秦皇島地質認識實習報告(3)

　　剪節(jié)理，又稱剪切節(jié)理，是巖石在剪切應力的作用下所產生的節(jié)理，它一般產生于壓應力成45° 角左右的平面上，即最大剪切應力面上其特征為：產狀比較穩(wěn)定，在平面中沿走向延伸較遠，在剖面上，向下延伸較深，常具緊閉的裂口，節(jié)理面平直而光滑，沿節(jié)理面可有輕微位移，因此在面上常有擦痕、鏡面等。在碎屑巖中的剪節(jié)理常切開較大的碎屑顆�；虻[石�；蚯虚_結核巖脈等。節(jié)理間距小，常呈等間距均勻分布、密集分布、密集成帶，常平行排列、雁形排列、成群出現或兩相交叉，稱“X節(jié)理”，或稱“共軛節(jié)理”，兩組節(jié)理有時一組發(fā)育較好，一組發(fā)育較差。

　　解理為較弱面。因此解理統計是判斷巖體穩(wěn)定性的重要指標。包括解理的數量、寬度、產狀、發(fā)育程度、有無填充物。取1m3的巖石判斷以上各項數據，解理的程度發(fā)育越好，說明巖石越脆弱。因此在工程中的隧道工程邊坡穩(wěn)定等應注意解理的統計。

　　巖石與瀝青的粘附性取決于巖石的酸堿性。酸性巖石粘性大，如花崗巖。堿性巖石粘性小，但可加入物質改變其粘性。

　　2. 7月9日 晴 大石河 西上莊坨 沙鍋店

　　大石河全長70多公里，發(fā)源于河北省青隴縣自西向東，注入山海關附近的雁塞湖，最后匯入渤海。該河流從山區(qū)逐漸過渡到平原，屬于半小區(qū)，河流季節(jié)性強，上游多侵蝕，下游多堆積，并在侵蝕與堆積作用下形成了階地與河漫灘，上莊坨就是在階地上建立的一個村莊，在196高地上可明顯的看到二級階地、三級階地。此處出現了泥包礫現象。是洪積現象或冰水堆積而成。在侵入巖的作用下形成了以花崗巖斑巖為主的巖墻。巖墻右側的灰?guī)r與亮甲山的巖石的產狀一致，形成于淺海環(huán)境，產生了石崖、溶溝。

　　從動力學觀點看，水流作用于河床、巖土上的推移力及上托力大于巖土的強度時，將發(fā)生侵蝕河搬運作用，否則河床不會遭受侵蝕而產生淤積。

　　河流中流線位置發(fā)生擺動，橋墩的修建應考慮到這個因素，以半山區(qū)和平原區(qū)影響最為明顯。山區(qū)河流以侵蝕為主，河床相對穩(wěn)定，河谷寬度小，擺動小，半山區(qū)河流、水流在河床內部有動蕩性。主流線有擺動。平原區(qū)河流以堆積、淤積為主，河床極不穩(wěn)定，河谷不確定，無明顯岸坡，河流主流線擺動劇烈。

　　天然河道上的橋梁工程，因修建墩臺使得河流原有過水斷面減少，水位的流向和流態(tài)復雜，流速在跨河段普遍增大，因而必然產生對橋墩、橋臺底部、地基的沖刷。這種沖刷來自于紊動、旋渦作用，因此對墩臺基礎砌置沖刷作用的研究，是設計墩臺所必須的。其主要任務是預測水流對地基的最大沖刷深度為保證墩臺基礎的穩(wěn)定安全，應砌置在最大深度以下。

　　河水的流速于流量給河兩岸的地址作用，并以此來判定喝水的流動方向。河流的礫石直徑與流速間是4次方的關系。

　　大石河凸岸即左岸為堆積現象。大石河凹岸即右岸為侵蝕現象。河卵石的分布決定河岸的分布范圍，河卵石的磨圓度及其大小能判斷河水流量。卵石越粗大，水的特性越強。河流搬運能力越強，卵石越光滑，磨圓程度越好，沖擊漫灘河流，人工形成河渠。

　　河流階地不能被淹沒。河漫灘在洪水期可被淹沒，階地與河漫灘均為二元結構。

　　粒石堆出現成層性，河流流速擴大，紊流現象越強烈，河流地質環(huán)境越復雜，成層性越差，河流流速越差，河流流速小，則反之。階地堆積物以大的粒石為主，沙含量較少。

　　階地的產生是內動力和外動力作用的結合，據其成因又將階地劃分了幾個等級。�、窦夒A地受水流沖刷，發(fā)生變化，產生明顯陡坎。Ⅱ級階地物質結構組成：土、碎石、帶棱角狀混雜堆積。階地越高，巖土越老。

　　在沙鍋店出現了巖溶現象，此處巖漿巖為塊狀結構，無層理，并形成了以花崗斑巖為主的巖墻。巖墻右側的石灰?guī)r是青灰色屬亮甲山組的豹皮狀灰?guī)r。通過產狀判定推測出該地巖體與亮甲山組為同一組。同時還可看到石崖、溶溝現象，這都是在化學侵蝕和機械等作用下形成的。石崖、溶溝的形成需求：水又侵蝕性;水有流動性;巖石要與水出現容實現象;巖石能與水作用;巖石本身要有初始裂隙。

　　3. 7月10日 陰 義院口村

　　此處出露的巖石為花崗巖，屬侵入花崗巖、巖漿巖與沉積巖相比，巖漿巖無層理，而變質巖存在變晶結構，有變質礦物。該處陡坎坡度大致為70°。據巖體力學及巖石物理力學性質分析，坡度大于70°的邊坡極易產生整體滑坡。產生整體滑坡有三個影響因素：坡形，坡高，軟弱的滑動面。

　　此處地處山區(qū)，修建傍河公路最為適宜。因為山區(qū)地形復雜，地質情況復雜，而沿著河流的走向，地形為河流的各階地，在同一級階地上，地形較平緩，地質情況均一，故修建傍河公路既省力又經濟。

　　在馬蹄嶺修建“S”形公路，主要是考慮到公路的坡度問題�！癝”形公路可降低坡度，馬蹄嶺地面高程度變化較大，如修建直線公路，會影響行車安全，也不符合各面坡度要求;而采用“S”形設計則可降低坡度，提高行車安全度，最大限度地降低行車事故。在山區(qū)常見的這種設計思想即盤山公路。

　　此處修建工程項目主要影響因素是邊坡穩(wěn)定性，修建隧道時，最大影響因素即邊坡穩(wěn)定性。此處修建鐵路也可不用修建隧道，而用削坡取而代之。但削坡易失穩(wěn)，且在7、8月份降水量加大，巖石的親水性勢必會產生對水壓力，從而也會使山體失穩(wěn)，故在此處修路、橋時應注意邊坡穩(wěn)定性。

　　4. 7月11日 陰轉小雨 張崖子

　　張崖子—東部落地層剖面全長1660m，延伸方向向北面西，由新太古界變質花崗巖，上元古界變質青白口系長龍山組石英砂巖景兒峪組泥灰?guī)r，古生界寒武系下統府君山組灰?guī)r，饅頭組頁巖組成，張崖子為該剖面起點。

　　本剖面反映了柳江盆地早期地質歷史的演化過程。

　　距今25~9億年，本區(qū)隆起，遭受剝蝕、缺失。下中元古界和上古生界，青白口系下馬嶺組。

　　距今9~8億年，本區(qū)下降，接受上元古界青白口系長龍山組、景兒峪組濱海淺海沉積形成了本區(qū)第一套沉積地層。

　　距今8~5.6億年，本區(qū)抬升，遭受剝蝕，缺失震旦系和寒武系下統下部地層。

　　距今5.6億年，本區(qū)下降，接受下古生界寒武系下統府君山組饅頭組濱淺海沉積第二套沉積地層開始形成。

　　本剖面中新太古界與上元古界之間為呂梁運動所形成的非整合，而二者為整合接觸，上元古界和古生界之間為薊縣運動所形成的平行不整合面，二者為平行不整合接觸，其他各組之間均為整合接觸。

　　在2號點上觀察的巖石為8億年前形成的 ，而其下層巖石距今25億年，二者是平行不整合接觸。

　　在3號點上巖石為巖漿巖，含sio2的含量定名的話為中性巖，按產出狀態(tài)為淺層巖，此類巖石為閃長玢巖，呈白色。

　　而4號點上的巖石為泥灰?guī)r，呈淡青色，為條帶狀，而磚紅色的泥巖、砂巖在毛莊和饅頭組具多。

　　碎屑物質包括巖石碎屑和礦物碎屑，在礦物碎屑中最常見的是化學性穩(wěn)定的石英碎屑，在干旱氣候條件下也常見到長石碎屑，此外 ，碎屑成分中也可見到白云母，石榴子石等，碎屑物質主要是巖石物理風化的產物，有時也可能是化學風化未完全分解的產物，碎屑物質是構成沉積巖中碎屑巖類的主要成分。

　　5. 7月12日 陰轉小雨 小王山

　　馬家溝組是華北地臺上升而成，此地層缺失上奧陶、盆系，下石炭、留系在太原組合有煤層，在1號點位有分層出現，上層為馬家溝組白云質灰?guī)r，以MgCO3為主要成分，下層為深灰色致密狀厚層灰?guī)r以CaCO3為主要成分，在2號點上，其分界點為奧陶下的馬家溝組白云質灰?guī)r與中石炭系本系組的一套砂巖、粉砂巖、頁巖護層，而3號點上則是鋁土質石英砂巖，以Al2O3為主，從產狀及連續(xù)上看為平行不整合接觸，4號點上可看到海相作用下的泥灰?guī)r。至此，海蝕作用結束。在5號點位上，分界點為下二疊山西組與 中二疊下石盒子組，此處，主要Ca質的長石石英砂巖，6號點位上是上石盒子，中二疊山西組與下二疊的分界點，此處出現了黑色的頁巖和中粗粒的砂巖，同時，還有侏羅系的北票組巖石，此巖石具以下特點：沉積相為河床相的堆積，粒徑大小相差不大，粒石的磨圓度相差很大，顆粒分選性很差，膠結物復雜。

　　在7號點上，可見到侏羅系藍旗組的安山巖是火山噴發(fā)形成的，處于裂式噴發(fā)，巖被覆蓋在北票組上，二者是角度不整合，此地層為最地層，此處為塊狀斜長角閃鞍山巖，其新鮮面為灰白色，揮發(fā)面為黃褐色。

　　在8號點上見到的是馬蹄嶺埡口，在此處主要是越嶺線的選擇，一般在線形上為回頭展線，而線長方面，埡口邊坡大，埡口兩側巖體的穩(wěn)定性、巖質邊坡的穩(wěn)定性，取決于坡面與各種結構面的產狀，空間組合的關系。

　　四.實習總結

　　此次實習所見到的地質情況，對公路和橋梁來說，是一個小結，此地地質構造比較全面，給出了工程建設中的不同處理方案。

　　水是生命之源，有水的地方一定是經濟發(fā)展的地方，其發(fā)展勢必離不開路橋與外界的溝通，水的流動性給工程環(huán)境帶來了諸多影響，尤其是水上橋梁，河水的動力作用使河水具有了擺動性，河谷不穩(wěn)定，再加上河水侵蝕、堆積、搬運作用，就使得橋臺的位置有所變化，河水是有洪汛期的，這對橋的高度是有影響的，橋要采用何種形式，可據此地地質情況而定，總之，水是工程地質中的一大因素。

　　公路的修建首先就是選線，影響公路選線的自然因素很多，主要有地形、地質、水文、氣候、土壤及植物覆蓋等因素，如沿溪線的選定，沿溪線是沿著河岸布置的路線，其路線走向明確，以河谷方向為指導方向，河兩岸地勢平緩，縱坡較小，常被洪水侵蝕，防護工程較多，沿河布線跨支溝的人工構造物較多，沿河兩岸有較復雜和不良地質地段，當河谷較窄時，路線繞避的余地小等問題時，應合理布局，考慮以下幾點：根據資源開發(fā)的需要選岸，路線選在谷底寬闊，支溝少，地質條件較好，且有連續(xù)適宜布線的臺地一岸，盡可能選在陽坡和迎風的一岸，盡量選在鄉(xiāng)鎮(zhèn)多，居民點密的一岸，其次路線高度的選擇應考慮在不受洪水淹沒和破壞的前提下，路線高度通常有低線位和高線位兩種情況。

　　越嶺線的選定也是公路建設中的一大內容，越嶺線需要克服很大高度，路線的長度和平面位置主要取決于縱坡的安排，所以越嶺線的主要矛盾就是埡口高度和路線縱坡間的矛盾，在馬蹄嶺采用的“S”形路線就很好的克服了高差大這一問題。

　　在山間修建傍河公路時，應注意巖體的穩(wěn)定性，當地的年降水量及各種自然因素，巖體自身的穩(wěn)定性，這些是山體是否滑坡崩塌的一個方面，而另一方面是巖石與水作用后的穩(wěn)定性，有的巖石親水力強，作用后失去了原有的屬性，而產生滑坡、崩塌現象，即應考慮到山體的穩(wěn)定性，來決定是否設防護墻，是否該遠離此山體而筑路。

　　為期一周的工會曾地質實習，讓我充分的認識到地質環(huán)境對工程建設的影響，同時也鞏固了校內所學的理論知識，理論是建立在實踐之上的，只有通過實踐，理論才能得以充分發(fā)揮，這次實習的重要意義就在于，它結合了理論，讓我們在實踐中學習理論，為今后的理論學習及社會實踐劃上一個逗號，這次實習另一感受，就是覺得時間太短，如能再長一點，我想理解得會更透徹，掌握的將更加牢固。

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