工程地质实习报告

1 绪论

1.1 工程地质实习目的及任务

工程地质实习的目的在于巩固所学地质基础理论和基本知识，进行基本地质工作方法和野外地质现象观察方法等地质学技能的一般训练。使我们（学生）建立起对地球物质的组成、形成、分布和运动规律、地质作用过程及其结果、地质工作内容、程序、方法等的感性认识，初步具备地质学分析、推断问题的思维能力和一般地质现象的认知和甄别能力，培养学生热爱地质、热爱大自然的情趣和珍惜环境、保护环境的意识，并为以后的学习和工作奠定必要基础。

工程地质实习的主要任务有以下几点：

1、掌握使用地质罗盘的基本技能

对野外所遇到的岩层面、断层面、裂隙面等地质结构面的产状和山(谷)坡角、高度等用地质罗盘进行测量和估算。

2、学会鉴定常见矿物、岩石的方法

在肉眼条件下，对实习区野外出露的主要岩石类型及其矿物组成进行观察鉴定。

3、学会观察常见的水文、工程及灾害地质现象根据实习区的具体情况尽可能观测描述（不同类型的含水层、泉、河流等有关水文地质现象和）滑坡、崩塌、泥石流等工程地质和灾害地质现象。

4、观察常见动力地质作用及其现象

结合实习区第四纪地质地貌，观察认知风化、剥蚀、侵蚀、搬运、沉积等动力地质作用过程和褶皱、断层、裂隙、地裂缝、冲(洪)积扇、阶地、沟谷、峭壁、溶洞、岩脉、岩浆侵入体以及地层接触关系和古风化壳等地质作用结果。

5、认识特殊土层的工程地质特性

对黄土、沙土的成因、结构、力学特征及其相关的湿陷性、砂土液化等工程地质现象进行初步认识和学习。

1.2 工程地质实习基本要求

1)要求学生在野外必须进行现场记录。对野外所观察的地质对象、地质现象等能够进行仔细观察，用专业术语进行特征描述，并绘制必要的平面、剖面及素描图等。。

2）要求学生在野外工作完成后，在室内能够独立撰写实习报告。实习报告可反映学生在野外实习后，对所见地质对象、地质现象及其特征的观察与认知程度及对地质罗盘使用方法的熟练程度。报告内容可以分别按照实习地点及实习内容的不同来分别撰写并统一合成，报告最后应包含学生个人的心得体会。

1.3 工程地质实习内容及安排

地质野外认识实习根据实习性质选定以下几个实习点来完成，分五天完成实习内容，其主要内容包括：

(1)临潼校园内实习

进行地质罗盘基本认识实习。通过实习使学生熟练掌握地质罗盘的用法如面状构造的产状测量及采用后方交会法确定点的位置。

(2)临潼区渭河实习

通过对渭河新丰段的实习，掌握河流的地质作用，如河流的侵蚀作用、搬运作用、沉积作用等，与及河流的地质地貌，如河床、河漫滩、阶地等。

(3)临潼区大水沟实习

大水沟实习主要使学生对洪积物、坡积物的特征有初步认识；对黄土类型滑坡、崩塌地质灾害隐患点进行现场观察和描述；对沉积岩(主要是砂泥岩类)进行观察描述；对断层、断裂进行野外判别及断层角砾岩进行识别和观察描述等内容。对典型地质现象与特征，作出素描图并测量产状。了解泥石流的成因及泥石流拦挡工程措施等。

（4）校内地质博物馆实习

通过进去地质博物馆参观，了解和观察各种矿石的特征，进行常见矿物岩石的鉴定。了解因为各种地质条件形成的各种地貌，如卡斯特地貌，见证了风的神功、冰川的魔力、地下水的奥妙。

(5)翠华山实习

通过对翠华山的实习，使我们了解和观察各种内力地质作用和外力地质作用表现的结果，观察常见的岩浆岩及变质岩、识别节理及其产状量测等。

2 地质罗盘基本原理与使用方法实习

2.1 地质罗盘基本结构与原理

盒式地质罗盘是用联结合页将上盖、外壳与底盘联成一体，且可以开合的罗盘仪。

地质罗盘上有一个指针，用它指明磁子午线的方向，可以粗略确定目标相对于磁子午线的方位角，并利用水准器装置测其垂直角（俯角或仰角）以确定被测物体所处的位置。由于存在磁偏角(地理南北极的真子午线与代表地磁南北极的磁子午线不重合，两者的夹角即为磁偏角)，利用“东加西减”的法则对罗盘的刻度环进行校正，从而实现直接读数，而不在进行加减。

盒式罗盘最主要的元件是磁针、玛瑙轴承和顶针。此外，配有反光镜、刻度盘、方向盘、圆水准泡、长水准泡、指示盘和手把、开关、长照准合页、短照准合页和小照准钉等部件。

2.2 地质罗盘基本使用方法

2.2.1 罗盘的检查

首先应检查罗盘的各种部件是否齐全，然后检查各部件的功能是否正常。检查内容主要包括：

①打开罗盘的上盖，松开制动器，检查磁针的灵敏度。磁针的灵敏度表现在当把罗盘放平时(即水准气泡居中)，磁针经摆动后静止较快，并指向南北。当左右摆动罗盘方向时，磁针随罗盘同步移动，则表明磁针不灵敏。

②检查水准泡。正常水准泡应小于玻璃上的小圆圈，以便准确判断水准气泡是否居中。当水准气泡大于玻璃上的小圆圈时，准确度不高；无水准气泡时，说明该罗盘不能使用。

2.2.2 罗盘辨别方位

当目标在视线(水平线)上方时，观测者右手紧握罗盘，上盖在测量者一侧，手臂紧贴身体，减少抖动；然后洞开磁针制动器，左手调整长照准合页和反光镜，转动身体，使观测目标、长照准合页的像同时映入反光镜，并为镜线所平分，保持圆水准气泡居中，此时磁北针读数即为该目标位于观察者的方向，其反方向则为观察者位于目标的方向。

当目标在视线(水平线)下方时，观测者右手紧握罗盘，反光镜在观测者对面，手臂同样紧贴身体，减少抖动；然后松开磁针制动器，左手调整长照准合页并转动身体，使目标、长照准合页同时映入反光镜的椭圆孔中，并为镜线所平分，保持圆水准气泡居中，此时磁南针读数即为该目标位于观察者的方向，其反方向则为观察者位于目标的方向。

观测者右手紧握罗盘，上盖在测量者一侧，手臂紧贴身体，减少抖动；然后洞开磁针制动器，左手调整长照准合页和反光镜，转动身体，使校区门口或图书馆、长照准合页的像同时映入反光镜，并为镜线所平分，保持圆水准气泡居中，读取指针示数。

测得学校图书馆钟表方位为211º

2.2.3罗盘测定面状构造

任何面状构造用其走向线、倾斜线与及它们的倾角来确定。不论是倾角或是倾伏角，其测量方法：首先将地质罗盘长边竖直放在倾斜线上，转动倾斜仪，使倾斜仪上长水准气泡居中时，此时的角度即为倾角或倾伏角。

对于面状构造的倾角，如岩层倾角、节理面倾角、轴面倾角等，一般均要求测量其真倾角，所以在量测时，最好沿构造面上的一点旋转罗盘，取其角度最大的，或在测量面上用砂土、小碎石或滴水的方法，沿砂、水下流方向测得的倾角往往是真倾角。

各种产状要素测定后，要及时记录在野外记录簿上，由于倾向和走向相差90°，为节省时间，可只测或只记倾向、倾角，其记录格式为105°∠30°。

测得台阶斜坡的产状为279 º∠22 º。

2.3 本章小结

（1）通过老师在教室讲解，我们首先了解实习目的、任务、基本要求、内容与及所需要做的准备，并对未来一周的实习做出了安排计划；

（2）还学习了野外工作所需要的基本方法，认识地质罗盘的基本原理与使用方法、野外地质记录与素描方法；

（3）最后于西安科技大学临潼校区一教明德广场台阶处进行方位和产状的测量操作。

3 渭河临潼段河流地貌实习

3.1 河流地质作用

实习点位于临潼区新丰镇渭河河漫滩上，在实习点处可以观察到广阔的河漫滩、弯曲的河流、砂土液化现象与及洪水经过的痕迹。

渭河俗称“禹河”，是黄河右岸第一大支流，发源于甘肃省渭源县西南海拔3495米的鸟鼠山北侧，在潼关县港口镇注入黄河。所见河道较宽，多沙洲，水流较缓，河道泥沙淤积。

河流作用的形式主要侵蚀作用、搬运作用和沉积作用。

河流侵蚀作用根据作用形式和方向可分为向河床底部的下蚀作用和向河床两侧的侧蚀作用。下蚀作用主要发生在河流落差较大，水流流速较快的上游段，导致形成“V”形峡谷和岩槛等地貌类型。河流侧蚀作用又称“旁蚀”， 表现为河水冲刷河床两侧以及谷坡，使河床左右迁徙，谷坡后退，河床及谷底加宽。主要发生在河流中下游落差和比降较小、流速减慢的流段，导致弯曲型河道的形成与变迁，并出现曲流河，自由河曲及牛扼湖等地貌特征。河床向着源头放下不断后退的现象称为溯源侵蚀，常在河流的源头出现，多见瀑布。我们在实习点观察的河流侵蚀作用主要是“旁蚀”作用。

搬运作用是河流把大部分的侵蚀河床基岩和谷坡岩层的产物移动到他处的作用。其中大部分是不溶于水的机械搬运，小部分是溶于水中的化学搬运。有悬移、推移、跃移和溶移四种形式。

堆积作用是被河流携带的物质停止搬运而发生的沉积作用，也称沉积作用。沉积下来的碎屑物则称为冲积物，形成的堆积地貌最为主要的是冲积平原，河口三角洲等。主要在河流下游和河口区地势平坦流速减慢的流段。

3.2 河流地貌

实习点处于渭河中游段，位于渭河平原上，地势比较平坦，流速不大，因此河流的搬运和堆积作用比较明显，我们实习点可以明显的看到搬运和堆积作用形成的河漫滩、阶地和边滩等。

(1)河漫滩

位于河床主槽一侧或两侧，在洪水时被淹没，平水时出露的滩地。在河流的中下游地区，河流下蚀作用较弱，侧蚀作用较强。在弯曲河道地段，河流往往在凹岸侵蚀，在凸岸堆积形成水下堆积题。如果河流改道，则河漫滩被废弃。多个被给其的河漫滩连接在一起，可以形成宽广的河漫滩平原。洪水期河漫滩上水流流速较小，环流从河床中带到河漫滩上的物质，主要是细沙和黏土，称为河漫滩相冲积物。下层是由河床移动沉积的粗砂砾石，称为河床相冲积物。这种下粗上细的沉积物特征称为河漫滩的二元结构。

(2)阶地

河流下切侵蚀，使原先的河谷底部(河漫滩或河床)超出一般洪水位以上，呈阶梯状分布在河谷谷坡的地形。阶地由阶地面、阶地陡坎、阶地的前缘、后缘组成。阶地按上下层次分级，级数自下而上按顺序确定，愈向高处年代愈老。阶地物质下部为砂砾石，上部为粉砂、粘土，具二元结构。河流阶地是在相对稳定堆积和迅速下切过程中形成的。由于下切侵蚀的条件不同，阶地的成因也不相同。主要成因有：气候的变化，形成气候阶地；构造运动，形成构造阶地；侵蚀基准面的变化；人类活动的影响，如水利工程建设，改变了基准面。

在实习地点，河漫滩上渭河两边的田地与及防护林基本位于渭河一级阶地，再远一点稍高的谷坡属于二级阶地。

(3)边滩、心滩

在河床两边，河流流速改变时，搬运堆积作用可形成边滩、心滩等地貌类型。河道宽窄不一，流水从窄束段流入开阔段时，流速减小，致使较粗碎屑在河底中部，最初形成雏形心滩。雏形心滩很不稳定，可因后来的冲刷而消失。由于雏形心滩存在，过水断面缩小，水流速度增大，并促使主流线偏向两岸，从而使两岸冲刷后退，产生环流。

3.3 砂土液化

沙土液化是在强烈地震或类似地震的震动力作用下，处于地下水位以下的沙土，其性质可能发生明显的变化，致使它的表现具有类似液体的特征，这种现象，人们称之为沙土液化现象，也称喷砂现象。

3.4 本章小结

（1）在实习点（新丰镇渭河河滩），现场观察了河流与及周边景象，进行了一场深刻的体验。

（2）了解了河流的地质作用，与及侵蚀作用、搬运作用、沉积作用的作用原理与及效果。

（3）对河流地貌单元有了初步的了解，如河床、河漫滩、阶地。与及它所带来的砂土液化现象，

（4）在现场首次实地勾画阶地、河漫滩、河床剖面图。

4 大水沟泥石流综合治理工程实习

4.1 大水沟泥石流基本特征

大水沟泥石流往往能突然爆发，在高低落差与及丰富的物源条件下，可以形成快速的洪流，带来巨大灾害。

4.2 大水沟泥石流拦挡坝工程

（1）冲（洪）积物特征

洪积物的特征：

①沟口附近堆积多，厚度大，颗粒粗大，越向外堆积越少越薄，颗粒细小，具明显的分带性

②磨圆度差，分选性较差，可见斜性理和交错层理。

③堆积的地形是锥状时，称为洪积锥（冲击锥），呈扇形时称为洪积扇。

④物质成分单一，不同冲沟洪积物岩性差别大。

⑤不具二元结构而呈多元结构。“多元结构”：槽洪相粗粒沉积物成条状由扇顶伸入，剖面上呈各种透镜状，常与细粒沉积物交互，呈现不连续层状，称“多元结构”。

洪积物的特征：

① 冲积物具有明显的相变

② 砾石成分复杂, 往往具叠瓦状排列。砂和粉砂的矿物成分中不稳定组分较多

③ 分选性较好

④ 磨圆度较高

⑤ 层理发育，类型丰富，层理一般倾向下游

⑥ 往往具有二元结构，下部为河床沉积，上部为河漫滩沉积

（2）泥石流基本特征

泥石流的形成条件是：地形陡峭，松散堆积物丰富，突发性、持续性大暴雨或大量冰融水的流出。

地形地貌条件：在地形上具备山高沟深，地形陡峻，沟床纵坡降大，流域形状便于水流汇集。在地貌上，泥石流的地貌一般可分为形成区、流通区和堆积区三部分。上游形成区的地形多为三面环山，一面出口为瓢状或漏斗状，地形比较开阔、周围山高坡陡、山体破碎、植被生长不良，这样的地形有利于水和碎屑物质的集中；中游流通区的地形多为狭窄陡深的峡谷，谷床纵坡降大，使泥石流能迅猛直泻；下游堆积区的地形为开阔平坦的山前平原或河谷阶地，使堆积物有堆积场所。

松散物质来源：泥石流常发生于地质构造复杂、断裂褶皱发育，新构造活动强烈，地震烈度较高的地区。地表岩石破碎，崩塌、错落、滑坡等不良地质现象发育，为泥石流的形成提供了丰富的固体物质来源；另外，岩层结构松散、软弱、易于风化、节理发育或软硬相间成层的地区，因易受破坏，也能为泥石流提供丰富的碎屑物来源；一些人类工程活动，如滥伐森林、开山采矿、采石弃渣水等均会造成，往往也为泥石流提供大量的物质来源。

水源条件：水既是泥石流的重要组成部分，又是泥石流的激发条件和搬运介质(动力来源)，泥石流的水源，有暴雨、冰雪融水和水库溃决水体等形式。我国泥石流的水源主要是暴雨、长时间的连续降雨等。

（3）拦挡工程特征

拦挡坝特征：非等腰梯形，迎水面较缓坡降比1:0.3，背水面坡降比1：0.2，坝顶伸缩缝间隔10m.坝尖深入山体至少一米，坝基础深入基岩内，坝顶两侧设计排水沟，坝体内设计排水孔。

4.3 大水沟泥石流综合治理工程

防护工程：对泥石流地区的桥梁、隧道、路基及泥石流集中的山区变迁型河流的沿河线路或其它主要工程措施，作一定的防护建筑物，用以抵御或消除泥石流对主体建筑物的冲刷、冲击、侧蚀和淤埋等的危害。防护工程主要有：护坡、挡墙、顺坝和丁坝等。

排导工程：其作用是改善泥石流流势，增大桥梁等建筑物的排泄能力，使泥石流按设计意图顺利排泄。排导工程，包括导流堤、急流槽、束流堤等。

拦挡工程：用以控制泥石流的固体物质和暴雨、洪水径流，削弱泥石流的流量、下泄量和能量，以减少泥石流对下游建筑工程的冲刷、撞击和淤埋等危害的工程措施。拦挡措施有：栏渣坝、储淤场、支挡工程、截洪工程等。如，我们所见的拦挡坝。

4.4 本章小结

（1）了解到泥石流的形成区、流通区、堆积区三大划分区域

（2）观察了第四纪的黄土与基岩，仔细区分其形状与颜色特征

（3）学习了冲（洪）积物的特征，主要讲解了磨圆度的区别，与及产生原有。

（4）测量了沟内岩体的产状，绘制了崩塌、拦挡坝、山体的剖面图

5 骊山校区地质博物馆实习

5.1 博物馆概况

西安科技大学地质博物馆位于西安科技大学临潼校区。2002年3月，西安科技大学在临潼校区建设地质博物馆。现西安科技大学地质博物馆馆藏最为珍贵的、也是目前我国保存最为完好的唯一一套在第二次世界大战以前从国外进口的来自38个国家的系统地质标本，就是当时私立焦作工学院地质标本室的珍藏。

展馆共分地球科普、古生物、矿物、岩石、煤及煤产品、陕西主要矿产及矿床六大展区，比较完整的展示了地球历史科学、地球物质科学和经济地质学的实物标本。

5.2 古生物展区

展区展出标本包括十大门类生物古动物化石和我国九大典型煤矿区的古植物群化石外，还包括一些大型的脊椎动物化石，如猛犸象、披毛犀、三趾马、剑齿虎、贵州龙、鹦鹉嘴龙、恐龙蛋等化石。比较全面地反映了寒武纪以来地球生态环境和生命发展演化的过程。

5.3 矿物标本展区

展区陈列有矿物标本1300余块，包括矿物的自然晶体、矿物物理性质及自然元素、卤化物、硫化物、氧化物和氢氧化物、含氧酸盐(如硫酸盐、碳酸盐、硅酸盐等)等五大类矿物标本。其中一半以上是国外标本，包括了近40个国家的300余种矿物。这些标本系统完整，特征鲜明，其中矿物的自然晶体发育完好，非常典型，在自然界中是比较罕见的。

5.4 岩石标本展区

展区陈列有岩浆岩、变质岩、沉积岩标本1200余块。岩浆岩部分展出了侵入岩(深成岩、浅成岩和脉岩等)与火山岩的代表性标本，并按酸性、中酸性、中性、基性、超基性和碱性岩类分类展出；变质岩部分根据变质程度由深到浅的顺序，将各种片麻岩、片岩、千枚岩、板岩及其他变质岩标本分类展出；沉积岩部分展示了沉积岩的各种非常典型的结构、构造标本，以及碎屑岩和化学岩(硅质岩、钙质岩、蒸发岩等)两大类沉积岩的典型标本。

5.5 矿产标本展区

展出了金属、非金属、能源等矿产资源标本300余块，其中有214块标本从国外进口，几乎包括了人类开发利用的各种地质矿产。最为引人注目的是产自世界第三大煤田——陕北侏罗纪煤田的特低灰、特低硫、特低磷、特高发热量优质煤。

5.6 本章小结

（1）在学校地质博物馆进行参观，参观了六个展区，分别是地球科普展区、古生物展区、矿物展区、岩石展区、煤及产品展区与及陕西矿产、矿床展区。

（2）了解到弓笔石群在我国中下志留统地层界线划分的重要作用。

6 秦岭北麓不良地质作用实习

6.1 翠华山不良地质作用

翠华山不良地质作用为山崩，形成多种奇特的自然景观，如微风吹拂的风洞、寒冷刺骨的冰洞等。

6.2 山崩地质遗迹

翠华山地质公园山崩地貌类型十分齐全，形成独特的山崩地质地貌遗迹。有山崩临空面；崩石堆积体；山崩洞穴：山崩堰塞坝和堰塞湖等遗迹，集中体现了山崩地质地貌遗迹的典型性、稀有性和景观观赏性。

崩石堆积地貌遗迹：崩塌岩体堆积沟谷，形成壮观的崩塌石堆，又称崩塌石海，其中以翠华峰和甘湫峰附近最为壮观、典型。

山崩临空面地貌遗迹：岩体崩塌后所形成的残峰断崖，因斧劈刀削，峭壁凌空，故称临空面。一般高达100～250m，断壁沿节理面发育，延伸方向与沟谷走向基本平行。

山崩洞穴地貌遗迹：山崩巨石互相叠置、堆砌、支撑，其间形成许多狭缝、洞穴，经初步考察，有洞穴60余处。著名的有洞内外温差悬殊的风洞、冰洞和夏之春洞及自然生态系统保存完好的蝙蝠洞等。洞穴曲折蜿蜒、获知获取或直或曲，或深或浅、或上或下、或宽或窄、景观多变。

山崩堰塞湖和滑坡拉张洼地积水湖地貌遗迹：山崩石体堆积沟谷形成天然石坝即堰塞坝地貌遗迹，堰塞坝堵塞太乙河积水成湖，形成堰塞湖地貌遗迹。园内共有两处，由形态完整、界限清晰的堰塞坝分别形成水湫池和大坪堰塞湖。

所测的节理产状为295°∠41°

6.3 水库工程地质问题

水库工程地质问题主要包括：坝基稳定性问题、水库渗透问题、斜坡稳定性问题。除此之外常见水库开发对周边山体切割导致滑坡、蓄水压力作用可能导致地震、水库渗水导致周边地下塌陷、溶洞等.

6.4 本章小结

(1) 了解到翠华山山崩地质作用；

(2) 观察翠华山山崩堆积地貌遗迹、山崩临空面地貌遗迹、山崩洞穴地貌遗迹、山崩堰塞湖和滑坡拉张洼地积水湖地貌遗迹；

(3) 学习翠华山的地层岩性，包括注入式混合岩、条带状混合岩、肠状混合岩、混合片麻岩、混合花岗岩；

(4) 了解到水库修建所带来工程地址问题。