工程地质实习报告
地质学是一门关于地球的科学，主要研究固体地球物质组成、结构特征、发展历史、地质学的研究方法与手段以及地质学的工程应用。工程地质学是地质学的一个分支，是研究与工程规划、设计、施工、运行等有关地质问题的科学。人类工程活动与地质环境关系密切，各种工程活动都是在一定的地质环境中进行的，两者相互影响、相互关联又相互制约。经过半学期的课堂学习，学校根据教学安排，为我们土木工程专业安排了为期三天的《工程地质学》的地质实习。主要学习罗盘的使用及对各种地质构造的认识，以进一步加深对本门课程的理解。
地质实习是工程地质课程的重要环节，实习是课堂所讲内容的直观反映，也是理论联系实际的机会。在实习过程中，我们可直接观察，了解三大岩石的形成过程，产生时代、结构、产状、形成原因及现象等。学习运用罗盘仪测岩石的走向，倾向和倾角。真实的描述一些野外地质现象，掌握这些地质现象与工程建筑的关系，联系现场实际，验证和拓宽视野，丰富和提高想象力，巩固课堂所学的基本理论，充实课本知识内容，培养我们吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、团结协作等优良品质，增强集体观念，掌握野外的操作技能和编写实习报告的能力，提高我们的实际工作能力。
一、实习内容
（一）地层的认识
地层是地壳中具一定层位的一层或一组岩石。地层可以是固结的岩石，也可以是没有固结的堆积物，包括沉积岩、火山岩和变质岩。山东省的地层除缺失上奥陶统、志留系、泥盆系、下石炭统和三叠系地层外，其余地层从太古界到第四系均有出露。本次实习对于地层的认识主要观察寒武系馒头组等地形。寒武系是寒武纪形成的地层，分下、中、上三个统，属海相沉积。该地层为华北地区标准地层。
以下为本次寒武系实习地点的概括介绍
馒头组：原称“馒头页岩”，属于下寒武统，浅海沉积，紫红、砖红色页岩为主夹薄层灰岩、泥质白云岩及白云质灰岩等，上层有鲜红色易碎页岩与毛庄组分界，在张夏馒头山一带有煌斑岩侵入体，厚58米。馒头组由下至上层序为：黄灰色页岩，厚2米；蓝灰色薄层石灰岩，含燧石结核，厚4米；灰黄色及灰色钙质页岩，厚13米；杂色页岩，厚8米；蓝灰色及灰黄色薄层石灰岩，厚5米；紫色及绿色页岩，厚4米；蓝灰色薄层石灰岩，厚2米；绿色钙质页岩夹石灰岩凸镜体，厚3米；灰黄色及灰色泥质灰岩，厚4米；鲜红色易碎页岩，厚13米。
毛庄组：属于下寒武统，暗紫色，紫色云母页岩为主夹灰岩、泥质灰岩，顶部夹鲕状石灰岩，常以一层含藻灰岩为标志与徐庄组分界，富含三叶虫。
徐庄组：属于中寒武统，紫红色页岩与石灰岩岩互层，底部为具交错层理的鲕状石灰岩及竹叶状石灰岩，厚约50米，共分9层。
张夏组：属于中寒武统，本组下部以泥质条带泥灰岩夹页岩为主，有部分鲕状灰岩，上部则以巨厚层鲕状灰岩为主，组成一个沉积旋回，其中灰黑色薄层灰岩，鲕状灰岩、致密块状灰岩互层，含海绿石。分布广泛，但各地厚度不尽相同，崮山虎头山黄莫顶剖面厚约170米，共分12层。
长山组：属于上寒武统，上部为灰白色厚层、薄层石灰岩，夹少量竹叶状石灰岩；下部为绿色页岩夹结核状石灰岩，板状页岩及竹叶状石灰岩；底部为竹叶状石灰岩及红褐色、黄色坚硬石灰岩，含海绿石。厚52米，共分8层。
凤山组：属于上寒武统，蓝灰色薄层状石灰岩夹黄、绿色页岩及少量竹叶状石灰岩。厚114米，共分8层。
实习中所观察到的地形岩石整体可概括为页岩和石灰岩互层。并且在有些还原环境中还形成了发绿叶岩，在毛庄组还伴有云母出现。在地势上是岩石硬的地方比较陡，岩石软的地方比较坡。同时在张夏馒头山一带可观察到寒武系地层不整合于太古代花岗片麻岩之上，两者之间缺失元古界，有一古风化层，反映当时地壳有一升降运动，见下图：
此外在各地层之间还伴有岩浆岩侵入现象，其侵入体形态多样，规模有大有小，本次实习观察到了两处岩浆岩侵入体：馒头组地层内的侵入体和张夏火车站的岩脉。
在馒头组的下部，大致为顺层侵入，岩性为煌斑岩，因围岩的接触变质作用，使石灰岩发生轻微的大理岩化现象。
张夏火车站旁有一北东走向的岩脉，延伸较远，岩性万为闪长玢岩，两侧为馒头组地形，与围岩接触处有大理石岩化现象。下图为其岩脉示意图：
岩石名词介绍
石灰岩：以方解石为主要成分的碳酸盐岩。有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物，有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色，硬度一般不大，与稀盐酸反应剧烈。结构较为复杂，有碎屑结构和晶粒结构两种。石灰岩主要是在浅海的环境下形成的。
页岩：由黏土物质硬化形成的微小颗粒易裂碎，很容易分裂成为明显的岩层，具页状或薄片状层理，用硬物击打易裂成碎片。页岩抵抗风化的能力弱，在地形上往往因侵蚀形成低山、谷地。页岩不透水，在地下水分布中往往成为隔水层。
（二）地质构造
地质构造（简称构造）：地壳或岩石圈各个组成部份的形态及其相互结合方式和面貌特征的总称。地质构造的规模，大的上千公里，需要通过地质和地球物理资料的综合分析和遥感资料的解译才能识别，如岩石圈板块构造。小的以毫米甚至微米计，需要借助于光学显微镜或电子显微镜才能观察到，如矿物晶粒变形、晶格的位错等。山东境内的构造多为断块构造，即由大大小小的断层相切割而成，本次实习观察断层有三处，褶曲两处。
断层：地壳岩层因受力达到一定强度而发生破裂，并沿破裂面有明显相对移动的构造。断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不一、规模不等，小的不足一米，大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎，易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷，有时出现泉或湖泊。本次实习所观察的馒头山是小型平推断层；张夏火车站则是压性断层：范庄地堑属于正断层组合。
现举例馒头山小型平推断层素描如图所示：
褶皱：在地壳运动的强大挤压作用下，岩层会发生塑性变形，产生一系列的波状弯曲，叫做褶皱。褶皱的基本单位是褶曲，褶曲有两种基本形态，一种是向斜，一种是背斜。背斜外形上一般是向上突出的弯曲。岩层自中心向外倾斜，核部是老岩层，两翼是新岩层（这一点是其与向斜的根本区别）。背斜顶部受张力作用，岩性脆弱，易被侵蚀，在外力作用下形成谷地。向斜与背斜的情况相反，底部岩性坚硬，不易侵蚀，易接受沉积。背斜在外力作用下反而成谷，向斜在外力作用下反而成山，这种情况称为“地形倒置”，是外力作用的典型体现。
本次实习观察的是长清城关苏庄背斜，苏庄背斜为一倾斜褶曲，轴面倾斜，两翼岩层倾角不相等。背斜核部张裂隙发育，岩层破碎，沿轴线向两边延伸，可见一系列水井分布。在此我们在老师的指导下用地质罗盘测量了两翼岩石的产状。所测数据为：倾角30.5°，走向84°，倾向178°。地质罗盘仪是进行野外地质工作必不可少的一种工具。借助它可以测量岩层产状要素（走向，倾向和倾角等）。此外党家庄褶曲中向斜、背斜也十分明显。
地质罗盘的使用：
岩层走向的测定：岩层走向是岩层层面与水平面交线的方向也就是岩层任一高度上水平线的延伸方向。测量时将罗盘长边与层面紧贴，然后转动罗盘，使底盘水准器的水泡居中，读出指针所指刻度即为岩层之走向。因为走向是代表一条直线的方向，它可以两边延伸，指南针或指北针所读数正是该直线之两端延伸方向。
岩层倾向：是指岩层向下最大倾斜方向线在水平面上的投影，恒与岩层走向垂直。测量时，将罗盘北端或接物觇板指向 倾斜方向，罗盘南端紧靠着层面并转动罗盘，使底盘水准器水泡居中，读指北针所指刻度即为岩层的倾向。
岩层倾角的测定：将仪器上盖开启到极限位置，并用罗盘侧边紧靠地质界面且垂直于界面走向线，让长水准泡居于下方，旋动测角旋钮，调长水准气泡居中，此时倾角指示盘在下刻度盘指示的数值即为该地质界面的倾角。
苏庄背斜示意图:
(三)沉积土
沉积土是组成地壳的岩石在长期的外动力地质作用下破坏、搬运、堆积而成的，未经胶结成岩的作用的沉积土。根据成因划分为：残积土、坡积土、风积土、洪积土、冲积土、湖积土等。本次实习所看到的苏庄、范庄一带沉积土主要属于残积土，风积土和坡积土，主要受洪流、雨水、风化作用形成。颜色一般表现为灰黄、黄褐、棕褐，常相杂或相间。其结构土质不均、松散，大孔排列杂乱。含有机质，斑状或条带状氧化铁；有的混砂、砾或岩石碎屑；有的混有砖瓦陶瓷碎片或朽木片等人类活动的遗物，在大孔壁上常有白色钙质粉末。在深色土中，白色物呈菌丝状或条纹状分布；在浅色土中，白色物呈星点状分布，有时混钙质结核，呈零星分布常混有岩性不一的土块，多虫孔和植物根孔，锹挖容易。
沉积土具有承载力低、变形大、有湿陷性等特点，可能会产生较大的不均匀沉降，对建筑物有较大的危害。因此在勘察工作中应特别加以注意。
（四）不良地质灾害、现象
不良地质灾害包括滑坡、泥石流、地震等。本次实习主要观察了滑坡地质现象。滑坡是指斜坡上的土体或者岩体，受河流冲刷、地下水活动、地震及人工切坡等因素影响，在重力作用下，沿着一定的软弱面或者软弱带，整体地或者分散地顺坡向下滑动的自然现象。俗称“走山”、“垮山”、“地滑”、“土溜”等。滑坡是斜坡岩土体沿着惯通的剪切破坏面所发生的滑移现象。滑坡的机制是某一滑移面上剪应力超过了该面的抗剪强度所致。
在万德灵岩寺附近，有一石灰岩山坡发生滑坡现象，划破后壁明显，滑坡体岩石已破碎凌乱。另一处便是卧虎山水库滑坡，此滑坡因水库的修建开挖使坡体下部失去支撑而发生下滑。在对此滑坡的观察中我们发现位于滑坡的岩石尤其是页岩自滑坡上部至下部逐渐发生上翻，滑坡底部的岩石甚至会出现尖端上翘的现象。滑坡体前缘坡脚处，土体出现上隆(凸起)现象，这是滑坡明显的向前推挤所导致的现象。滑坡前缘的斜坡较陡，滑坡体四周岩(土)体表现比较凌乱，目前在滑坡前缘已人为增设了阻挡墙，同时在滑坡体的各个层次也埋设了引水管以防滑坡进一步发生。
滑坡的主要组成要素
滑坡体——指滑坡的整个滑动部分，简称滑体；
滑坡壁——指滑坡体后缘与不动的山体脱离开后，暴露在外面的形似壁状的分界面；
滑动面——指滑坡体沿下伏不动的岩、土体下滑的分界面，简称滑面；
滑动带——指平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带，简称滑带；
滑坡床——指滑坡体滑动时所依附的下伏不动的岩、土体，简称滑床；
滑坡舌——指滑坡前缘形如舌状的凸出部分，简称滑舌；
滑坡台阶——指滑坡体滑动时，由于各种岩、土体滑动速度差异，在滑坡体表面形成台阶状的错落台阶；
滑坡周界——指滑坡体和周围不动的岩、土体在平面上的分界线；
滑坡洼地——指滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开，形成的沟槽或中间低四周高的封闭洼地；
滑坡鼓丘——指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘；
滑坡发生的原因很多，主要因素有：地震、降雨和融雪、地表水的冲刷、浸泡、河流等地表水体对斜坡坡脚的不断冲刷；不合理的人类工程活动，如开挖坡脚、坡体上部堆载、爆破、水库蓄(泄)水、矿山开采等都可诱发滑坡，此外还有如海啸、风暴潮、冻融等。滑坡危害极大后果严重，因此我们应提前做好勘察和防范措施。滑坡的防治要贯彻“及早发现，预防为主；查明情况，综合治理；力求根治，不留后患”的原则结合边坡失稳的因素和滑坡形成的内外部条件治理。主要的防范治理措施有：1、修筑挡土墙、护墙等支挡不稳定岩体；2、钢筋混凝土抗滑桩或钢筋桩作为阻滑支撑工程；3、预应力锚杆或锚索，适用于加固有裂隙或软弱结构面的岩质边坡；4、固结灌浆或电化学加固法加强边坡岩体或土体的强度；5、SNS边坡柔性防护技术等。在消减地表水和地下水对滑坡的危害方面常用的方法有：1、水平钻孔疏干；2、垂直孔排水；3、竖井抽水；4、隧洞疏干；5、支撑盲沟。
二、实习总结
三天的实习让我学到了很多在课本上没有的东西，使我进一步学习和掌握了地质罗盘仪的使用和对岩层走向、倾向及倾角的测量工作，加深了对地质构造的认识和对地层的了解。也真切的观察了许多岩石和地质环境，学到了许多书本上没有学到的知识。此次实习还培养和锻炼了我们吃苦耐劳、团结合作的精神，为以后的实际工作打下了一定的基础。
三、心得体会
为期三天的地质实习，虽然很短，但让我真切的观察了地质环境自然形态，将课本上的文字与实物对应了起来，加深了记忆增强了理解。同时也认识到了人类活动对地质环境的影响和地质环境对工程建设的影响，巩固了我们在校内课堂上所学的理论知识，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，在实践中掌握理论，为今后的理论学习打下了良好的基础。
