一、前言
工程地質(zhì)學(xué)是調(diào)查、研究、解決與各種建筑工程活動有關(guān)的地質(zhì)問題的科學(xué)。是地質(zhì)學(xué)的一個分支學(xué)科。
研究目的是查明建設(shè)地區(qū)或建筑場地的工程地質(zhì)條件,預(yù)測和評價可能發(fā)生的工程地質(zhì)問題及對建筑物或地質(zhì)環(huán)境的影響,提出防治措施,并提出解決不良地質(zhì)問題的措施,以便保證對工程建筑物進行正確合理的選址、設(shè)計、施工和運營。探究了解各種地質(zhì)問題。
1.1實習(xí)地點和時間
本次實習(xí)時間為2013年12月28日和2013年12月29日,天氣晴朗。在3位老師的帶領(lǐng)下,我們進行了為期2天的工程地質(zhì)實習(xí),實習(xí)的主要地點是虹口,深溪溝,沙灣,白沙河,二王廟,紫坪鋪采石場及水庫,磨兒潭水庫等。這樣的野外實習(xí)讓我們得以實踐的同時更豐富了我們的眼界和培養(yǎng)了更細致的觀察力。
1.2實習(xí)目的和任務(wù)
此次實習(xí)28日路線是學(xué)校出發(fā)—虹口—深溪溝—沙灣—白沙河口—二王廟—學(xué)校。主要觀察虹口水庫,深溪溝巖石層,沙灣滑坡地形,白沙河河床,二王廟斷層等。29日路線是學(xué)校出發(fā)—紫坪鋪采石場—紫坪鋪水庫—磨兒潭水庫—學(xué)校。主要觀察采石場巖石地貌,水庫概貌以及伴隨地質(zhì)問題。
主要任務(wù)有:
1.1.1學(xué)會觀察地形地貌特征及山體形式
1.1.2了解水庫如何選址以及處理各種水庫工程問題
1.1.3學(xué)會辨別巖石類別以及各種巖石層的特點
1.1.4觀察滑坡地形并了解滑坡可能原因及如何防護治理
1.1.5學(xué)會觀察斷層地貌
1.1.6了解各種壩體選擇的條件以及堆石壩的建筑過程
1.1.7觀察水庫概貌以及水庫特有應(yīng)急運行
二、實習(xí)過程
此次實習(xí)過程按不同觀察點進行陳述如下:
2.1虹口
12月28日首先來到虹口,在虹口水庫觀察時,我們主要觀察了水庫擋水建筑物,水閘,攔水隧洞(6.7km左右)河流為白沙河,之后匯入岷江。上游處地形地貌為V型峽谷,山體大多為灰?guī)r和白云巖,富含CaCO3,地下層為含煤地層,砂巖頁巖等。水電站的建設(shè)選址考慮了電站主要為發(fā)電,需要一定高度的水頭落差,所以沒有選擇上游更為狹窄的谷口,提升落差又不能過于向下,那樣導(dǎo)致引水線過長,綜合考慮情況下選址于此。閘基位于基巖上,因此地基出現(xiàn)不均勻沉降,還出現(xiàn)滲漏問題,這些問題的解決方案是在基巖上加一個混凝土整體面板減少不均勻變形,同時也可以防滲漏,通過堵塞縫隙,帷幕灌漿(垂直)或者利用粘土(水平)處理滲漏問題,實踐中這些處理方法有效地控制了地址問題的擴大。右閘間多有松散,要進行滲漏處理、左閘間為基巖,有引水洞,下為含煤地層,在工程期防止洞中甲烷氣體過多引起爆炸,要盡可能通風防火,減少靜電產(chǎn)生以保障工程安全性。
2.2深溪溝
深溪溝處于虹口上游峽谷處漂流段,兩側(cè)山壁都是陡峭的巖石,立盆結(jié)構(gòu)巖石,大多灰?guī)r富含CaCO3。巖石多呈塊狀層狀,部分巖層表面有泥裂現(xiàn)象,陽光和水分造成的,分辨出泥裂尖頭向下的是老巖層。巖石多為灰色,淺灰及深灰色即屬于灰?guī)r,少數(shù)含有方解石,可用錘子畫出白色痕跡。砂巖屬于全風化巖石,頁巖屬于弱風化巖石,都具有可溶性,會被侵蝕,只要有水分進入然后水分流動就會造成侵蝕巖層。河流延伸方向與巖層走向夾角約為80,這樣的走向巖層上不易修建大壩,壩體易滑動。
2.3沙灣
在沙灣主要觀察的是滑坡體,滑坡示意圖如下:
沙灣位于虹口下游,滑坡體出現(xiàn)在白沙河左岸,可明顯看到滑坡帶又出現(xiàn)了新的滑坡體,據(jù)老師講解,半山腰的平臺是大約60年代的滑坡體造成了圈椅地形,對于滑坡帶我們主要從兩方面著手。一是:如何認識滑坡,常見的出現(xiàn)圈椅地形是滑坡的特征,其次從植被入手,大多被拉到而東倒西歪,有拉裂縫,滑坡面和滑坡體(臺面,臺坎)左右兩側(cè)存在雙溝。二是:如何治理滑坡,首先是盡量躲避滑坡地帶,避免在滑坡地帶進行建筑物的構(gòu)建,其次發(fā)生了滑坡就要查明滑坡主要原因,修建擋水墻,大多河流兩側(cè)滑坡是水流引起的,于是就要改變水流方向,設(shè)法增大抗滑力,修筑排水溝,打滑樁,拉網(wǎng),卸載等。
2.4白沙河
白沙河匯入岷江,此處河道呈U型,巖層走向多為縱向,河槽較寬,河道兩側(cè)為傾斜坡面,身處左岸還大多采用了陷石法穩(wěn)固邊坡。階級分為基座階地,堆積階地,侵蝕階地,河道里大多有沖擊物沉積,且河道樁孔要比較寬大;A地表面為松散堆積物,陡坎下為巖石,堆積階地為松散堆積物,侵蝕階地由于河水沖刷而形成。這種地形建筑應(yīng)考慮地基不均勻沉降,盡量下挖找到基巖或者在建筑物接觸位置用混凝土填充增強強度。
2.5二王廟
二王廟斷層帶是成都平原與龍門山脈交界線,東北方向斷層,清剿50左右,傾向西北方。剖面圖如下:
二王廟賓館外的巖層為侏羅系巖石,侏羅系斷層達千余米厚,淺層巖石大多已風化,許多呈褐紅色和灰白色,包括大量礫巖,灰?guī)r和頁巖,顆粒大小一般為3厘米到8厘米,也有偏大的達到十幾到二十幾厘米。巖石膠結(jié)方式分為接觸式,基底式和泥質(zhì)式,巖石風化主要分為生物風化和化學(xué)風化,生物風化南方多見,北方則多見物理風化。
2.6紫坪鋪采石場
12月29日首先來到紫坪鋪采石場,此料場的巖石堅硬,發(fā)生了軟風化。此地石灰?guī)r表面光滑,幾乎沒有風化殘留物,全風化后變?yōu)檎惩。對于堆石的選取應(yīng)注意有一定的要求,根據(jù)要求,選擇此處的石灰?guī)r,因為它屬于石炭二迭系巖石,承受能力達到60MPa,致密、呈灰色、塊狀,CaCO3含量大于90%。此處屬于龍門山飛來峰構(gòu)造,它是由老巖層經(jīng)低角度斷層推動發(fā)生位移,經(jīng)過剝蝕作用而留存。石材作為建筑材料,用來堆砌重力壩,多形成懸崖峭壁,且?guī)缀鯚o巖溶現(xiàn)象,不漏水。
2.7紫坪鋪水庫
在壩前老師講到了庫容、壩高、電站以及修建水庫應(yīng)考慮到的地質(zhì)問題以及地質(zhì)災(zāi)害等。堆石壩高156米,庫容近11億m³。面板的主要作用是防滲,面板后為從料場采集的石頭,主要用于穩(wěn)定面板擋水。電站為壩后式,裝機容量為76萬千瓦,共4臺機組,總投資額達百億。紫坪鋪工程主要涉及的地質(zhì)問題以及相應(yīng)的解決方案,上游淤積物(少)梯級電站進行攔截,水土保持。邊坡穩(wěn)定性局部會出現(xiàn)垮塌,但是影響不大(300年方能將所有庫容占據(jù))。滲漏首先,無斷層而且砂巖、礫巖、頁巖具有隔水作用,所以從構(gòu)造上、巖性上來說,不會出現(xiàn)滲漏;其次,從地層上可能出現(xiàn)滲漏,但是進行試驗后發(fā)現(xiàn)溶洞不連續(xù),所以不會出現(xiàn)滲漏?赡芤l(fā)的地質(zhì)災(zāi)害經(jīng)過試驗發(fā)現(xiàn)不會使下游地下水抬高,所以不會造成浸沒?赡軙T發(fā)地震,對壩的裂度為8度左右,所以設(shè)計時壩的抗裂能力應(yīng)大于8度,在這種裂度下,僅僅是面板受損開裂,不會影響其它的結(jié)構(gòu)。應(yīng)該注意的問題:面板放在巖石上,而且在施工中要進行帷幕灌漿,直到巖石里裂隙幾無時認為不會漏水了。在處理邊坡時采用卯頭。紫坪鋪壩后壩后有如下設(shè)施:溢洪道、沖沙道以及用于水位監(jiān)測的小屋監(jiān)測站。應(yīng)注意以下問題:堆石應(yīng)該由粗到細,邊坡應(yīng)采取錨固措施。在實際工程中應(yīng)該考慮有毒礦物會不會溶入水中以及相應(yīng)的應(yīng)對措施。
2.8磨兒潭水庫
磨兒潭水庫是成都周邊地區(qū)的飲用水源地,是應(yīng)急水庫。與此同時該水庫還滿足工業(yè)用水,農(nóng)業(yè)用水等需求。其水源是紫坪鋪電站發(fā)電后的尾水,因為白沙河水質(zhì)較差、較混濁,因此修筑堤壩隔開,修筑的導(dǎo)流堤將白沙河的水與之隔開了。
三、實習(xí)總結(jié)
此次實習(xí)在2013年12月28日和2013年12月29日進行,天氣晴朗,在3位老師的帶領(lǐng)下,我們進行了為期2天的工程地質(zhì)實習(xí),實習(xí)的主要地點是虹口,深溪溝,沙灣,白沙河,二王廟,紫坪鋪采石場及水庫,磨兒潭水庫等。同學(xué)們情緒都很高漲,盡管早上還是比較寒冷,大家都積極配合,準時參加實習(xí),在實習(xí)過程中大家都踴躍提問,力爭把疑問解決。這樣的野外實習(xí)讓我們得以實踐的同時更豐富了我們的眼界和培養(yǎng)了更細致的觀察力。
每到一個觀察點,大家都認真配合老師工作,積極聽取老師的講解,龐大的隊伍在寒風中顯得活力無限,通過這次實習(xí),相信大家都或多或少學(xué)到了不少知識,當然我更是學(xué)到了不少,學(xué)會了如何分辨巖石類別,從其外觀顏色和堅硬程度等判斷,還有了解到了河流兩岸的巖層走向分布具有一定規(guī)律,如何進行水庫建筑的選址,如何處理水庫工程中的沉降和滲漏等問題,如何觀察斷層走向,如何進行大壩整體構(gòu)建等等一系列問題,我都或多或少找到了答案,所以這次地質(zhì)實習(xí)盡管時間很短,我依舊收獲不少,相信這對以后的學(xué)習(xí)和工作都有積極的影響。