水文地质工程地质实习报告

水文地质工程地质实习报告前言实习目的和任务实习过程（实习阶段的划分、踏勘点观测内容）完成工作量统计（踏勘点数量、统测水位面积、测量井点数量、水质分析数量等）1、自然地理及地貌概况1、1气象、水文焦作的气候属大陆季风型温暖带半干旱性气候，四季分明。多年平均气温14.9℃，多年平均降水量为594.4mm，年最大降水量为921.6mm(1965年)，年最小降水量为289.4mm（1981年）。降水年内分配不均，多集中在六、七、八月份，三个月降水量约占全年降水量的65%左右。区内河流有丹河、峪河、西石河、三门河，丹河属黄河水系，其余属海河水系。丹河和峪河为常年性河流，其它为季节性河流。1、2地形与地貌焦

长丝土工布的应用领域（1）作挡土墙回填中的加筋，或用于锚固挡土墙的面板。修筑包裹式挡土墙或桥台。（2）加固柔性路面，修补道路上的裂缝，防止路面反射裂缝。（3）增加碎石边坡及加筋土的稳定性，防止水土流失和低温时土体的冻害。（4）路道碴与路基之间的隔离层，或路基与软基之间的隔离层。（5）人工填土、堆石或材料场与地基的隔离层，不同冻土层之间的隔离，反滤和加固作用。（6）储灰坝或尾矿坝的初期上游坝面的滤层，挡土墙回填土中排水系统的滤层。（7）排水暗管周边或碎石排水暗沟周边的滤层。（8）水利工程中水井、减压井或斜压管的滤层。（9）公路、机场、铁路道渣和人工堆石等与地基之间的土工织物的隔离层。（10）土坝内部垂直或水平排水，埋入土体中消散空隙水压力。（11）土坝或土堤中的防渗土工膜后面或混凝土护面下部的排水。（12）排除隧洞周边渗水，减轻衬砌所承受的外水压力及各建筑物周围渗水。（13）人工填土地基运动场地基的排水。（14）公路（包括临时道路）铁路、堤岸、土石坝、机场、运动场等工程中用以加强软弱地基。

作市区北部为太行山区，南部为黄河、沁河冲洪积平原。全区地形，西北高，东南低。北部山区地面高程200-1790m地形陡峭，河谷深切，岩石裸露，发育地表岩溶景观，地面起伏大。市区及市区南部为山前倾斜平原区，地形略向南、南东倾斜，由北向南逐渐降低，地面标高80-200m。在长期内外地质营力的互相作用下，形成了山区和冲洪积平原二个一个地貌单元。根据地貌成因和形态特征，山地和冲洪积平原共划分为七个二级地貌单元。分述如下：（一）山地1、构造侵蚀中心分布于市区北部山西境内的晋庙铺、柳树口、夺火一带，山体呈北东向展布，标高1000-1790m，地形陡峭，沟谷深切，似峰林地貌。组成山体岩性以元古界变质岩为主。2、构造溶蚀低山分布于寨豁、赵庄、西村、黑龙王庙一线以北，地面标高500-1000m。地形起伏较大，沟谷深切。组成山体岩性多为中奥陶灰岩，地表岩溶发育。有溶隙、溶沟、溶槽及大型溶洞。3、构造剥蚀丘陵分布于近山前地带，标高200-500m。山顶呈浑圆状，山坡平缓。地表多出露中奥陶系灰岩和石炭—二叠系砂页岩。（二）山前倾斜平原分布于山前一带，由季节性河流堆积而成。由坡洪积斜地、冲洪积扇群、扇（间）前洼地和交接洼地组成。1、坡洪积斜地不连续地分布于市区东北部的方庄、薄壁近山前地带，由重力和坡面水流作用堆积而成，粘土、碎石、卵石等组成的坡积物呈倒石堆状或围绕坡麓堆积构成坡积裙，坡积裙相连组成坡积斜地。2、冲洪积扇在丹河、西石河、山门河、子房沟、翁涧河等河流的出山口处，间歇性暂时洪流堆积作用形成了一系列冲洪积扇。不同时期，不同河流的洪积扇重叠或相连，呈带状沿太行山前连成一片。组成物质为粉质粘土、粘土、卵砾石等。3、扇前洼地分布于铁路线以南至新河间的朱村—于村—墙南—待王一带，为西石河、翁涧河、山门河洪积扇的前缘地带，地形低洼，地面标高95-85m，微向东南倾斜。组成物质以粉质粘土、粉土为主，夹有沙层。4、交接洼地分布于新河—大沙河一带，为黄河、沁河的冲积平原和太行山山前冲洪积平原之间的交接洼地，由粉质粘土、粉细砂土组成。地势低洼，地面标高100-90m，微向东南倾斜。在山前冲洪积平原中上部，分布有十几座煤矿。采煤引起地表下沉变形，地表形成塌陷坑。据调查，焦作矿区有较大的塌陷坑17个，塌陷面积近70km2。2、区域地层2、1地层本区出露有太古界、元古界震旦系、下古生界寒武系和奥陶系、上古生界石炭—二叠系、中生界三叠系、新生界第三系和第四系。由老至新分述如下：太古界（Ar）：出露于山区峪河口，薄壁一带，主要岩性为中等程度变质作用形成的片麻岩和混合岩，厚度大于1000m。震旦系（Z）：分布于山区马鞍石水库一带，与下伏太古界呈角度不整合接触。主要岩性为浅红、紫红色石英砂岩，厚度100-500m,。寒武系（E）：出露于丹河、峪河等深切河谷中，与下伏震旦系地层平行不整合接触。总厚度300-500m，分下中上三统。下统主要为泥灰岩、泥质灰岩、砖红色页岩和砂岩，中统下部为紫红色页岩、砂岩，中上部为深灰色亮晶灰岩、白云岩，下统是中厚层状结晶白云岩。奥陶系（O）：山区广泛出露于地表，山前倾斜平原区则隐伏于石炭—二叠系地层之下，与下伏寒武系地层呈整合接触。总厚度500m，分中统、下统。下统出露于深切河谷两岸，岩性为青灰色细晶白云岩和硅质条带或硅质团块白云岩。中统广泛分布于山区，山前倾斜平原区除局部埋藏于新生界地层之下外，大部分埋藏于石炭系地层之下。是一套碳酸盐地层，厚度约400m。岩性主要是黑色、灰色厚层状灰岩、白云质灰岩和泥灰岩。石炭系（C）：山区零星出露，山前平原区则隐伏于新生界地层之下，是一套由灰岩、泥岩、页岩组成的海陆交互相沉积，含煤数层，厚70-90m。二叠系（P）：隐伏于山前平原之下。岩性为砂岩、页岩互层，夹可采煤层。厚度为70-120m。三叠系（T）：未出露。据钻孔揭露，岩性为砂岩、页岩，夹煤层。第三系（R）：未出露。据钻孔资料，下部为砾岩、泥岩、砂岩、灰岩互层，上部是粘土、砂砾石互层。第四系（Q）：主要分布于山前冲洪积平原区，分中更新统、上更新统和全新统。中更新统（Qal-pl2）：零星分布于近山前地带。上部为坡洪积成因的粉质粘土和粉土，含碎石及钙质结核：下部为松散卵砾石、含砾粘土和粉质粘土等。厚20-88m。上更新统（Q3al-pl）：广泛分布于山前倾斜平原上。由冲洪积黄土状粉土、粉质粘土、砂及砂砾石组成，厚5-60m。粉土、粉质粘土中富含钙质结核和小砾石，局部有钙质结核层，柱状节理和大裂隙发育。全新统（Qal4）：分布于南部黄河和沁河冲积平原上，由浅黄色粉土及砂层组成。厚10-40m。3、区域构造及新构造运动1、地质构造本区广泛发育了燕山运动以来所形成的各种构造形迹，断裂构造尤为发育，多为高角度正断层。受断裂构造控制，区内地层形成由北向南呈阶梯状下降的单斜式构造形式，倾角为10°—20°。区内主要构造体系轮廓有东西向构造，北东向构造和北西向构造。工作区地表多被第四系松散堆积物覆盖，断裂构造以隐伏构造为主。东西向构造主要包括凤凰岭和盘古寺—新乡断裂，两条断裂规模大，切割深度较大，早、更新世活动较强烈，并对区域型构造格局和地形、地层分布等有一定的控制作用。凤凰岭断裂沿走向大致分为三段，各段活动略有差异。西石河以西，由近于平行的五条东西向断层组成，断层错断古生界地层，断距小于100m，上新世以来断层落差约为250m，局部见有断裂错段晚上更新世—早中更新地层，表明中更新世前断层曾有过活动。西石河以西至焦作市北，断裂沿山前向东延伸，在地貌上构成山区和平原自然分界。在焦作市以东的平原区，断层隐伏于新生界地层之下。盘古寺—新乡断裂（焦作段称朱村村断层）是一条规模较大，切割较深的区域性活动断层裂，对全区地形地貌、构造格局和地层厚度都有较强控制作用。断裂分为三段：柏山以西，构成山区与济源盆地的分界线，两侧基岩落差700—1000m，沿断层局部见有破碎带，下盘为古生界地层，上盘早更新世地层被断层错断，中更新世地层无明显变形迹象。有关地质资料证实，该断层活动时代为N2—Q2。自柏山至修武大高村，断裂隐伏于第四系下。大高村东（城东村断裂）断层两侧沉积地层及构造均不同，其南是武陟隆起，其北是修武地堑。据煤田物探资料，该断层自古生界以来具有明显的继承性正断层活动特征，新生界地层最大断距达800m。该断层现在仍在活动，沿断裂也曾记录到一些小地震活动。北东向断裂是本区最发育的构造，规模较大的断裂有九里山断层、马坊泉断层和薄壁断层，规模较小断裂更多，有三十九号井断层、王封断层、三号井断层、西仓上断层等。这些北东向断层将焦作西部地层切割成地垒和地堑断块，将焦作东部的地层切割成南升北降的阶梯状断块。九里山断裂为一隐伏正断层，与薄壁断层组成地堑，其间沉积了巨厚的第三系和第四系底层。据有关资料显示，该断层在第三纪晚期和第四纪早更新世活动强烈。薄壁断层是区内的的一条基底断裂，下盘出露太古界、震旦纪和下古生界地层，上盘为上古生界和新生界地层。在晚第三纪时活动比较强烈，近期仍有微弱活动的迹象。1973年10月辉县2级地震和11月修武的2.2级地震与断裂活动有关。北西向断裂有平陵断层和武陟断裂，断裂规模和活动性都次于其他方向断裂。2、新构造活动本区新构造活动比较活跃，主要的表现形式有：（1）差异性升降运动，即山区强烈上升，平原区不断下降。基岩山区由于强烈上升，基岩裸露，沟谷深切，山坡陡峭，河床堆积物很少，河谷断面多呈“V”字型。平原区由于长期下降，相继沉积了中更新统、上更新统，其中上更新统厚度就达500-700m，最厚达1000m以上。现代的地壳变形资料表明，不均匀升降活动仍在继续。（2）老构造继承性活动，近期以来，在新地应力场作用下，区内一些断裂如凤凰岭断层、盘古寺-新乡断层、薄壁断层、九里山断层等均继承性活动或复合型活动，物探、地震、卫星照片等方面的资料均明显地显示出活动迹象。（3）地震活动比较频繁3、区域地震活动焦作历史地震活动水平较低，自有地震史料以来，仅有过一次中等强度的地震，即1587年4月10日在35.3N、113.5E的修武县发生的6级地震，震中距离焦作城区约26km，对焦作造成6度烈度的破坏。由于焦作处在河北地震带、汾渭地震带和河淮地震带的交接部位，发生在这些地震带上的中强震，会对焦作市造成一定程度的破坏。根据历史地震资料统计，对焦作造成5度烈度以上破坏的历史地震共有12次，其中造成6度破坏的地震有7次。区内现今时常发生小地震，自1970至今年，共记录到ML≥3级地震3次，最大的地震为1979年3月20日修武4.0级地震。地震活动与活动断裂有一定联系，1587年修武5.5级地震发生在北东向马坊泉断裂与东西向朱营断裂交汇处，1979年修武4.0级地震发生在盘古寺-新乡断裂与平陵断裂的交汇处。4、区域水文地质条件4.1含水层组级富水性依据含水介质特征、储水特点、地层年代和含水层富水性，区内含水层可以划分为寒武系——奥陶系灰岩岩溶含水层组、石炭系薄层灰岩岩溶含水层和第四系松散沉积物孔隙水含水层组。1 寒武—奥陶系灰岩岩溶含水层组含水层岩性主要为奥陶系中统灰岩和寒武系中统灰岩，总厚900m，岩溶裂隙发育，富含裂隙岩溶水，是本区最富水的含水层。在北部山区成裸露型，山前倾斜平原区掩埋于石炭—二叠和新生界地层之下，成埋藏型。岩溶发育程度和含水层富水性与岩性、构造、地形、地貌等条件有关。主干断层包括凤凰岭断层带、存断层带、九里山断层带和方庄断层带是岩溶水地底下强径流带和富集带，岩石破碎，岩溶发育，裂隙密集，岩溶水沿这些主干断层富集、运动。凤凰岭断层带上分布着数个大型水源地，其中岗庄水源地，在0.05㎞²的面积上分布有50个水源井，取水量超过1.5m³/s。凤凰岭与朱村断层之间的焦西矿区、凤凰岭断层与九里山断层相交出来的三角形区域即演马、韩王、九里山、古汉山一带，在东西向主干构造控制下，北东向断裂构造发育，造成岩石破碎，岩液发育，并发育有岩溶洞，富水性强，是岩溶水极强富水区，单井出水量大于3000m³/d，最大可达16000 m³/d。处于该区的演马矿、九里山矿、王封矿等均是大型岩溶水充水煤矿，常发生大型岩溶水突水事故。方庄断层和九里山断层相汇处附近即冯营、方庄一带，奥陶系灰岩埋藏深小于500m，岩溶也比较发育，单井出水量1000—3000m³/d，是岩溶水强富集区。朱村断层以南和焦东矿区的凤凰岭断层以南，奥陶系灰岩岩溶含水层深埋于新生界和石炭一二叠系底层之下，岩溶发育微弱，富水性较差，是弱富水区。北部山区奥陶系灰岩出露于地表，岩溶水水位埋深大，岩溶发育程度和富水性具有不均匀性。2 石炭系薄层灰岩岩溶含水层石炭系薄层灰岩岩溶水分布于山前冲积平原上的石炭系薄层灰岩中。石炭系有5—11层薄层灰岩。其中第八层灰岩和第二层灰岩分布比较稳定，八灰侯6—10m，二灰4—21m，含裂隙岩溶水。八灰和二灰位于大煤之下，据煤层分别是20m和70m，是煤层底板充水含水层，常造成矿井底板突水。石炭系薄层灰岩地表出露很小，直接接受大气降水入渗补给量非常有限，仅在近山前及九里山、演马矿一带与第四系松散沉积物条带状接触的区域，就受上部第四系孔隙水的流补给。因此，石炭系薄层灰岩是煤层底板的直接充水层，对煤矿生成构成威胁，但供水意义不大。3 第四系松散沉积物孔隙水含水层组孔隙水主要分布于山前冲洪积平原区，含水层主要为砂砾石层或中西沙层，顶板埋深为20—40m。受地质、地貌和水文地质条件影响，含水层富水性空间分布不均。丹河、西石河、山门河等河流的冲洪积扇上，含水层为砂砾石层，厚度20—50m，导水性和渗透性强，补给、径流条件好，富水性强。单井出水量扇体上部大于5000m³/d。扇体中下部为3000—5000m³/d。冲洪积平原的扇间区，含水层为砂、砂砾石，连续性差，常呈透镜体状，厚度为10—15m，导水性和渗透性比较差，单井出水量1000—3000m³/d。山前倾斜平原的前缘区，含水层位上更新统中细砂岩，单层厚度5—10m，富水性差，单井出水量500—1000m³/d。坡洪积裙区，含水层是坡洪积的碎石和砾石，连续性差，多呈透镜状，局部半胶结，富水性最差，单井出水量小于500 m³/d。