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三峡大学工程地质实习报告
摘要
2010年1月9日至12日，在涂老师、白老师和罗老师三位老师的带领下，我们三个班的同学赴秭归进行了为期三天的地质实习。实习过程中主要对龙马溪沿岸公路、链子崖危岩体和千将坪滑坡进行了认知，使课堂上学的知识和实际情况之间建立联系，加以巩固。
2010年1月9日
星期六
多云
一、线路概况
今天主要的任务是沿龙马溪岸边公路认知路边露头岩石中存在的地质现象，整个行程大约两个半小时。在前半段我们看到了野外自然存在的岩石和一些小规模的地质现象，并在老师的讲解中了解了一些常见的地质灾害的防治；在后半段程中，老师给我们演示了罗盘仪的使用方法，另外还将到一些其他的相关知识。
二、地质现象
1、志留纪岩石
最先接触到的是志留纪（S）的页岩和砂岩，均属于沉积岩。我将两种岩石做了实物对比，发现：
硬度为页岩小于砂岩；
在颜色上两者没有太大差别，均呈灰、棕黄等颜色（图1和），不过有的大块砂岩表面会有锈状层覆盖，而另外两者则是少见的；
两者的解理都很明显，天然的石块和岩壁均有明显的棱角，容易辨认；
在岩层厚度上，由于砂岩岩质较硬，因而要比页岩厚很多（图2）；
节理方面，砂岩很少有充分发育，而 “页岩”则不同，均有大量的节理成熟发育，并与解理面和岩层面混淆，较不易区分；
三峡大学工程地质实习报告
从风化程度上是很容易将两者鉴别出来的，页岩有一定厚度的风化层，轻轻一触即可剥落，砂岩的风化程度要低很多，这点区别和岩石的组成成分和胶结方式无疑是有很大关系的：在成分方面，表现出了粘土和石英（主要影响成分）的含量对比上的差别；在胶结方式上，联系岩石现象和课本的讲解，可以反应出以下结论，砂岩更大程度上为胶结效果较好的“基底胶结”，而另外两者则更大程度上属于“孔隙胶结”或“接触胶结”。
2、奥陶纪岩石
今天实习路线的后半程属于奥陶纪（O），与前半程的志留纪（S）呈整合接触，岩石亦属于沉积岩，成分主要以石灰岩为主，这让我最先想到的就是化石。
从页岩、砂岩的领域走进石灰岩的世界，可以明显地感受到其间的不同，山岭更高，岩石的颜色也由灰、棕色变成以银灰和白色为主（图3），从视觉上就可以感觉到这里的岩石硬度更大。当然课堂上明确说了“石灰岩矿物成分以方解石为主，有时还可含有白云石、燧石等硅质矿物和粘土矿物等„„多成致密状。”拿这里的石头与刚刚看过的页岩砂岩相比较，区别是非常明显的：
石灰岩岩石多以巨大的岩块存在，而页岩和砂岩则多以薄（相对而言）片状板状存在； 石灰岩硬度比页岩和砂岩都大很多，因此在边坡治理中，砌墙多选用石灰岩岩石； 石灰岩的断面上又鲕状、竹叶状、团块状等由于风浪振动引起的特殊结构，这是页岩砂岩没有的；
石灰岩由于在海洋环境下形成，环境比页岩砂岩的形成环境要复杂得多，因此出现结核构造的机会也更多（图3左上方）；
还有一个明显的区别是，石灰岩中可以找到一些保存完好的古生物化石，如图3中下方就是奥陶纪头足类鞘角石。
3、地质构造
从这个方面看，我们这条路线确实有很高的价值。因为我们不但看到了出露完好的岩石，而且还看到了不少规模虽小但很完整清晰的地质构造。
三峡大学工程地质实习报告
图4是一个小规模的背斜，高约3m，宽约5m。轴面有45°左右的倾角，是一个较典
型的倾斜褶皱；从断面上的出露岩层的相互关系可看出，褶皱枢纽呈小角度倾斜，属倾伏褶皱；岩层呈圆弧状弯曲，这与“高3宽5”的尺寸特征是相符的，因此属于圆弧褶皱，但转折端处圆弧半径较小，呈较好的流线型；另外从岩石特征和岩层特点来看，其组成成分为泥灰岩和页岩，这与图5不同。图5中是一个扇形平卧圆弧状褶皱，转折端高越1.5m，圆弧半径约0.3m，相对尺寸较大，主要组成成分为砂岩。
图6是一个断层，规模很小，但也比较清晰。在老师的讲解下，我又巩固了一下断层的相关知识。从图中可以看出，断层面呈约30°倾角，根据岩层的位置关系可以大致判定为正断层；另外老师还讲到了另一种判断方法，即根据断层面处上下盘岩层断口的几何形状来判断，若断口处有逆向岩层翘起的弯曲，则说明是逆断层，若端口处岩层顺着岩层弯曲或无弯曲，则为正断层。这是我之前没有接触过的，简单易懂，易于掌握，而且更为实
用，可见经验的价值。
至于构造节理，在关于页岩和砂岩的记述中已多次说到，应无需再做记述了。
以上涉及到的构造均位于志留系（S）岩层，在奥陶系（O）岩层中没有发现较明显的地质构造现象，我想这与岩石成分有关。石灰岩岩质较硬，形成小规模的褶皱、断层等地质构造相对难很多。
三、地质灾害及防治
1、边坡治理
山区公路在修建过程中难免要出现削山的现象。一位前人说过，任何人类活动都会对大自然产生影响甚至冲击。削山的直接后果就是使山坡变陡，原有结构被破坏，于是
三峡大学工程地质实习报告
形成边坡问题。再者若岩石岩性较松软，遇水强度变化大，则多数会存在边坡坍落隐患甚至造成事故。
今天路线的前半段为页岩砂岩区，因此几乎所有削山的部分都采取了防治措施。我们看到的有“锚喷”和“排水”，不用“锚喷”的地方又有挡土砌墙，锚喷和砌墙均有伸缩缝和沉降缝合二为一的工程缝；另外在其他的地方还见过挂网防治。根据土力学的知识，水对边坡的影响是很大的，因此在排水方面分别建设了排水沟（针对表层水）和排水孔（针对孔隙水）。老师也简单介绍了喷混凝土的施工工艺，但是还是不太清晰，需要再学习。
2、复活的深沟滑坡
2003年6月，三峡水库135m蓄水时，此处一个深沟滑坡复活，发生了移动，在现场我们可以看到公路在滑坡产生的应力下出现了很多裂缝。该滑坡长约200m，宽500m，均厚为20m，总体积约为200万m3。在2006年156m蓄水前进行了治理，采取的措施主要是打抗滑桩，抗滑桩一般直径5m，间距2m，深20至30m，到达固定岩层，此外还用了排水措施。
四、相关知识
1、黄陵背斜
黄陵背斜的核部在三峡库区附近，西翼延伸至湘西河，东翼至宜昌市区，长宽均约80公里，今天的实习地点位于西翼，这也决定了此处岩层的倾向；
2、页岩与生产
在当地就有页岩砖厂和页岩粗骨料加工厂。页岩质轻，煅烧后强度满足生产需要。故一方面可取代粘土开采保护耕地，另一方面可使楼板等建筑材料质量变轻；
3、地质工作者的素质
做地质工作不但要有好的心态，更要有“四勤”的精神，即腿勤、眼勤、手勤、脑勤；
三峡大学工程地质实习报告
4、地质器材的使用
罗盘仪可以测出岩层产状要素，而地质锤既可用于修路，还可以敲打石块检验硬度，另外兼可用于自卫。
2010年1月10日
星期日
阴
一、线路概况
今天的路线安排前后经过链子崖危岩体和链子崖风景区，主要了解危岩体的发育、变形及治理措施，并介绍江对岸的新滩滑坡的相关情况。
二、实习内容
1、链子崖
链子崖距长江三峡电站大坝26.5km，与新滩滑坡隔岸对峙。危岩区河谷深切，岸坡陡峭，山顶高程1000m至1300m，岸坡30°至40°。危岩体自动向西依次出露志留系（S）、泥盆系（D）和二叠系（P）地层，斜坡上为第四纪（Q）堆积物。志留系为薄层至中层砂页岩，泥盆系为厚层砂岩泥岩，地貌上形成陡崖，二以厚层灰岩为主，夹薄层岩质页岩，构成危岩体，其为马鞍组煤系组成危岩体的软基和大面积采空区。
危岩体东、北两面临空，西、南两面与山体相连部分被裂隙切割。危岩体南高北低，长约700m，南宽，宽度30m至180m不等，被30多条裂缝切割，裂缝又13条，分别为0至12号，总体积约300万主要的工程地质问题有：8至12号缝段，5万破碎危岩体变形明显，失稳可能性最大，切可能引起性破坏；0至6号缝段危岩体可能发生崩塌，应防止江；7号缝危岩体体积2万m3，表现为座崩破坏形式，危害性较小。
针对以上问题，主要采取了以下措施进行加固整治：煤层采空区进行回填，设置城中阻滑工程，面积达3000m2；5万m3危岩体采用预应力锚索加固，并在此基础上对崖壁表层
叠系底部
但大窄北大的m3。 m3整体其入
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裂隙密集部位作喷网锚加固；对雷劈石滑坡则主要采取地表排水工程进行整治；另为防止西侧
6、7号缝段危岩体崩塌石块入江，在斜坡上修筑了防冲拦石坎。整个加固整治工程工期三年，目前危岩体已经稳定。
2、新滩滑坡
随后，在危岩体上，我们清晰地看到了对岸的新滩滑坡。新滩滑坡与1985年6月12日发生滑动，滑坡体总体积约3000万m3，滑动面积1.1km2，正对岸涌浪爬坡高达48m。由于进行了预报，居住在滑坡体上的新滩故镇上的1371名居民得以及时撤离，幸免于难。但在湘西河口处，4艘渔船被打翻，8人死亡。也正是因为这次滑坡，在之后的滑坡预报中扩大了警戒范围，并逐步开始惊醒涌浪计算。
3、风景区
在风景区看的主要是一些碑文记录。看后感受也很简单：地质乃大计，何止数百年。
2010年1月11日
星期一
多云
线路概况
今天的目的地是千将坪滑坡。我们现在滑坡对面的高地上看过滑坡整体概况，然后又登上滑坡体实地感受了滑坡
实习内容
千将坪滑坡发生于2003年7月13日，滑坡体后缘宽约为600m，滑舌端宽约1000m，长约1000m，平均厚度为30m，总体积为2400万m3。滑坡发生后堵塞了青干河，后再堆积物上开挖渠口得以打通河道。应为没有及时搬迁，造成滑坡体上的居民24人死亡，灾害事故十分严重。但由于该滑坡为岩性滑坡，整体性较好，在一定程度上降低了事故的灾害性。
据相关调查研究，地质专家们认为，集中降雨是滑坡发生的主要诱发因素。6月21日
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至7月11日持续强降雨。据气象部门统计，在这20天时间里有8天降雨，总降雨量达162.7毫米。雨水大量渗入，软化了岩石，增加了滑体的重力和渗透压力，降低了摩阻力，促使斜坡破坏，形成滑坡。另外，与三峡水库蓄水的影响也有一定的联系。也正因此，促使了大规模的三峡库区后期灾害治理工程的上马。
实习感受
为期三天的地质实习，在我们不断的行走和攀登中很快就结束了，然而对我的影响却是深远的
三天里我的心情复杂多变，初到目的地时疑惑无知，看到自然状态下地质现象是欣喜不已，船行于山川峡谷之中热血澎湃，在老师的讲解和自己的思考后理解了一个疑惑时豁然开朗，听到灾害事故时万分痛心„„我总感觉三天太短，总感觉两只眼睛一个嘴巴不够用，总是看到什么东西都想问问题，于是一直跟在老师身边。
在专业知识上，我感觉收获了许多，解开了不少疑惑，这与我之前在二郎坪渡槽重建工程工地的实习经历的影响十分不开的。那次的经历让我认识到书本与现实、我与实际工程要求之间的差距，也使我敢于提出哪怕十分幼稚的问题，因为我明白，问问题与问题的层次无关，解除心中的疑惑获得知识才是最实质的目的。而提问与思考联系时非常紧密的，所以我是同事间行了龙驭球老先生“多问”和涂老师“脑勤”的学习方法论了。
在其他方面已收获颇丰。三天的相处，三天的野外教学，让我更深信水电人也可以是
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极人文的。良好的心态，科技的精神，对问题的深入思考，这都是让我感触很深的。
人说“读万卷书，行万里路。”今天明白了，两者应齐头并进，相互影响，方能取到效果。看着那条当年被链子崖治理人员走出的小路，联想到邓小平一人在四川走出的那条小路，我更加感觉到，我们水利事业是充满艰难险阻的，然而也正是在这样的披荆斩棘的过程中，我们发展着国家的水利事业。
尚待解决的问题
三天的实地学习解决了很多疑惑，同时也给我增加了一些疑惑，有些通过查资料已经解决了，但是还有几个问题不好查资料，在此记录下来。
1、龙马溪岸边志留系的沉积岩，可以看出，页岩在砂岩上层，即页岩形成的比砂岩要晚。这样的形成次序能否反映出各自形成时期外界条件的不同？比如是否可推断出砂岩形成是水的流速更大？
2、图6中的断层，上盘下盘的岩层倾角不同，有哪些可能的原因？
3、断层上下盘之间的相对移动可以判断出来，但如何推断其绝对移动，或者说，如何判断哪一盘是主动移动？这在外线上会有什么区别？是否能够反映出地质作用的不同？
参考文献
[1].天津大学崔冠英主编.水利工程地质--三版.北京：中国水利水电出版社，1999 [2].郭希哲等著.三峡工程库区崩滑地质灾害防治.北京：中国水利水电出版社，2007
