学特征分)滑坡产生的边界条件有哪些 渗透,渗透变形的概念 渗透变形的主要形式有哪些? 砂土液化的概念 砂土液化的危害有哪些? 影响砂土液化的因素有哪些?