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巢湖
该地区属于北亚热带湿润气候区。主要气候特点是:季风明显、四季分明、气候温和、雨量充沛、光照充足。由于地处中纬度地带特定的地理位置使气候具有明显的过渡性,即兼有南北气候之长:水热资源优于北方,光资源优于南方;但也兼有南北气候之短:降水时空变化大,有些年份少雨干旱,有些年份多雨成涝,表现出气候的明显变异性。
山脉走向为北东35~40.平面图上呈“M”型展布,由西向东主要由龟山、马家山~平顶山、朝阳山~碾盘山、凤凰山~麒麟山~大尖山、岠嶂山等组成,最高山峰大尖山海拔350m,最低处20 m,南临巢湖。
平顶山向斜:巢北地区位于扬子板块的东北部,自晚三叠世以来,受到东部西太平洋板块运动的影响,以及在西部特提斯海板块的干扰下,于印支期、燕山期、喜马拉雅期发生了强烈的构造、岩浆活动和成矿作用。顶山向斜及其次级褶皱的形成和演化经历了印支和燕山两期构造运动。印支运动形成了巢北褶皱,为西北-东南向挤压,应力由西北向东南推挤,使平顶山向斜西翼发生倒转,此应力来源于郯庐断裂的左旋平移活动。燕山运动对其进行了改造,使平顶山向斜内部产生次级褶皱,并形成了众多的横向正断层和马鞍山断层等,分别来源于郯庐断裂在侏罗纪的左旋平移和白垩纪的右旋平移。断层切割了整个向斜,出露于石炭纪栖霞组的灰岩,断层面上发育多期擦痕并有方解石填充,附近有断层破碎带。
凤凰山背斜:核部出露上泥盆纪五通组底砾岩以及中志留统硅质胶结石英砂岩。两翼自核部向为中志留统坟头组石英砂岩、上泥盆统硅质胶结含燧石砾岩,五通组中间几段被掩盖未见,在凤凰山东南翼黏土矿采坑出露五通组顶段黏土层以及碳质页岩;继而为下石炭统金陵组生物碎屑灰岩段;下石炭通高骊山组杂色碎屑岩;再为和州组姜状灰岩;上石炭统、船山组灰岩、早二叠的栖霞组第一段炭质页岩层。
受多次造山运动影响,褶皱受改造。
庐山
庐山位于九江市以南,山体呈椭圆形,处于中国亚热带东部季风区域,庐山是一座地垒式断块山,具有罕见的第四纪冰川遗址,包括冰蚀地貌和冰川堆积物。其上生物资源丰富,植被覆盖率高。
庐山南部以断裂构造地貌为主,山体中谷地狭窄深邃,谷底尖锐。山体以独立山峰为主,山顶尖锐,山坡陡峭险峻。
庐山北部以褶曲构造为主要特征,为静态构造地貌。
锦秀谷袭夺河,西谷原来由虎背岭南侧向南西流入石门涧,但在天桥四周被向北西流的锦秀谷袭夺。证据:花径风口段河谷是西谷自然延伸部分,谷内堆积物又与西谷相似。
人文地理:建筑由于受到庐山的气候和周边环境资源的影响,庐山别墅大都依山而建,结构一般为砖石结构,台基尺寸设计上较一般建筑高;屋顶建筑由铁皮瓦、老虎窗和烟囱三部分组合而成。老虎窗源于气候寒冷多雪的北欧,为了避免积雪对建筑物的压力,房屋大多为高坡度、尖顶 样式,为了增加采光和通风,又在屋顶上开设了许多屋顶窗。
飞来石:它为重叠石,属于冰桌,是指在U形谷中或山麓地带聚集的巨大冰川漂砾横置于其它冰川漂砾之上的现象。李四光先生认为飞来石为第四纪冰川遗迹。但人们对此提出了很多疑问,(我认为飞来石是第四纪冰川作用下形成。飞来石的底部为石英砂岩,而顶部主要是石英片岩(变质岩),呈片麻状且有方向,表面有云母片;因两部分的岩性不同,可推测出两者形成的时间不同,又因在岩石上发现“丁”字擦痕和压抗这些冰川作用的关键证据。因冰川搬运能力相当的大,它能使上万吨的巨大岩石随冰川一起移动,因此能搬运300余吨的飞来石是不成问题的)
学习庐山地貌、植被、气候等自然地理学和文化、建筑等人文地理学知识
一、 实习概括:
1、实习目的:地质学基础野外实习是《地质学基础》课程的根本教学环节,在实习之前,老师们就给我们讲解了此次实习的一些目的,这次实习我们重在多看多观察;注意理论联系实际,把理论知识带到实地中进行检验;注意思维的转变(理论的微观向野外宏观的转变);学会对基本地形地貌进行描述;还有就是图形结合,我们通过这次实习,能进一步巩固地质学基础的理论知识,学会和掌握野外地质地貌考察钻研的基本方法及基本技巧,加深对课堂教学内容的体会,融入和贯彻,使我们对地质学和地貌学的认识更加深入、透彻。
2、实习路线:学校――金马河大桥――都江堰――映秀――都江村
3、实习工具:盐酸、铁榔头
4、指导老师:郑子成、吴德勇
5、实习要求:通过本次实习深入了解温江和周边地区的地质地貌;利用所学的知识对所见到的资源利用、土地利用和整合进行分析;分析农业发展和规划布局的合理性;观察辨认主要岩石;以及某些地质灾害的形成和防御措施。
二、 实习内容:
1、金马河大桥下:
(一)金马河的区域概况 成都金马河,又名正南江。金马河是岷江的支流,是长江上游两处险工段之一,是成都平原的重要防洪屏障,属干流局部河段,即都江堰鱼嘴分水后的外江。始流河段河宽96-104米,过江节制闸后称金马河,河床逐渐增宽,由300米阔至1200米,流经新津县五津镇时,纳入西河分支以及南河后又复称岷江。金马河段全场76.1公里。成都金马河是长江上游两处险工段之一,以排洪为主要功能,是成都平原的重要防洪屏障。金马河防洪工程保护区内共有成都的7个区(市)县,即都江堰市、双流县、崇州市、新津县、温江区、青羊区和武侯区,河段全场76.1公里。统计保护区内1992年共有乡、镇35个,面积911平方公里,总人口156.44万人,工农业总产值124.8亿元。
(二)金马河地质地貌概况
第一处地点是温江成青路上的金马河大桥下的金马河,在老师的带领下,我们从金马河大桥上下来,听了老师的讲解,老师先是对河道基本情况作了讲解,着重讲了河流地貌、土壤颜色、成都平原的形成等,讲了金马河的河床、河漫滩、阶地等。然后让我自己去观察,由于现在冬季枯水期,所以并没有太多的河水,有许多的河漫滩(洪水期能淹没的地方,平水期时露出水面)我们可以直接看到,河漫滩具有二元结构,这是冲积物区别于其它成因堆积物的主要标志之一,洪水期河漫滩上水流速度较小,环流从河床中带到河漫滩上的物质为细砂、粘土等,称为河漫滩相冲积物,下层是由河床侧方移动沉积的粗砂、砾石,称为河床相冲积物,下层粗的结构就构成了完整河漫滩二元结构,河床冲积物具有上细下粗的特点,下部粗大颗粒是在洪水期河床水流最强部分堆积的。在河床边,近期沉积物有明显分布规律,河边以砾石、粗砂为主,远离河边以粉砂、粘土为主,即“近河岸粗、远河岸细”。在金马河大桥那里,通过地质学基础的学习,我们可以很容易辨别出,那儿的那条河流处于幼年河:一是因为,从河流流经的路径上看,弯曲度比较大,二是从河流内的岩石上看,岩石的磨圆度比较低。从河流弯曲度和河流内岩石磨圆度的观察,基本就可以判断出一条河流所处的时期。我们还观察到地上有着许许多多的鹅卵石,硬度大,颜色有青、红 、黑、白、灰等,经过仔细观察和辨别后,我们发现这些鹅卵石大部分为分选性较差,磨圆度高的鹅卵石。站在金马河的河漫滩中向远处望去,发现冬季的金马河河流水流量甚小,河心滩很明显地显现出来。有河漫滩的存在,多半就伴随着河流阶地的出现。其实在距离我们不远处的平面上,就是金马河的一级阶地。阶地的形成是因河流的下蚀而高出一般洪水水位之上,并呈阶梯状分布于谷坡上。由于河道较宽,河谷较深,以及人工修建的防护堤,使得金马河的一级阶地成为了建筑用地和基本的农田用地,所以我们可以看到许多住房和农田地。阶地的形成原因主要有气候的变化;构造运动;侵蚀基准面的变化;人类活动的影响等。据观察,金马河的阶地是一级阶地,因此阶地形成较晚。阶地的阶面和陡坎全部由河流堆积物组成,因此属堆积阶地。同时在金马河,我们还看到了大量的运石车,这不由得引起了我们的深思,我们在开发利用自然资源的同时能否保护好我们的地表和生态环境?
(三)金马河的`灾害与防治 岷江干流在都江堰市出山口后,地势开阔,流速骤减,沙石沿河淤积,使河床抬高,经洪水冲刷,河床沙洲遍布,汉壕分流众多,滩沱相间,河道弯曲,主流左右摆动,流向不定,断面横流加剧,成为宽、浅、弯的游荡性河流。部分河段,床身较高,堤岸低矮,通道狭窄,排水不畅,洪水期对沿江城镇、灌溉渠系、农田造成严重威胁。金马河特殊的河床结构,比如水流较缓,致使其水力环境复杂多变,泄洪能力较低,历史上金马河附近区域曾多次发生不同程度的洪灾,严重影响了当地社会和经济的发展。还有近几年来,无序地开采河道沙石,严重破坏了河床的稳定,洪水冲毁都江堰渠首工程及金马河沿岸堤防工程,基本上是年年发生。洪水严重威胁金马河沿岸的城镇、村庄以及下游河心洲上的村庄。因此金马河是成都市及四川省的防洪重点,沿线有重点防洪堤段、险工险段等。
2、映秀镇:
(一)映秀镇的区域概况
映秀镇是我们野外实习的第二站,也是这次实习印象最深的地方。映秀镇地处四川汶川县的南部,与卧龙自然保护区相邻,是阿坝的门户。映秀镇境内水力资源丰富,水质好,落差大,先后修建了映秀湾发电总厂、华能太平驿电厂、福堂水电厂等水电站,有“水电之乡”的美称。但是在2008年5月12日,在此地发生了8.0级特大地震,映秀镇成了重灾区,大部分房屋倒塌,山体滑坡,水电通讯中断,造成了大量人员伤亡。处于地震中心的映秀是处于龙门山断裂带与龙泉山断裂带之中。龙门山断裂带内有断层,西边一条叫龙门山后山断裂,沿汶川―茂县一线,东边一条叫龙门山前山主边界断裂,沿安县―都江堰―天全一线,中间那条叫龙门山主中心断裂,沿映秀―北川一线,5.12地震发源于中心断裂,沿映秀―北川一线,虽然四川盆地是相对稳定的板块,龙门山看上去构造运动性不强,但是印度洋板块向北运动,挤压欧亚板块,造成青藏高原的隆升,同时,也向东运动,挤压四川盆地,随着外在营力的积蓄,到了一定的程度,地壳破裂,就会发生地震,2008年发生的特大地震就是龙门山构造断裂带在挤压应力作用下由西南向东北逆冲造成的。而我们所实习的地方是地震后重新建设后的镇,房屋都是新的,镇中心的周围有条岷江的支流流经,镇四周都是高大的山体,群山环抱。我们很清楚的看到山体上有大量的有大量的石块和碎屑物质,有山体已经没有植被覆盖而裸露着。这都是由于地震的影响,山体出现了大面积的崩塌滑坡而形成了大量的崩塌堆积物和倒石堆。此处的崩塌属于山崩,山崩是山区发生的大规模崩塌的现象,边坡很陡的地区,在岩石的释重作用、温差作用等物理风化作用下,沿陡坡边缘产生一系列的张裂隙,产生了许多大小不一的节理,从而使得边坡处于极不稳定的状态,在遇到像2008年特大地震的触发因素时,岩体就很容易发生了崩塌。
(二)映秀镇的地质地貌概况
在映秀镇,是典型的高山峡谷地貌,河谷低地中可见到河流与季节性洪水冲积出的滩涂地,而且周围有岷江流经,河道窄且较为弯曲,江水中的岩石磨圆度不高,大部分棱角分明,水流速度快,所以此处的河流属于河流地貌发育的幼年阶段,此时河流的作用以深切为主,但是也有一定的向旁侵蚀,可以看到,此处岷江的第一拐角弯度较大,侵蚀岸受到的侵蚀较为严重,这就会造成河流凹岸更凹,凸岸更凸。我们放眼望去可以很明显的发现此处共有3级阶地。一般河谷中常形成一级或几级阶地,每一级阶地都有阶地面和阶地坎组成。一般来说,居民点的选取不宜选在一级阶地上,因为虽然一级阶地是常年洪水期淹没不到的地区,但是如果遇到十年一遇或50年甚至是百年一遇的洪水时,就无法保证居民点的安全。但是老师解释道,由于映秀镇地处高大山体的峡谷地带,周围较为狭窄,无法找到较大的二级或二级以上的阶地作为居民点,所以只能选取在一级阶地上,但映秀镇在二级和三级的阶地上修筑了避难场所,所以较为合理。在观察二三级阶地时,由于条件限制,我们只能远距离观察,从远处看,很难看出阶地的特征,根据老师讲解,如果走近了看,可以很清楚的看到,阶地上面是比较平坦的。就远处观察,二三级阶地之间有一个明显的缓坡,后经老师点拨,在地质学上称之为阶坡。
一:目的
1. 学会地质罗盘的使用方法
2. 学会对工程地质的基本判别方法
3. 学会用地质罗盘测量岩层的产状
4. 了解岩石种类及物理性质和岩石标本
二: 仪器
地质罗盘 铁锤
三:地质罗盘的使用方法
岩层产状测量,是地质调查中的一项重要工作,在野外是使用地质罗盘直接在岩层的层面上测量的。
测量走向时,使罗盘的长边紧贴层面,将罗盘放平,水准泡击中,读指北针所示的方位角,就是岩层的走向。
测量倾向时,将罗盘的短边紧贴层面,水准泡居中,读指北针所示的方位角,就是岩层的倾向。因为岩层的倾向只有一个,所以在测量岩层的`倾向时,要注意将罗盘的北端朝向岩层的倾斜方向。
测量倾角时,需将罗盘横着竖起来,使长边与岩层的走向垂直,紧贴层面,等倾斜器上的水准泡居中后,读悬垂所示的角度,就是岩层的倾角。
四:的内容和过程
12月11日上午十点,统一学习使用地质罗盘的,下午1点半去往金牛山进行地质勘探,12日早上到仓山校区观看岩石标本。
1.金牛山的简介
金牛山位于福州鼓楼区北侧闽江乡新建村,海拔163米,一路上山就可以看到滑坡,崩塌,断层及不均匀沉降对山体与道路的影响,例如马刀树,公路裂缝等。
2.测定岩层产状
确定山体旁两颗很明显的大树为盆架,记做树1和树2.测定图中的断层位置为对树1的位置为N308E,对树2的位置为N279E,上盘相对下降,下盘相对上升,可知道是正断层。
根据要确定位置测得的岩层的产状为:N330E, N247E,
3.断层岩石(样品、结构及成分的分析
1、.结构 金牛山的岩石大部分都是岩浆岩,而且都是粗粒结构和中粒结构
2、构造 金牛山的样品分析看可知道该岩石是块状构造,矿物在岩石中分布杂乱无章,2.不显层次,呈致密块状,富含花岗岩及花岗斑岩等系列浅成岩的构造。
3、成分 从样品看岩石是浅色的,那就可能是花岗岩或正长岩的酸性或偏酸性的岩石。但从全晶质中粒和粗粒结构,块状构造,就可以判断是浅层岩。
4.断层地理环境情况
金牛山地质相对复杂,在上山途中发现了很多滑坡断层及不均匀沉降等地质现象。仅大家用于观测的一面山体,比较大的断层就达7处之多。金牛山断层现象千姿百态,产状各不相同,并带有多出滑坡现象产生,是因为金牛山主要由岩浆岩构成,岩浆岩分化后,风化壳表层间的滑动引起的风化壳滑坡。
5.岩石标本的赏识
实验室中,陈列了大量的岩石标本,可以分为矿物光泽标本,矿物断口标本,矿物硬度标本,矿物解理标本,矿物比色标本,矿物形态标本等类型。
理论的学习,已经让我们对这些岩石有了一些初步的了解,经过这次的标本参观,使我们对岩石有了更深的了解,让我们开拓了视野。
6.
两天的非常短暂,但我们的收获是重大的,学到了许多书本上学不到的东西,学到了地质罗盘的使用及利用地质罗盘测量岩石的产状,对真实的地质现象有了一定了解。从标本室里我们更认识了许多未见过的岩石,扩大了我们的视野,充实了我们对大自然的认识。结束了,而我们对实际动手的渴求依然很强烈。
1. 前言
一. 实习概述
1.实习任务依据:激发波在不同地层介质中的传播速度不同,从而划分地层和岩层;
2.实习内容:单边排列激发的平面波速实验法;孔中波速测试,地面波速测试,陆地声纳法探测基岩深度;根据触探试验划分地层和基岩面;认识多功能钻机的操作过程,岩心编录;望峰岗煤矿现场参观认识煤矿建设及生产过程。
3. 实习老师:王兴阵..蔡劲松..
4.实习地点:资环系办公楼东南角及望峰岗煤矿
5.实习安排:11月15日:钻机操作认识实习,岩心编录及保存
11月16日:平面波速试验及静力触探试验
11月17日:望峰岗煤矿实习
11月18日:静力触探试验及电法测井及三维电测深
11月19日:王兴阵老师介绍实习报告的具体写法
6.实习要求:(1)实习中主动动手去做,去思考并遵守纪律(2)文字简练,图表清晰,结论正确,建议合理。
二. XY―1型多功能钻机
主要设备:钻机钻进深度100米;泵量95Lmin;平孔直径110 mm;终孔直径75mm;钻机质量620Kg;最大起重量10KN;最大泵压1.2Mpa;柴油机功率12马力;压力表0-2.5Mpa;柴油机型号ZS1105;标定功率12.1Kw;标定转速2200rmin;净质量160Kg
地下部分主要由钻杆和钻头组成,钻头有五颗钻齿,合金刚成分。当碰到强度大的基岩时,用钢砂管取岩心。麻花钻用来取土心。垫叉起支撑钻杆重量的作用。自由钳用来换钻尜和钻头。
2. 操作过程
我们首先到达系楼的东南角。在钻机开启前,工程师师傅向我们介绍了钻机的结构,钻机主要由柴油机,传动装置,钻掘装置组成。钻进装置由水压机,油压机,钻头,钻杆组成,钻头的较较钻杆粗,直径约10厘米,钻头钻进材料为合金钢,主要是在较软的土.页岩泥岩等较软的岩石或土中钻进,用于中小型钻机的配置。本次钻进的主要目的是划分基岩面,同时取出岩芯,供编录使用。
钻机开动后,工程师傅在调节钻机的同时,向我们介绍了钻机各个机械调节杆的作用,并在他的帮助下,有几位同学试着操作钻机。随后,开启泥浆泵,调节合适的压力,开始钻进。
大约半个小时后,钻机的速度明显下降,此时的深度为6.4M,碰到基岩,随后,工程师师傅开始调节钻机,以能够更好地钻进。
对于钻进速度,有以下几个方面影响因素。
1. 柴油机的标定功率,在其他条件相同的情况下,配套的柴油机的标定功率越大,钻进速度越大,效率越高。当然,也不是标定功率越大越好,否则容易造成能量的额外消耗过大。
2. 另一个影响钻掘效率的主要因素是钻杆和钻头的质量。钻头一般为合金钻头,合金钻头的使用范围较大,主要是由于它的价格较便宜,同时,在技术条件不断提高的情况下,其钻进效率不断提高;
3. 金刚石钻头的钻进效率最高,但是它的价格较高,对于较小的钻进效费比不合算,其主要在较大较深的钻进过程中使用。
4. 例如,我国现在在东海大陆架上进行的大陆超深钻,计划钻进深度为10000M,所用主要就是合金钻头。
5. 基岩的强度大小。土.软岩软土中的钻进速度较快,而在较坚硬的岩石中,如砂岩.灰岩中的钻进速度就慢得多了。
6. 钻机的泥浆循环装置。现在的钻机采用液压机抽取泥浆池的的泥浆,并临时储存在高压储存罐中。液压机的压力的大小直接影响钻进的速度。
除此之外,钻进速度还受传动装置,泥浆水压等其他条件的影响。
各钻杆和钻头和钻杆之间一般采用锥形螺纹,即是越向内,钻杆的孔径越小,,这样的,更好地保证了钻杆间的连接牢固性,同时,也容易拆卸。钻机除可以打钻外,还可以取岩芯。岩芯管和钻杆间的接口处的设计更为独特。为了保证取芯顺利,接口处有以自由活动的钢珠,在钻进的过程中,在一定的泥浆压力作用下,钢珠所堵的孔是通泥浆的,从而保证了取芯管中无空气。而在停止钻进后,钢珠堵塞了孔,下部则处于真空状态,这样就形成了自岩芯至钢珠段的负压,从而成功取芯。
取出的岩芯约为0.87M,为第三系“红层”分红色砂岩,是一种未固结的含岩屑砂岩,紫红色,中粒。由于未固结,用手捻磨,有砂粒掉落,石英长石含量较高,因此,硬度较高。
3. 岩心及编录
在钻探过程中要仔细观察,详细记录,掌握第一手工程地质资料,这是全面阐述场地工程地质条件的和正确评价工程地质问题的主要依据。
1. 基岩钻孔的编录和要求:认真填写报表和钻探日志。要详细记录钻具陷落、进尺较快、漏水、孔壁掉快、跨塌等的`深度。岩心描述的内容包括岩石颜色、成分、结构、产状、裂隙发育程度、风化程度等。钻进深深度和岩性分层深度的测量误差不超过0.05米。岩心采取率一般不能小于80%。岩心按顺序编号,妥善保管。终孔后编制钻孔柱状土和说明书。
2. 土层钻孔编录:土层钻孔的钻金速度较快,下钻提钻频繁。所以要求地质编录人员熟练掌握土样描述、分层、取样、原位测试和进尺深度测量等项目的操作技术,及时填好钻探野外记录表。
4. 操作人员及注意事项 :钻杆是锥形齿,外径大内径小,不易回转松动。
卷扬机:提升钻杆;钻头内有四个钻珠:防止水回流。
传动齿轮得到作用:切换卷扬机和转动齿轮之一来工作,靠小齿轮与大齿轮相互作用来使钻杆转动,并钻进下去。
底部活动连杆的作用:类似“打气筒”作用。从蓄水池中吸入水,储存在高压储水罐中,并不断维持储水罐中的巨大水压力,促使稀泥浆循环流动。其中活动连杆向左或者向右运动,作用相同,都向储水罐中输入水并从储水池中吸收水。
取心率=岩心实际长度/钻孔进尺深度。只有当取心率大于等于80%时才为成功的 0.87/1.2=72.5%,不算成功 。
在人员安排上,一台钻机工作需要3人,一人主操作,一人在钻孔处协调主机手工作,并清理从钻孔中涌出来的碎屑物质。第三个人搬运装卸钻杆。
控制卷扬机的操纵杆有三个档次:上升,停止,下降。离合器两个档次:断开,连接。控制卷扬速度的杆有三个档次:
三. 平面波速试验
双孔―孔中激发孔中接收
接KD2111Y―3型地震仪
三分量应变仪
扣板
单边排列:道间距1米,12个检波器,偏移距0.5米,移动步距0.5米
四. 静力触探试验
静力触探是将电测应力传感器(应变片等)探头,用静力匀速贯入土中,根据电测传感器的信号,测定探头所承受的贯入阻力,进而推测土层的工程地质性质.
常用的探头有:测试比贯入阻力(Ps)的单桥探头;测试锥尖阻力(qc)及侧壁摩阻力(fs)的双桥探头;能同时测试孔隙水压力的两用探头(Ps-u);三用(Ps-u-fs)探头.国外还研发出各种多功能探头,如电阻率探头,测振探头,侧应力探头,旁压探头,波速探头,地温探头等.
静力触探试验的工程目的主要是:
(a)土层划分及土类判别;
(b)测定砂土的相对密实度Dr,内摩擦角φ;
(c)测定粘性土的不排水抗剪强度cu,土的压缩模量ES,变形模量E0,饱和粘土的不排水模量Eu,砂土的初始切线弹性模量Ei及初始切线剪切模量Gi;
(d)确定地基承载力,单桩承载力,固结系数,渗透系数及黄土湿陷性系数;
(e)判别砂土液化;
(f)检验地基加固处理质量.
静力触探具有测试结果可靠,效率高,成本低等显著优点,适用于粘性土,粉土和砂土,不适用于碎石土及岩石.
(1)试验设备:
手摇式轻型静力触探仪(,地面电测仪(CDL-4).
手摇式轻型静力触探仪示意图
1.静力触探杆;2.静力触探仪框架;3.转轴;4.手摇把;5.传力链条;6.链条压传力板长销钉;
7.传力板;8.卡板;9.触探杆凹槽;10.地锚杆;11.地锚杆压下横梁销钉;12.触探仪下横梁;
13.地锚盘;14.空心柱;15.应变片;16.顶柱;17.探头锥尖
手摇式轻型静力触探仪由静探仪框架,传力设备(摇柄,转轴,链条,传力板,卡板),地锚,探头四部分组成.
利用地锚提供反作用力.通过地锚杆压下横梁销钉将静探仪下横梁,即将整个静探仪固定在地表.
操纵手摇柄转动转轴,使链条上的链条压传力板长销钉向下运动,迫使传力板与卡板向下运动,而卡板是嵌在静力触探凹槽位置处的,也迫使静力触探杆向下运动.触探杆下端的探头在向下运动中,锥尖受到土的阻力,使探头内顶柱向上运动,则探头内空心柱变形伸长,贴在空心柱上的电阻应变片的应变值也就随之增大(即传感器的应变→电阻的变化→电压的变化).这种变化通过传感器上的电缆线传入地面电测仪.
(2)试验步骤:
(a)将地锚旋入土中,地锚盘尽量落在较硬的土层中.通过地锚杆压下横梁销钉, 将静探仪固定于地表.
(b)将触探杆穿过触探仪框架上,下孔,接触地面,依次装上卡板和传力板,摇动转轴,使传力链条上的压传力板长销钉刚好压在传力板上.
(c)将单桥探头或双桥探头传感器的电缆线接入电测仪进线接头上.选择单桥测试键或双桥测试键.
(d)按调零键,将电测仪内应变初值调到200-500(10-6)区间,已防止测试过程中出现负应变,(仪器在以后温度校正时会自动还原).
(e)将探头匀速,垂直地压入土中,贯入标准速率宜为1.2m/min(即5秒钟贯入10cm).每贯入10cm,记录一次应变量(本试验按动深度控制器开关一次,便可记录一次).
(f)由于应变片受地温影响较大,因此在深度为0m,0.5m,2m,4m,6m……终孔位置处,皆应进行温度校正.每次温度校正时,应将锥尖向上提10cm左右,在锥尖侧壁皆受力的状态下进行校正.(校正方法,仪器有具体说明).
(g)触探过程中遇到薄的坚硬层时,可拔出静探头,用轻型动探击穿此坚硬层再用静探头作二次测试.
(h)终止试验标准:锥尖阻力为8MPa(或依照设计要求).此时锥尖几乎不能再向下贯入,而地锚出现反拔现象.
(3)资料整理:
(a)仪器可自行显示每10cm处的土的阻力,单桥显示指标为比贯入阻力Ps(MPa);双桥探头显示锥尖阻力qc(MPa),侧壁阻力fs(Kpa),摩阻比Rf.
Ps = (MPa)
qc = (MPa)
fs = (Kpa)
Rf = () ×100%
(b)绘制Ps,qc,fs,Rf随深度的变化曲线.Ps-h关系曲线,qc-h,fs-h,Rf-h关系曲线
(4)试验成果的应用:
(a)土层分类:
使用双桥探头时,由于不同土的qc和fs不可能都相同,因而可以利用qc和
Rf两个指标来划分土类(表3-25).对比结果证明,此法效果较好.在做实验前,首先应检查仪器,CL-2000测力仪要归零,要检查触探仪的工具是否完整,仪器装载的是否正确,探头线头的塑料保护膜是否被拔下一小截等。
准备好以后,开始选择合适的钻孔点打地锚,地锚的作用是固定触探仪,地锚的间距一般在80CM-1米之间,实际试验中以固定触探仪为准。在铺设枕木的时候,要先铲平铆杆外侧的地表面,然后一个人从枕木的一侧用枕木向下砸击地面,使地面尽量水平。然后,铺好枕木以后,在触探仪底座和枕木之间加销钉,以保证触探仪的水平和探杆的铅直。
首先把探头和第一根探杆通过螺齿连接,然后开始准备探进。
在探进过程中,小组内各个同学的协作是快速准确完成试验的保证,同时各个成员都要积极参与,才能在有限的实习机遇里使跟多的人掌握这项实验的技术。本次实验以10厘米为一个记录节点,每过10厘米读一次数,充分考虑到了试验的精确度要求,减小造成地
层缺失的可能性,并且在0.5M.2.0M.4.0M.6.0M三处各进行一次校正调零,减少钻进过程中由于钻探挤压以及与地层之间的摩擦而引起的热量等,使钻头受到损坏或者读书不准。
同时钻探过程中触探仪的移位所造成的误差也通过回升钻杆来得到校正。,探进要保持匀速探进,一般0.8-1.2M/MIN的探进速度,本次所用的触探仪位手动摇把,因此,同学要把握好速度,同时由于摇把容易松动,摇的时候一定要注意安全措施。在使用时一定要注意安全。首先是探头,在碰到较坚硬的岩石后,不要用力的去摇摇把,否则会把探头损毁。
开始的时候由老师带领大家做试验,王兴阵老师边实验边跟我们讲解各个部件的用途和用法后,同学们自己操作。后来,在第一次试探孔完成以后后,由我们自己独立操作完成了静力触探孔的成功钻探。
对于CL-2000型测力仪,有两个测力量程,一个是0-2000千克力,另一个是0-4000千克力,当超出测Ⅰ的测力范围后,就要用第二个量程。共由四个接线柱,A.B接红蓝线,.C.D.分别接上黄绿线,实验前和试验中要多次调零。
根据单桥探头所测的PS值的大小来确定土层的分类,单位Mpa,
表1 土层的PS值分类
PS(Mpa)
土的种类
PS
淤泥与淤泥质粘土
0.5
新近沉积的粘性土
1.0
一般性粘土
PS > 3.0
老粘土
根据所测力的值,压缩模量ES,变形模量EO,地基承载力f0.
ES=3.72PS+1.26(Mpa),据工业与民用建筑工程地质勘探规范T721-77中的要求,
0.3≤ PS
变形模量EO=6.06 PS-0.90(Mpa),据建筑部综勘院的标准,PS
地基承载力f0=0.104 PS+25.9(Kpa),300≤PS
根据以上数据,可将土层划分位三层:
第一层,地表至0.9M深处,主要是一些新近沉积的粘性土;
第二层为0.9M至1.9M 深处,是一些一般性粘土;
第三层1.9M至6.4M深处,为老粘土;
6.4M以下为基岩面,成分为第三系的红层,未固结的中粒含碎屑砂岩。
3.2.6.5标准贯入试验
标准贯入试验适用于砂土,粉土及一般粘性土.
标准贯入实际上是一种特殊的动力触探试验,适用于砂土,粉土,一般粘性土及强风化岩等.
该试验用质量为63.5kg的穿心锤,以76cm的自由落距,将一定规格的标准贯入器预先打入土中0.15cm,然后再打入0.30cm,记录0.30cm的锤击数,称为标准贯入击数(N).
标准贯入试验的工程目的是:
(a)划分土层类别,采集扰动试样;
(b)判断砂土的密实度或粘性土及粉土的稠度;
(c)估测土的强度及变形指标,确定地基土的承载力;
(d)评价砂土及粉土的振动液化;
(e)估算单桩承载力及沉桩可能性;
(f)检验地基加固处理质量.
(1) 试验设备:
标准贯入试验由触探头(又称贯入器,对开式管筒),锤垫及导向杆,落锤(质量为63.5kg的穿心锤)三部分组成().落锤距离由自动脱钩装置控制.
标准贯入试验设备见副表(另附录)
1.穿心锤;2.锤垫;3.探杆;4.贯入器;5.出水孔;6.贯入器内壁;7.贯入器靴
(2) 试验步骤 :
(a)先用钻具钻至欲测土以上15cm.且钻具拔出后孔底与孔壁应保证无软粘土等挤出堵塞钻孔.
(b)标贯探头入土之前,先测出探头靴口到锤垫底面之间的长度,及探杆长度.
(c)将探头压入欲测土表面,然后进行锤击,锤击速率为15-30击/min,锤击落距76±2cm,先记录贯入15cm的预打击数,然后记下再贯入30cm 的标贯实测击数N′.
(d)若30cm内锤击数超过50,则停止试验.
(e)若需进行下一深度的贯入试验时,一般应隔1m后在进行.
(f)整个标贯过程中,孔壁不能有垮坍或孔壁上软粘土等挤出,造成探杆侧壁摩擦加大.
(g)拔出探入器,分开对开式管筒,取出筒内土样描述和试验.
(3) 资料整理:
A.探杆长度校正:
当探杆长度大于3m时,需按下式修正
N=αN・N′
式中:N―修正后的标贯击数(击/30cm)
αN―杆长修正系数,按表3-43确定
B.土的自重压力的影响:
(a) 图表法:锤击数,上覆土压力―砂土的相对密度.
(b) 美国Peck得出砂土自重压力对标准贯入试验的影响为:
N = CN N’
式中CN--自重压力影响修正系数,查表取值.
(c) 地下水影响的校正:
砂层的贯入击数N’大于15时,有效击数按下式校正:
N=15+1/2(N’-15)
表3-43 标贯试验杆长修正系数αN
探杆长度(m)注:《建筑地基基础设计规范》(GB50007-2002),《岩土工程勘察规范》(GB50021-2001)对杆长修正作以下说明:我国一直用经过修正后的N值确定地基承载力,用不修正的N值判别液化和判别砂土密实度.因此应按具体岩土工程问题,确定是否修正,且需在报告中说明.
3.,地基均匀性评价
地基均匀性宜从以下几方面进行评价并采取相应措施:
(1)当地基持力层层面坡度大于10%时,可视为不均匀地基.此时可加深基础埋深使之超过持力层最低的层面深度,当加深基础不可能时,则可采取垫层等措施加以调整.
(2)地基持力层和第一下卧层在基础宽度方向上,地层厚度的差值小于0.05b(b为基础宽度)时,可视为均匀地基;当大于0.05b时,应计算横向倾斜是否满足要求,若不能满足应采取结构或地基处理措施.
(3)地基土的均匀性以压缩层内各土层的压缩模量为评价依据.
(a)当,的平均值小于10MPa时,符合下式要求者为均匀地基.
(b)当,的平均值大于10MPa时,符合下式要求者为均匀地基.
式中 ,―分别为基础宽度方向两个钻孔中,压缩层范围内压缩模量按厚度的加权平均值(MPa),取大者为,小者为.
当不能满足上式要求时,属不均匀地基,应进行横向倾斜验算,采取结构或地基处理措施
(4) 器材:探头6239#.测试范围0-20KN 测力仪器:CL2000..系数:1069
用铆杆和铆钉固定静力触探仪,打钻前缆线应穿入钻杆内。枕木放平,否则装载钻杆和钻头时无法放铅直,而且固定半环无法放到固定孔中去。
对于CL2000:AB为供电电极,CD接收传感器的电信号
在探头快要接触地面之前,要校正测力仪:先按下“校正”-――调为1069――按下“测1” ――调为000
五. 望峰岗煤矿现场参观实习
上午8:20到达望峰岗煤矿,之后在三楼会议室召开简单的介绍会,由地质科老总介绍本煤矿的概况。老总是987年从我们学校毕业的。此矿1986年第一次开采,1997年瓦斯爆炸,之后停工。2004年重新建井,预计2007年全面投产。主要开采-660米,-960米,-1200米三层的煤,目前已经开采到了-960米的煤层。
1 该矿地址构造比较复杂,地层有倒转现象。瓦斯多,裂隙发育,易发生突水和瓦斯突出,如2006年在建井过程中就发生了瓦斯和煤一起突出的事故,造成12人被埋,死亡。同时由于开采深度大,地压大,地温高,也造成了开采难度大。
2 预计投产后每年产煤300万吨,由预计储量3亿吨可知能开采100年。次矿主要开采优质煤,主要用于化工和炼纲,成分是焦煤和肥煤。
3 主要有五个井筒:1个主井,2个附井,2个风井。主井运输煤,附井运输器材和人员及煤矸石等,风井是通风作用的。
4 在02#井停留了较长的时间,老总们介绍了此井的建设过程。早期采到-300米,即将采-960米的,最终采到-1030米。在建井中早期遇到的是粉红色砂岩,;裂隙发育,涌水多,需要打注浆孔注入水泥.水玻璃等,同时需要地质工作者计算涌水量,注浆压力.范围.深度。
一般在建井过程中涌水不能太多,但也不能太少,否则灰尘太大,工人很难在井下工作。此井直径8米,依靠人工爆破挖掘,大约每22-27小时可以掘进4.5米,其过程如下:先用伞钻同时大十几个炮孔,放炮-――清理碎石――用护模支撑井筒壁,并在护模和井筒壁之间用水泥沙浆充填――固结后拆模――伞钻打炮眼――放炮,如此循环下去。
5 在瓦斯井的钻探现场我们见到了超大型钻机,了解了超大型钻机的工作过程并与我们在学校实习的多功能钻机惊醒了比较,从而找出二者的不同。大型钻机的钻齿和牙轮的尖齿是合金纲制成的,硬度在8以上,牙轮主要起破碎作用。钻孔分三次才能完成,直径先是30厘米――65厘米――80厘米
瓦斯抽出以后经过提纯可以发电,居民供暖做饭,或者供应激动车辆,如出租车。另外影响煤产量的因素有:采煤工作面的煤量供应情况,井下运输能力,主井提升能力,抽排瓦斯所需要的时间等。
六. 实习总结
发现的本专业课程设置上的不足(学校有待改进的):
1.校内实习(工程勘察生产实习)比较实用,但时间过短(只有几天),次数过少(只有一次),两个班配备两个指导老师,四年的大学学习中,学生在专业上的练习不足。学校应该更加务实,为学生的未来负责,每学期都应有二十天左右时间模拟整个工程勘察的操作过程。.发现专业上的不足(有待改善的)和优势:
实践工程地质目前是大底部,明智者不是出逃,而是投入。特别是那些初入这个行业的毕业生,一定能够赶上工程地质的下一波牛市行情。虽然按预测,牛市行情还需等待5~7年,但我们完全可以在这个震荡的底部区间,充分理解这个专业的特色,静下心来,打下坚实的理论和实践基础,博览众家之长,集聚丰富的实践和理论经验和智慧,从而在未来的牛工作生活中获得丰厚的收益。
2. 工程地质是一个十分复杂又非常特殊的学科和专业,需要坚实的基础、广博的学识、相关学科专业的知识、对工程建设的理解、对地质学科的感悟,更需要一种浪漫的情趣和执着的精神。人是需要有精神的,有了精神,业务、知识、能力都可以在实践中得到补充和提升。如果对工程地质专业的追求精神能够达到某种痴迷的程度,那么我们一定可以成为很优秀的地质工程师。
3 能够从事工程地质专业学科的工作并不难,而要做好做精却不易。把从事这个学科专业当成谋生的手段和职业,这是我们普通地质师的选择。如果大家要想成为优秀的学者和专家,建议您把地质工作当成乐趣、兴趣、境界和事业去追求,这时我们还要,不辞辛劳,爬山钻洞在所不辞,受人嘲笑一笑了之。不迷信权威,不看人脸色,坚持真理,创新进取,我们才有可能可以成为名副其实的专家学者。
4 在实际的操作过程中我们把理论知识和工程实际经验进行了对比,看到了理论知识和实际经验的差别,懂得了理论联系实际的重要性。我们虽然没有自己亲自动手操作的机会,但是毕竟在现场目睹了钻探的实际操作过程,了解到许多在理论上成立,但是在实践中无法实现的生产过程,并了解到在实践中处理问题的方法与理论方法的区别。
5 .通过生产实习,我们认识到实践经验的重要性,意识到地质实践工作的辛劳和地址工作的乐趣。地址工作是一个危险、刺激、有趣的工作,既需要极大的工作热情和勇气也需要地质工作者在工作中谨慎细微地观察、记录,从而准确地评价工程地质条件,并提出科学合理的改善地质条件和减小危害的工程治理措施。
6.有理想有目标,能够去做,但毅力和坚持不够,送给自己一句话:只付出一般的努力是实现不了理想的!
此次实习在我校三位地质教研室老师和一位负责学校工作的老师带领下,我们两个班的同学来到了秦皇岛市石门寨北方地质实习基地进行为期约两周的地质野外实习。在学校领导和老师的安排下我们两个班分为三个小组分别由正副班长担任正副组长,以确保实习任务的顺利完成。
通过本次实习我了解了关于地质测量的目的(即一般的地质研究和为某种经济或工程服务)、了解和掌握了地质填图的规矩、程序和工作方法;学会了计划、踏勘、实测地层剖面、记录、描述观测点、填绘地质图;初步学会了综合分析和解释的能力;通过野外实际材料、图表,自己完成了指定范围的实测地层剖面图、测区综合柱状图。
通过本次实习地质实习我学会了有关地质填图实习的一些基本技能:
1、 矿物和岩石的肉眼鉴定与描述
2、 地层划分对比及时代的'确定
3、 岩石与化石标本的采集
4、 实测地层剖面的工作方法
5、 基本地层构造现象的识别、描述与初步分析
6、 地质观测点的布置、观测与记录
7、 多种地质素描图的绘制
8、 掌握了罗盘的基本使用
工作中主要采用的方法有:露头观测、剖面测量观测内容的描述等。
一、实习概况:
本次实习为期一周,实习的主要目的是激发和提高同学土木工程专业的热忱和爱好。实习包括课堂讲解和实地考察两部分。在课堂中,老师简洁讲解实习内容及各种地质相关内容,在现场依据详细状况姚老师深化分析,细心讲解,不仅使我们把握了野外实习的基本要领,还使我们对课程理论学问有了感性熟悉并加以巩固和深化。
二、实习内容:
岩石及边坡工程地质问题,地质实习本质就是讨论各种地质状况,其中一大块内容便是岩石和及其构成边坡的工程地质问题,因此,此次实习最大的内容就是观看各种岩石和分析其构成的边坡状况。实习中我们几乎每天都跟岩石和边坡打交道,老师也花了大半部分的精力讲解这部分的学问。我们看到了由残积土形成的土质边坡,其下的坡积物颗粒大小悬殊,工程性能很复杂,需要压实的能量相当的大。由于该坡的坡角和坡度均不大,这里只实行了最简易的边坡防护方式――铺一层水泥砂浆和插上一些排水管,但好像还是让人有些担忧。我们知道由于岩浆喷出地表后,快速结晶,以致其形成的岩石具有肯定的流淌性,并且排列有序,在此就可以用肉眼看到。该岩体结构是整体块状结构,强度较高,并且风化程度低,属于微风化程度,故此边坡稳定性相对较高,但由于该坡的结构面倾向和坡面倾向相同,且倾角小于坡面倾角,导致该坡存在潜在滑动问题。在这里我们测量了一组岩石的倾向、走向和倾角:65°,155°,35°。在地质灾难危急点,我们看到了一个路堑式边坡,该坡的结构体为散体状、碎裂状,风化程度高,属于强风化,稳定性较差。因此,该边坡防护实行就地取材,用片石做成坡角挡墙,坡面铺上一层水泥砂浆,插上一些排水管,但是山体的另一面则没有做任何防护,真为山下的居民担忧。我们还看到了由岩石和土构成的坡,该坡的表层是沉积土。由于该坡的地质构造产生的结构面倾角小而且与边坡平行,加上岩体属于全风化、强风化程度,导致该坡具有较严峻的失稳问题,因此其实行路堑式边坡加固方式,用铆钉、抗滑桩和挡墙做防护,这也是在高速大路上常见的防护方式。在其大路的剖面上我们看到了具有一层一层积累现象的层理层面构造的沉积岩,这也是本次实习唯一一处岩石类别为沉积岩的观看点,该岩为碎屑岩中的细砂岩、混砂岩,有明显的褶皱现象,较为完整,而且是倾斜背斜褶皱构造。这是我第一次见到背斜褶皱现象,由此我感到相当的荣幸。在这,我和同组组员对背斜两翼岩石的倾向、走向和倾角进行了测量,左翼:73°,341°,34°,右翼:334°,240°,34°。
在大路旁我们看到路旁的花岗岩的风化作用包括物理风化作用、化学风化作用和生物风化作用,岩体的表面长着一颗树,自上而下患病着植物生长活动引发的物理风化和化学风化作用,这让我想起了郑板桥的一首《竹石》诗,不禁感叹大自然的力气。
最终我们考察了变质岩。变质岩是指地壳中已存在的岩石,由于地壳运动和岩浆活动等造成物理化学环境的转变,处在高温、高压及其他化学因素作用下,使原来岩石的成分、结构和构造发生一系列改变所形成的新的岩石。依据变质作用的地质成因和变质作用因素,将变质作用分为:接触变质作用、区域变质作用、混合岩化作用和动力变质作用。变质岩的结构可分为:变余结构(残余结构);变晶结构;碎裂结构。岩石经变质作用后常形成一些新的构造特征,这是区分于其他两类岩石的特有标记,是变质岩的作重要特征之一。原岩变质后仍残留有原岩的部分构造特征者叫变余构造。通过变质作用形成的新的构造叫变成构造:
a)板状构造岩石具有平行、较密集而平坦的裂开面劈埋面,沿此面岩石易于分裂成板体,原岩基本未重结晶,仅有少量绢云母或绿泥石。
b)千枚状结构岩石常呈薄板状,其中各组分基本已重结晶并呈定向排列,但结晶程度较低而使得肉眼尚不能辨别矿物,仅在岩石的自然裂开面上见有剧烈的丝绢完泽,系由绢云母、绿泥石小鳞片造成。常具挠具和小皱纹。
c)片状构在定向盈利的长期作用下,岩石中所含大量的片状、柱状矿物如云母、角闪石等,都呈平行定向排列,岩石中各组分全部重结晶,而且肉眼可以看出矿物颗粒。
d)片麻状结构以石英、长石等矿物为主,期间夹以鳞片状、柱状变晶矿物,并呈大致平行的断续带状分布而成,他们的结晶程度都比较高。
e)块状结构岩石中的矿物分布匀称,结构均一,无定向排列,这是大理石和石英岩常具有的构造。鉴别变质岩时,可先从观看岩石的构造开头,依据构造,将变质岩区分为片理构造和块状构造两类。然后可进一步依据片理特征和结构以及主要矿物成分,分析所属的亚类,确定岩石的名称。
三、实习感想
为期一周的地质实习很快的就结束了,通过这次实习,我不仅培育了对大自然的喜爱,陶冶了情操,提高了对地质科学的喜爱和爱好,而且还在实习的过程中加深了对地质学问的了解,尤其是工程地质学中的基本理论和基本概念的理解,从之前的感性熟悉升华为如今的理性熟悉,这种质的飞跃,应当归功于实践的作用。此外,在此次实习中我在老师身上学了不少的东西。体会最深的就是做事要仔细、不能懈怠,更不能放弃,爬山时,在老师的激励下,我坚持下来了,所以要.:做事要仔细,即使不喜爱的,也要努力去做,努力实现自己的人生理想,让自己造福于人类!在实习中我还学到了许多的在学校课本上和学问里学不到的东西,这些都是在真正的实践中才能够得到巨大的熬炼的,我也信任我会做好这一切的',正是由于存在这样的问题,我才会将我全部的精力用在学习上,学习中我信任我会连续不断的做好的。通过实习我对自己更有信念了,这一次实习是给我的巨大的人生的财宝,信任我会在今后的工作生活中连续做好的!
四、实习目的及要求
1、培育同学吃苦耐劳、艰苦努力、遵守纪律、等优良品质和增加集体观念,总结此次实习与我们所学专业的相关联系。
2、熟悉了解水工建筑物中的工程地质条件和要求。
主要包括以下六个方面:
a.地形地貌条件
b.岩石与土的类型及其工程地质性质
c.地质构造
d.水文地质条件
e.物理地质作用
f.自然?建筑材料等方面。
3、通过实习巩固课堂所学的基本理论,联系现场实际,验证和拓宽视野,培育和实际工作力量。
4、通过实际考察,了解各种地质现象,增加感性熟悉。
五、实习总结:
经过五天的实地考察,我们学到了许多的东西,加深了对书本上老师所讲内容的熟悉,对三大类岩石有了一个感性的熟悉,让我知道了书本上的东西都是死的,假如你不和实际联系起来的话它只能变成无用的东西,所以我觉得应当尽量多的去实践,只是感觉实习时间太短了,感觉还不是很够用,假如能常一点的时间的话我们就能进行更深化的考察,对各种地址面貌有个更深的理解。这次实习也让我熟悉到团体协作的力气,在以后的学习生活和工作当中肯定要留意团队合作,充分发挥集体的力气。