工程地质及水文地质实习资料

工程地质及水文地质野外地质实习资料

甘肃农业大学工学院

一 实习目的、内容要求与方式

水利工程、土木工程专业野外工程地质实习是教学计划中一个不可缺少的实践性环节，对学生学好后续课程和掌握解决工程建设中各种地质问题的方法有着深远的影响。

(一) 实习的主要目的

1. 通过实习，使学生获得地质实体的感性认识，巩固课堂所学的基本理论和基本知识，为后续课程的

2. 通过基本技能的训练，如地质现象的观察、描述，地质资料的收集、整理，简易地质仪器、工具的使用等，使学生了解野外地质工作的一般内容和方法。

3. 了解地质病害对工程建设的影响，病害区地质工作的方法，典型病害的防治措施，使学生掌握在工程建设中如何应用地质知识。 (二) 实习的内容要求 1.

(1) 能较熟练地阅读和使用地形图。

(2) 掌握地质罗盘仪的使用方法，能较准确测点和测定各种地质体的产状要素。

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(3) 观察确定各种地质构造现象，并掌握其描述、

① 岩性的鉴别、命名、描述及其在地质体中岩性

② 了解野外地层

③ 构造基本类型的确定，构造特征的观察与描述，构造对公路、铁路及水电工程的影响。 (4) 学习掌握基本的地质图件的绘制方法。如：素描图、信手剖面图的绘制方法等。 (5) 地质图的基本工作方法。 确定填图原则、范围，地质点的意义及一般观察、记录的方法，地质界限的填绘，标本的采集与记录，

2. 通过考察兰青、兰新铁路和公路的滑坡、泥石流、崩塌、落石、岩堆、黄土陷穴等地质病害的治理，使学生了解地质病害整治的工程措施及如何应用地质

(三) 实习的方式

野外地质实习方式是：在实习区布置观察线路，观察线路上布置观察点，教学内容安排在观察点上进行。在每个观察上，先由教师简要介绍观察点的内容和要求，再由学生进行实地观察，必要时可借助简单

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的地质仪器和工具，测量岩层产状、做素描图，信手剖面图等。在学生观察的基础上，由教师引导开展讨论，分析观察的结果，最后由教师归纳、总结、讲解各种地质现象的形成原因和过程。在整个过程中，注意诱导学生在宏观和微观上，时间和空间上等方面思考问题、活跃思维。

实习以班为单位进行，每10人为一组。实习结束时，每组提交工程地质实习报告，工程地质实习野外记录本各1

实习成绩的评定根据学生在整个实习期间的学习态度，野外记录、提交的各种图件和报告书的质量，对各种地质现象的识别能力，野外填图基本工作方法的掌握程度等方面，按及格，不及格评定成绩。

凡工程地质实习成绩不及格者，可予下年补作。 二 实习地点与时间安排 (一) 地点

实习地点为兰州河口地区，实习基地为八盘峡水电站，实习范围在东起庄浪河、西至兰青铁路k5+200m处，沿黄河两岸长约5km，宽约2km的条形地带内。实习区在地质条件方面有以

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1. 区内沉积岩、变质岩、第四纪松散沉积层均有

2. 铁路、公路沿线及黄河岸边的地质剖面露头连续、明显，便于填图与分析。

3. 有较典型的褶皱、断裂、不整合接触等地质构

4. 有众多典型的滑坡、泥石流、崩塌、黄土陷穴等不良地质现象，且均有工程治理措施。 5. 有典型的由黄河、庄浪河所形成的河谷地貌和

(二) 时间安排

工程地质实习时间总共为两天半。 三 河口地区工程地质概况 (一) 自然地理简介

河口地区属兰州市西固区所辖。位于兰州市西约47公里处，有兰新、兰青铁路和兰新、兰青公路通过，交通便利。八盘峡水电站位于实习基地中心，它为甘肃的工农业生产供应着大量电能。

本区为一河流盆地，主要河流有黄河和庄浪河。因本区为庄浪河汇入黄河的入河口地带，故名曰“河口”。在黄河与庄浪河两岸，发育有多级阶地。本区最高山峰海泼约1800米，气候属大陆性气候，降雨量多集中在每年的7、8、9三个月，4、5月份为多风季节，最高气温约为36℃，最低气温约为-21

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在黄河两岸不对称的分布六级阶地，其中Ⅱ、Ⅳ级阶地发育，Ⅰ、Ⅲ级阶地不甚发育，而Ⅴ、Ⅵ级阶地仅有个别残丘状平台存在。除Ⅰ级阶地为堆积阶地外，其余各级阶地均为基座阶地。在庄浪河两岸，也分布有不对称的三级阶地，除Ⅰ级为堆积阶地，Ⅱ、Ⅲ级均

2. 黄土地貌：本区除个别地方，如青石山一带，其余地方均被黄土覆盖，厚度从几米到几十米不等，形成了大的黄土源，黄土茆、黄土梁等。在黄土覆盖层内，因黄土的垂直节理发育和具湿陷性，又形成很多落水洞，陷穴、天生桥、黄土柱、漏斗、冲沟等黄土地貌。

3. 冲沟地貌：在黄河与庄浪河两岸的山麓，垂直河流分布着许多冲沟，黄河南岸更为普遍，如青石关隧道与八盘峡水库之间的这一段，就有十几条冲沟，并且有的在冲沟口堆积有第四系洪积物。 (六) 不良地质作用

河口地区为山区盆地，不良地质作用众多，主要为滑坡。在黄河右岸的兰青铁路从青石关隧道到八盘峡水库不到两公里的地段，就有三个非常明显且规律较大的滑坡群。其一是青石关滑坡群，其二为八盘峡

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吊桥处滑坡群，其三为八盘峡水库东山坡滑坡群。每一滑坡群都由若干个大小不等的滑坡组成。其中前两个滑坡群为老滑坡，现处于相对稳定阶段，有些地方铁路就在滑坡舌上通过，而后者为新滑坡，现仍处于蠕滑阶段，其上的各种滑坡要素都很明显。所有滑坡均有防治措施，可作为滑坡工程整治的例子。

河口地区的不良地质作用除滑坡外，尚有崩塌、落石、岩堆和泥石流。前三者在兰青铁路和兰青公路沿线，几乎随处可见，典型的为青石关隧道进口，盐沟等地。泥石流多发育在大的冲沟里，如黄河左岸的大洪沟、大沟，黄河右岸的青石关隧道出口往前约100m

用，这在黄土地区到处可以见到。 四 实习路线与观察点

观察线路Ⅰ

(二) 内容与要求

(一) 路线：八盘峡吊桥——车水沟一带 实习区共布设5条观察路线19个观察点。实习时，

此外，黄土陷穴也是河口地区的一种不良地质作沿黄河右岸公路观察滑坡群存在的特征，泥石流沟的发育特征，以及相应的工程治理措施。观察黄河

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对岸八盘村的褶皱构造剖面，认识向斜、背斜的特征。观察青石关逆断层，从两盘岩性特征，地层产状确定断层的存在。观察车水沟正断层，依据地层产状及岩性确定断层性质。观察白垩系和前震旦系地层的主要岩性特征和沉积韵律。观察河流地貌，依据阶地发育程度和阶地类型，分析黄河发展演变规律。掌握工程

(三) 观察点 ①

3+233

No1. 兰青铁路K

② 根据观察描述冲沟发育地层和岩性，冲沟的特征，泥石流形成条件等(如固体物质、水源、地形等条件)；

④ 描述工程治理所采用的拦截、淤积、导排措施

No2. ② ③

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③ 分析泥石流的形成区、流通区、沉积区的地形

① 在地形图上确定点位，将断层走向标在图上；

④

⑥ No3.

⑤ 描述记录断层要素特征、岩性，以及断层所处

① 复习褶皱构造的基本概念和要素，即：核部、两翼、轴线、轴面等，向斜和背斜特征； ② 观察识别向斜和背斜褶曲特征(其特征暂不作记录描述)

No4.

② 用罗盘仪侧量断层产状，记录描述断层特征；

③ 观察寻找断层依据(如擦痕、断层面、破碎带等)

① 堆积作用)

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③ 按比例画出向斜和背斜素描图，并标明比例、

① 在地形图上确定点位并将断层走向填在图上； No5.

② 分析河流作用对阶地类型的影响(下蚀、侧蚀、

③

观察线路Ⅱ

(一) 路线：隧道出口K2+750m——东沟一带 (二) 内容与要求

④ 画河流断面示意图，反映地貌特征及地质结构

沿山坡向山项经小台到东沟口，途中观察滑坡、崩塌及其岩堆特征，分析崩塌形成条件；观察黄土地貌现象(如黄土陷穴，漏斗、落水洞、黄土柱、天生桥等)；确定前震地层与白垩系地层的接触关系；观察黄土冲沟向源发育特征。填地质图，确定地质界线，圈定不良地质分布位置及范围。掌握不良地质现象的形成条件和成因类型。 (三) 观察点 ① 等)

③ 分析滑坡形成条件(地形、地层岩性、地质构造、工程活动等)

④

No1. 铁路K3+135～233m

② 观察滑坡要素特征(后壁、周界、台阶、舌部

⑤ 观察滑坡治理措施(地表排水、挡土墙等)

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No2. ① 构造等条件)构、构造等)潜蚀作用)分析)

⑥ No3. ① ② ③ No4. ①

② 分析崩塌发生的原因、规模(如地形、岩性、③ 岩堆的物质组成及其堆积特性(颗粒特征、结④ 黄土天生桥的形成条件(湿陷性质与地下水的⑤ 黄土柱的特征及形成条件(从黄土的性质着手

② 分析台地的成因，该台地应属黄河哪一级阶③ 陷穴、落水洞的特征及成因条件分析(重点考虑黄土湿陷性质)

④ 冲沟向源发育特征(观察源头塌陷与向源发展

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规律)

No5. 东沟沟口

① 在地形图上确定紫色砂页岩与第四纪松散堆② 观察第四纪地层的沉积韵律(砾卵石、砂土、黄土)，目测确定各层度；③ 罗盘仪测量基岩产状，

④ 分析)

观察线路Ⅲ

(一) 路线：黄河左岸八盘村——盐沟一带 (二) 内容与要求

⑤ 观察洪积物的物质组成与沉积特征(沟口地貌

沿八盘峡吊桥北端公路向黄河下游方向行进，至小沟处穿村巷到黄河边，沿途观察褶皱构造特征，断层发育状况，沉积岩的层面构造特征，第四系松散沉积地层与白垩系基岩的接触关系等。掌握地层划分顺序和构造基本概念。

(三) 观察点 No1. ① ②

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③ 观察向斜右翼正断层和左翼逆断层的形成特征，寻找断层依据(如岩性在空间的变化，两盘的产状、断距等)，正断层穿过村庄延伸到高阶地庙宇南侧陡崖

④ 观察构造节理及其发育特征(如剪节理、张节理等)

No2.

测两翼产状要素，描述

② ③ ④

No3. 盐沟中段西(沟右)① ② ③ ④ No4. 盐沟两沟交汇处“Y

① 结合观察线路Ⅰ中No3观察到的背斜特征，量

① 观察小断层的发育特征，根据两盘露头的灰绿色和紫红色砂页岩的不对称出现，以及两盘地层产状

②

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③ 观察附近一带基岩与第四系地层的接触关系； ④

⑤ 根据目测画出标明方向和比例尺的信手地质

⑥ 讨论河流地质作用，确定黄河四级阶地类型。

观察线路Ⅳ

(一) 路线：八盘峡电站教学楼南山坡——水库东山坡一带

(二) 内容与要求

复习滑坡要素、形成条件及类型，观察滑坡特征，确定滑坡存在依据及类型，分析滑坡对铁路工程和水库的破坏影响作用；观察滑坡的人工综合治理措施，

(三) 观察点 ① ② 观察滑坡体的物质(岩性)③ ④ ⑤

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4+138

No1. 兰青铁路K

No2. 铁路K① ② ③ ④ ⑤ ⑥

5+100m

观察线路Ⅴ

(一) 路线：国道109公路K1779km大沟——k1777km庄浪河河口一带

(二) 内容与要求

观察大沟至大洪沟第三系砖红色地层的露头情况，以及与下伏白垩系地层的接触关系，观察庄浪河河谷地貌，搞清庄浪河与黄河地貌的关系，掌握河流

(三) 观察点 No1.

② 确定庄浪河阶地的类型(如堆积、基座、侵蚀等阶地)

③ 认识河流冲积物的沉积特征(岩性及其沉积物

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① 观察认识河床、河漫滩、阶地等河谷地貌特征；

结构)迁史；

⑤

④ 观察对岸黄河一、二级阶地类型，分析黄河变

⑦ 进行庄浪河横断面剖图或河谷地貌素描图的 No2. ①

⑥ 分析庄浪河上公路桥位置的工程地质条件，河

② 讨论边坡工程地质条件对线路的影响。 注：实习路线可根据实习计划时间安排作调整。

五 野外工作方法及技能

(一) 地质观察点的记录格式和内容

野外记录一律用铅笔记录在野外记录簿的右页横格页上(其左页为方格页，用以绘制各种图件，记录内容应详细、具体、客观、真实的反映实际的地质现象。如果发现记录有误，不可擦掉、不得撕毁、只能批注。每页的右侧可画出约2cm宽的区域，用以作记录的补充或批注。各观察点的记录内容应空3行，不同路线

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记录应清晰、美观、文学工整、语句流畅、文图

1. 观察点的编号，无统一规定，常用下列两种： (1) 如：一般地质点：G0001，G0002构造点：G0003S??(后加字母S)地貌点：G0007M(后加字母M)

水文点：G0009W(后加字母W)等等。用No：1，No：2如：No：1No：22. (2) 不细分观察点的性质，而是采取统一编号，一般格式如下：(横格页的内容要求)天气 年 月 日 星期 路线： 点位：

3.

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点号： 点性：

观察点分为单项的和综合的观察点，它们的记录内容有所不同，但均应随实际情况而定。现列举几例。

(1) 岩性点：以某种碎屑岩为例，按下列顺序进

① 定一全名(在仔细观察和鉴定的基础上)，其描述顺序是：颜色+构造+结构+成分+名称。如：灰绿色

② 再补充描述颜色及其变化情况，如风化面的颜

③ 进一步描述结构特点，如砂粒的磨圆度，分选

④ 估计石英及另的主要岩屑的大致含量百分比 ⑤ 岩层的顶、底面⑦

⑥ 有无层面构造，如波痕、泥裂等。据此，判断⑧ 测量岩层产状并记录。记录方法有两种：方位角法，如250°∠72°和象限角法，如N40°W∠60°NE

⑨

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⑩ 对特殊现象进行素描(或照相)，如波痕、斜层

(2)

与“岩性点”相同)

① 上、下盘的岩石性质、地层时代、产状(内容② 断层面(带)附近的特点。如岩石破碎情况，有无牵引、擦痕、透镜体等。

③ 断层面的产状(实例或估测)：记录方法与岩层产状同，但可在下面画上横线以示区别，如320°∠85

④ ⑤ ⑥ ⑦ ① ② ③ 背(向)④ ⑤ ⑥

(3) 褶曲(背斜或向斜)

(4) 不良地质点(滑坡、泥石流等)

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① 中上游段，泥石流沟谷形态和松散固体物质的

② ③

① 滑坡的形态特征，如周界、洼地、舌部隆起，

② ③ ④ ⑤ ⑥ ⑦ ① 结构、构造)

④ 水文化地质情况：地下水天然和人工露头的水

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④ 泥石流堆积物特征(洪积物)。

② 地层、岩性：地层年代、岩性(颜色、成分、③ 地质构造：各种倾斜层、褶曲、节理和断层的

位、水质、地下水类型。⑤ 不良⑥

(二) 地质素描图绘制方法简介

⑦ 采取必要的土、石、水样、编号并作描述。 地质素描图主要是用简洁明快的线条绘制那些用文字难以确切表达的地质现象。如原生沉积构造、地

1. 图的构思要匀称、并符合透视法则，使画面有立体感，线条尽量简洁。 2.

3. 所表现的题材力求真实，但有突出地质内容对不必要的景物(如树木、田舍、道路??等)应加以删节。勾出主

(三) 地质平面图绘制方法简介

平面图的比例尺为1：10000。在实习区的地形图(见附图1)上填绘：地层时代、产状及岩层分界线；褶曲、断层等地质构造符号(岩石花纹和地质符号分别见附录1、2)；不良地质现象范围界限及代表符号；地下水露头等。然后对上述填绘内容着色(地层代号和

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4. 图上应标出图名、地名、比例尺、地质内容符

色谱见附录3)；最后进行修饰、绘制图例、责任栏、

(四)地质剖面图绘制方法简介

横比例尺1：5000，竖比例尺1：1000质》教课书)

1. 2. 3.

其绘制方法有如下几步(详细步骤见《工木工程地4. 填绘地质内容如地层、岩性、地质构造、岩土施工工程分级等，在工程地质特征栏内，将地质概况

5. 最后进行修饰。写上图名、比例尺、剖面方向，

(五) 信手剖面图绘制方法简介

1. 先取地形线，视实际地形轮廓而定，要画得圆

2. 大致按比例尺(估计)表示地层分界、厚度、以

3. 填以通用的岩性花纹，但剖面上不宜划得过宽，一般1-2cm

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4. 地层分界线较岩性花纹线要划长0.5～1cm，

5.

7. 在可能或需要的情况下，还可在适当部位注明剖面图所表示的长度(直接用数字或比例尺)六 实习报告的编写

实习报告，在实习结束时，每组提交1份。由各组的成员共同完成，每人负责编写其中1～2部分。报告的内容及深度一般不脱离已学过的《土木工程地质》，其重点在对实习中所观察到的地质现象进行描述的基础上，分析其所反映的地质意义，以及各种地质体对工程建设的影响。实习报告应包括以下七部分内 一 二 三 四 五 六 七

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6. 最后整图，标以图名，方位角，岩层产状、作

实习报告要求图文并茂，文字流畅、简明扼要、术语使用正确、概念清楚、书写工整，各种图件完整、

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