土木工程地质实习报告

绪论

2012年3月27日下午，土木工程学院岩土工程专业与地下工程专业同学在闫老师的带领下在焦作市北山进行了工程地质实习。土木工程地质实习是一个非常重要的学习过程，对于提高学习能力，巩固课本知识具有非常重要的作用，对将来的专业学习与工作打下坚实的基础。

岩土工程专业是土木工程的分支，是运用工程地质学、土力学、岩石力学解决各类工程中关于岩石、土的工程技术问题的科学。可见工程地质对于岩土工程专业来说是非常重要的基础科学，学校非常重视土木工程地质学习；焦作市北山具有非常好的工程地质实习条件，于是在老师的带领下，我们积极真人的进行了渔牧工程地质实习。我们本次实习的主要内容为：

1.对北山进行土木工程地质构造分析，观察地质构造现象，认识褶皱构造与断层构造；

2.学会使用罗盘针测量岩层的产状。

3.分析讨论北山人工横断面边坡处理方法；

4.学习了解处理常见边坡的理论方法与工程施工方法；

在老师的教导下，学生积极提出问题，认真讨论，在欢声笑语中圆满结束工程地质实习。

第一章北山地质构造现象

北山南面由于受到严重的人工开挖，形成了两个高度在20m左右的横断面，岩层清晰可见。地质构造是构造运动引起地质岩石变形和变位，这种变形，变位被保留下来的形态。地质构造有五种类型：水平岩层、倾斜岩层、直立岩层、褶皱和断裂。岩层的空间分布状态称岩层产状；岩层按其产状可分为水平产状、倾斜产状和直立产状。

通过对北山的岩层分析，看到北山的岩层面与水平面有一定的角度，应该为倾斜岩层；并且倾斜岩层仍然保持顶面在上、底面在下，新岩层在上、老岩层在下的产出状态，所以应该为正常倾斜岩层；北山正常倾斜岩层的倾斜角α的大小明显小于30o，其正常倾斜岩层为缓倾岩层。分析即可得知，北山的岩层正常缓倾岩层。

在构造运动作用下岩层发生的连续弯曲变形形态称为褶皱构造；一般来讲，当地表底层出现对称重复时会出现褶曲构造。经过对北山的岩层进行分析，发现并没有出现岩层的连续弯曲，于是断定北山局部不存在褶皱构造。

岩层受构造运动作用，当所受的构造应力超过岩石强度时，岩石的连续完整性遭到破坏，产生断裂，称为断裂构造；按照断裂后两侧岩层沿断裂面有无明显的相对位移，又把断裂构造分为节理和断层两种类型。当裂面两侧岩层沿断面没有明显相对位移时称为节理；当裂面两侧岩层沿断面有明显相对位移时称为断层。通过实地考察，发现北山人工横断面节理丰富，并且初步认定为构造节理。再观察断面的大致面貌，其中明显具有两条较宽的断层破碎带；发现这两条断层破碎带距离较近，大致平行，大概只有1-2m的距离。其中上盘向上运动，下盘

向下运动，所以此断层应该为逆断层；断层线为直线且延伸方向大致为倾斜45o；断距大约4-5m。由于北山岩石强度较大，尽管发生较大断层，但是并没有出现牵引现象。

第二章通过地质罗盘针测量北山岩层的产状

岩层在空间分布状况的要素称为岩层产状要素。一般用岩层面在空间的水平延伸方向、倾斜方向和倾斜程度进行描述，分别称为岩层的走向、倾向和倾角。

通过对北山岩层的测量，其岩层的走向大致为S75oW方向,倾角大致为10o，倾向为NE方向；用象限角法可表示为S75oW∠10oNE；如果使用方位角法的话，应该表示为105o∠10o；表示该岩层产状为倾向距正北方向105o，倾角为10o。通过地质罗盘仪的实地使用，清楚的了解了北山的岩层的产状。同时，通过这次实地学习，基本掌握了地质罗盘针的使用方法，学会分析普通岩层的产状，对将来的学习工作奠定了来年更好的基础。

第三章讨论分析北山人工横断面不良地质现象与边坡处理方法

北山的边坡是由于人类的开采形成的人工开挖边坡。因为边坡的形成，使岩土体内部原有应力状态发生变化，出现应力重分布，其应力状态在各种自然营力及工程影响下，随着边坡演变而又不断变化，使边坡岩土体发生不同形式的变形与破坏。边坡岩体变形破坏的基本形式可概括为松动、松弛张裂、蠕动、剥落、崩塌、滑坡等。同时边坡等形成不良的地质现象，崩塌落石、滑坡和泥石流。

当陡坡上的岩体或土体在重力或其他歪理作用下，突然向下崩落的现象叫做崩塌；如果出现个别岩石块体乡下滚落，则称为落石。人工边坡或天然边坡上的岩土体在重力作用下，沿软弱面或软弱面均有向下滑动的趋势，一旦下滑力大于抗滑力时，岩土体就会产生向下的滑移,此时形成滑坡；泥石流是一种含有大量泥、砂、石块等固体物质的特殊洪流。

北山岩层与断面形成的角度相对来说比较稳定，因此一般情况下，只会出现偶尔落石，并不会出现较大程度的崩塌；形成角度比较合理，不会出像滑坡现象；又由于北山的岩层强度较高，虽然节理丰富，但是整体性还比较好，因此更不会出现泥石流。再通过近距离实地考察，发现北山也已经进行了比较合理的边坡处理。为了防止落石对游人造成威胁或伤害，根据各处地质条件的不同分别进行了爆破减重反压处理，喷射混凝土处理，锚索加固处理，排水沟排水处理，三维植被网处理等，很好的解决了北山的不良地质现象，给游人的安全旅游奠定了安全保障。

第四章边坡工程一般处理方法

1 三维植被网边坡防护

三维植被网是以热塑性树脂为原料。采用科学配方，经挤出、拉伸焊接、收缩等一系列工艺制成的两层或多层表面呈凸凹不平网包状的层状结构孔网，它无

腐蚀性、耐酸碱。三维植被网的底层为一个高模量基础层，采用双向拉伸技术，具有一定的弹性和强度，可防止植被网变形，并能有效防止水土流失。三维植被网的表层为一个起泡层，蓬松的网包内有较大的容土空间，植草覆盖率高，这种三维结构保证草籽更好的与土壤结合。在边坡防护中使用三维植被网能有效地保护坡面不受风、雨、洪水的侵蚀。三维植被网的初始功能是有利于植被生长，随着植被的形成，它的主要功能是帮助草根系统增强其抵抗自然水土流失能力。

由于网包的作用，能降低雨滴的冲击能量，植被网表面凸凹不平，可使风和水流在其表层产生小漩涡，起到缓冲消能作用，降低流速，从而有效地抵御雨水的冲刷；网包中的充填物（土颗粒、营养土、草籽等）能很好地被固定，减少雨水冲刷下的流失。

三维植被网防护有许多优点；工程造价低，圬工砌体防护（材料强度不能充分发挥的防护结构）造价高、工程量大，其防护面积小，并需要长期投入大量的人力、物力和财力进行维修；而三维植被网防护则投资少、见效快、效果好，只需季节性的进行修剪工作。环境景观效果好，工程效果好，三维植被网具有弹性高，贴地性能好的优点,它是一种柔性的护坡。早期有助植被生长，待植被形成，植物的根系与三维植被网交织缠绕形成一层保护层，对边坡坡面形成永久性的保护，避免雨水对坡面造成冲刷，有效保护边坡的稳定，边坡不会发生裂缝、坍塌或滑溜等病害。植物的根系扎入坡面土很深，与三维网垫、泥土三者形成一个牢固的复合整体，能起到固土蓄水的作用，达到水土保持的目的。而圬工边坡防护需要定期养护，由于环境的变化，刚性的护坡体容易产生裂缝，导致雨水从裂缝中下渗，护坡体下的土体强度下降，产生不均匀沉降，严重时会造成边坡坍塌破环，危及游人的安全。

2 减重反压边坡处理

经过地质调查、勘探和综合分析后，确认滑坡性质为推动式或者是错落转化而成的滑坡，具有上陡下缓的滑动面，并经过技术经济比较之后，认为减重方法确属有效并无后患时才可采用，有的情况减重甚至也可引起到根治滑坡的作用。但是对牵引式的滑坡和顺层滑坡，后部减重只能减少滑坡推力，起不到根治作用。

减重必须经过滑坡推力计算，才能判断各段滑体的稳定。采用减重时也必须做好排水和地表的防渗工作。利用减重反压的方法处理边坡是非常经济高效合理的；一方面就地取材，一般情况下可采取爆破技术进行搬运，另一方面，比较经济合理，并且可以增大绿化面积，陡坡变缓，有利于旅游开发与安全处理。

3 注浆加固

注浆加固技术是用液压或气压把能凝固的浆液注入物体的裂缝或孔隙，以改变注浆对象的物理力学性质，从而满足各类土木建筑工程的需要。

注浆的对象可以是岩石、土体、混凝土等多种材料。在边坡注浆加固中，注浆对象主要是岩层和土体。注浆的对象把浆液注入岩石的裂缝或土体的孔隙，待浆液凝固后，使岩层和土体的强度大大提高，并改变岩土的力学性状，从而增强岩土的稳定性。锚杆挂网喷浆（混凝土）防护。适用于坡面为碎裂结构的硬质岩石或层状结构的不连续地层以及坡面岩石与基岩分开并有可能下滑的挖方边坡；这种方法在北山成功运用。

4 锚索加固处理

在山体自然坡度较大的山区修建高速公路、铁路及水库大坝时，为了减少对山体的扰动，经常采用预应力锚索对新建工程范围内的山体危岩进行加固，这种处理方法具有机构简单、施工安全、对坡体扰动小、对附近建筑物影响小、节省工程材料，并对滑坡的稳定性起立竿见影的效果等特点，从20世纪80年代以来逐渐被用在滑坡治理上。

用预应力锚索治理滑坡是将锚索的锚固段设置在滑动面（或潜在滑动面）以下的稳定地层中，在地面通过反力装置（桩、框架、地梁和锚墩）将滑坡推力传入锚固段，用以稳定滑坡。预应力锚索主要用于岩石滑坡和滑动面以下可提供锚固的稳定岩体。

5 坡面排水处理

滑坡的滑动多于地表水或地下水有关。因此，在滑坡的防治中排除地表水或地下水，可以减少水对滑坡岩土体的冲蚀、减少水的浮托力和增大滑带土的抗剪强度等，从而增加滑坡的稳定性。有的滑坡在疏干滑带中地下水之后就稳定了。在整治初期，由于采取一些排除地表水或地下水的措施，往往收到了防止或减缓滑坡发展的效果。

地表排水的目的是拦截滑坡范围以外的地表水流入滑体，使滑体范围内的地表水排出滑体。排除地下水是用地下建筑物拦截、疏干地下水以及降低地下水位等，来防止或减少地下水对滑坡的影响。根据地下水的类型、埋藏条件和工程的施工条件，可采用的地下排水工程有：截水盲沟、支撑盲沟、边坡渗沟、排水隧洞以及设有水平管道的垂直渗井、水平钻孔群和渗管疏干等。

6 抗滑支挡

抗滑支挡一般采用修筑抗滑挡土墙和抗滑桩。抗滑挡土墙是利用抗滑建筑来支挡边坡岩土体的运动的一部分或全部，使其稳定的工程措施。根据滑动性质、类型和抗滑挡土墙的受力特点、材料和结构不同，抗滑挡土墙有分为重力式抗滑挡土墙、锚杆式抗滑挡土墙、加筋土抗滑挡土墙、板桩式抗滑挡土墙等形式。

采用抗滑挡土墙整治边坡滑动，对于小型滑动，可直接在边坡下部或前缘修建抗滑挡土墙，对于中、大型滑坡，抗滑挡土墙常与排水工程、刷土减重工程等边坡治理措施联合使用。其优点是山体破坏少。稳定滑坡收效快，适用范围广，尤其对于边坡因前缘崩塌而引起的破坏有良好的整治效果；缺点是当滑动岩体体积较大时，挡土圬工量较大。但在修建抗滑挡土墙时，应尽量避免或减少对滑坡体前缘的开挖。

参考文献：

胡厚田白志勇《土木工程地质》第二版

胡燕东《三维植被网在高速公路边坡防护中的应用浅析》

邹超王养社《预应力锚索在山体危岩加固中的应用》

王雍《浅议公路路基边坡防护方案》