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工程地质见习

发布时间:2020-03-03 03:23:01 来源:范文大全 收藏本文 下载本文 手机版

绪论

(一)实习安排

实习时间为一周

1、实习动员2学时

2、野外实习3天

3、编写野外实习报告3天

(二)实习目的

地质学野外实习时地质学课堂教学之后的重要实践活动。它的任务是使学生巩固、消化已学的理论知识,初步学习野外工作方法,进行野外基本技能的训练,培养观察地质现象的能力,为后继专业课打基础。

(三)实习要求

1、野外实习记录

野外现场地质记录要求详细、清晰、客观如实反映地质露头点实际情况。记录实际观察到的内容,不能随意更改。

记录内容与格式按规定要求完成。如:天气、日期、点位、点性、观察内容

2、编写野外实习报告

地质实习报告是对实习中见到的各种地质现象加以综合、分析和概括,用简练流畅的文字表达出来。写实习报告是实习内容的系统化、巩固和提高的过程,是写地质报告的入门尝试,是进行地质思维的训练。报告要求以野外收集的地质素材为依据,要有鲜明的主题,确切的依据,严谨的逻辑性。报告要简明扼要,图文并茂。报告必须是通过自己的组织加工写出来的,切勿照抄书本

.

(三)实习内容

1、地层

2、矿物与岩石

3、地质构造

4、地下水

5、地表地质作用

6、不良工程地质作用的防范

2、

(四)实习人员

南京工业大学交通学院地下1001班全体人员

(五)实习路线

1、1月4日:门坡——燕子矶——三台洞

2、1月5日:石头城——绣球公园——老虎山

3、1月6日:栖霞山

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第一章 地层

地层历史上某一时代形成的层状岩石成为地层,它主要包括沉积岩、火山沉积岩以及由它们经受一定变质的浅变质岩。地层是指在某一地质年代因沉积作用以及岩浆喷出活动形成的地层的总称。我国地层委员会采用宇、界、系、统、阶、亚阶等六个地层单位术语。与之对应的地质年代单位为宙、代、纪、世、期、亚期等术语。

1、震旦系灯影层

岩性主要为灰白色、深灰色厚层微晶白云岩、白去石化微晶灰岩,上部为白云石化含核形石灰岩,顶部夹硅质页岩。总厚度258米以上。南京幕府山三台洞的灯影组与上述不同,我们所观察的三台洞为溶洞,地层属震旦灯影层,主要岩性为藻白云岩、条纹状藻球粒(藻团块)白云岩,可见葡萄状结构,因风化作用岩石表面呈灰色。

2、泥盘系上统五通组

栖霞山山顶地层是泥盘上统五通组,岩性坚硬,常构成高山之顶,露头良好。根据岩性可分为三部分,下部为含砾石英砂岩夹少量页岩,中部为石英砂岩夹少量页岩,上部则以粉砾岩页岩为主,夹薄层石英砂岩。

3、二叠系栖霞组

栖霞组命名地点为南京栖霞山,以浅海相含燧石结核的石灰岩为主。可分为四个岩性段:

(1)臭灰岩段:为深灰色及黑色厚层生物屑微晶灰岩。具沥青质,击之有臭味。偶见燧石结核。底部见灰黑色页片状泥质生物屑灰岩和青灰色中、薄层微晶生物屑灰岩互层。共厚度约为65米。

(2)下硅质岩段:为灰黑色薄层燧石岩及纹层状硅质生物屑微晶灰岩,见腕足类碎片。厚度约为10米。

(3)栖霞灰岩段:为灰黑色厚层至块状微晶生物屑灰岩及生物屑微晶灰岩。燧石结核较多,成层排列。化石丰富,产蜒类。厚度约为80米。

(4)上硅质岩段:为黑色纹层状生物屑微晶灰岩及燧石岩。

栖霞组总厚度约为150米。与下伏地层船山组呈假整合接触。

4、侏罗系中下统象山群

在南京栖霞山舍利塔剖面中可分为上下二个岩性段。

下段:底部常有砾岩及石英砂岩或含砾粗粒石英砂岩,底部石英砂岩中含较多长石。中、上部为含砾石英砂岩、石英砂岩、粉砂岩及泥岩组成韵律有煤层,为灰白及灰黄色,有时为灰黑色,富产植物化石。厚度可达376米。

上段:为灰白及灰黄色石英砂岩(底部为含砾石英砂岩)与紫色、暗紫、灰绿等颜色的粉砂岩及泥岩互层,未发现化石。厚约为611.5米。

南京栖霞山舍利塔象山群发育一般,与下伏黄马青群呈不等整合接触。

5、白垩系浦口组

燕子矶公园中地层属白垩系浦口组,可分为两个部分。

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下部:紫红及紫灰色砾岩为主夹有紫红色粉砾岩和砂砾岩。砾石成分复杂,常因地而异。棱角状或次棱角状,大小不一。

上部:以紫红色为主的粉砾岩,粉砂质页岩以及砂砾岩。与下伏地层呈不整合接触。

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第二章 矿物与岩石

1、下蜀土

南京门坡地区道路一侧存在下蜀土,南京老虎山滑坡地带有大量下蜀土。是黄土,属于特殊土,具有湿陷性,垂直节理发育,工程性质量好,天然的地基,抗压,抗剪性强。

下段岩性为黄棕色、微红色黄土状亚粘土,较致密坚硬,含钙质结核,夹有2~3层古土壤,该段顶部有一层淋溶程度较深的古土壤层,颜色较红,可能有过沉积间断。

上段岩性灰黄色和棕黄色黄土状亚砂土、亚粘土,较疏松,垂直节理、棱柱状结构、管状孔隙发育,富含钙质结核,最大厚度0.5米,常成层分布。

2、石英砂岩

南京栖霞寺舍利塔及佛像由石英砂岩和长石石英砂岩构成,抗风化能力中等,易于雕刻,易于风化,沉积岩中沉积碎屑岩中的砂岩引,硅石(石英砂岩、石英岩、石英砂、脉石英)中一种。属玻璃和冶金辅助原料矿产。

3、长石石英砂岩

存在于南京栖霞寺舍利塔及石像中,:当砂粒中含较多量的石英碎屑(石英大于75%)时,即过渡为长石石英砂岩(feldspathic quartz sandstone),或称次长石砂岩。

4、白云岩

三台洞主要岩性为藻白云岩、条纹状藻球粒(藻团块)白云岩,是一种沉积碳酸盐岩。主要由白云石组成,常混入石英、长石、方解石和粘土矿物。呈灰白色,性脆,硬度小,用铁器易划出擦痕。遇稀盐酸缓慢起泡或不起泡,外貌与石灰岩很相似。

5、灰岩

栖霞山入口处不远,彩虹明镜湖周边存在灰岩,是一种沉积岩,以方解石为主要成分的碳酸盐岩,有时含有白云石、粘土矿物和碎屑矿物,有灰、灰白、灰黑、黄、浅红、褐红等色,硬度一般不大,与稀盐酸反应剧烈。

6、砾岩

南京燕子矶公园观澜亭、石头城,砾岩为主,夹杂砂岩、胶结物,形成砾岩、砂岩互层,成分主要为辉岩、砂岩、铁质、钙质。

7、动力变质岩

栖霞山品外泉旁的断层岩变化的过程,动力变质岩——断层角砂质——变质岩——碎砂质。

是指发生在强烈地壳错动带内,由机械作用占主导地位形成的变质岩。可分为构造或压碎角砾岩、碎裂岩类、糜棱岩类、千糜岩等。

8、长石

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南京栖霞山千佛岭有大量的长石,长石是长石族矿物的总称,它是一类常见的含钙、钠和钾的铝硅酸盐类造岩矿物。长石在地壳中比例高达60%,在火成岩、变质岩、沉积岩中都可出现。长石的硬度波动于6-6.5,比重波动于2-2.5,性脆,有较高的抗压强度,对酸有较强的化学稳定性。钾长石颜色多为肉红色,也有灰、白褐色。

8、方解石

南京栖霞山天开岩中含有矿物方解石,方解石是一种碳酸钙矿物,天然碳酸钙中最常见的就是它.。方解石的色彩因其中含有的杂质不同而变化,如含铁锰时为浅黄、浅红、褐黑等等。但一般多为白色或无色。

9、石英

南京栖霞山千佛岭有大量的石英,石英,无机矿物质,主要成分是二氧化硅,常含有少量杂质成分如Al2O

3、CaO、MgO等,为半透明或不透明的晶体,一般乳白色,质地坚硬。石英是一种物理性质和化学性质均十分稳定的矿产资源,晶体属三方晶系的氧化物矿物,石英砂是一种坚硬、耐磨、化学性能稳定的硅酸盐矿物,其主要矿物成分是SiO2 。石英砂的颜色多种多样常为乳白色、无色、灰色。

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第三章 地质构造

1、断层

南京清凉门南京城墙鬼脸墙属于小断层,在三种力的作用下,含有一个正断

层,两个平移断层,品外泉旁有一个断层,断层现象明显,呈沟谷地形,一盘对另一盘侵蚀,水文特征是产生串珠状湖泊,断层的切割产生通道,增加地下水,两盘地层不连续、年代不连续,地层产状凌乱,有密集劈理、节理、小褶皱、擦痕,出现断层岩。

断层是构造运动中广泛发育的构造形态。它大小不

一、规模不等,小的不足一米,大到数百、上千千米。但都破坏了岩层的连续性和完整性。在断层带上往往岩石破碎,易被风化侵蚀。沿断层线常常发育为沟谷,有时出现泉或湖泊。

地壳中岩石的断裂。地壳的挤压力或张力使断裂两侧的岩块发生相对位移。断层的长度可由几公分到数百公里,沿断裂面(断层面)的位移也可由不到1公分到数百公里。位移往往分布在由无数单个断层组成的断层带内,断层带可宽数百分尺。断层分布不均匀,在某些大区域内一个断层也没有;而一些地区则被各样大小的无数断层所切割。断层有直立的、水平的,或向任何角度倾斜的。断层面上部的岩块称为上盘;下部的称为下盘。

常按断层的位移性质分为:①上盘相对下降的正断层。②上盘相对上升的逆断层。断层面倾角小于30°的逆断层又称冲断层。正断层和逆断层的两盘相对运动方向均大致平行于断层面倾斜方向,故又统称为倾向滑动断层。③两盘沿断层走向作相对水平运动的平移断层,又称走向滑动断层(简称走滑断层)。

2、节理

南京燕子矶公园观澜亭有节理,既有张节理,也有剪节理,走向218度,倾向128度,倾角56度,节理层面之间颜色有区分,层面没有相对位移。

绣球公园中巨大的明誓石是一个很明显的节理,既有张节理,也有剪节理,张节理是张开的,节理面粗糙不平,发育在粗碎屑岩中的张节理往往绕过砾石和粗砂粒而过,剪节理也明显存在于明誓石中,节理中有切割的砾石和粗砾粒,表面平滑。

马皇后脚印处也存在着节理,此处的节理是剪节理的X型共轭节理,产生流水通道,加速了岩溶作用。

栖霞山的天开岩是一处天然的巨大节理,节理面间距大概有5米宽,因为节理面很大所以随之而来也有着许多地质问题,比如坍塌,岩溶,滴室等等,使地质问题变

得更为复杂。

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节理:岩石中的裂隙,其两侧岩石没有明显的位移。地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。通常,受风化作用后易于识别,在石灰岩地区,节理和水溶作用形成喀斯特。岩石中的裂隙,是没有明显位移的断裂。节理是地壳上部岩石中最广泛发育的一种断裂构造。按成因节理可分为:①原生节理,成岩过程中形成,如沉积岩中因缩水而造成的泥裂或火成岩冷却收缩而成的柱状节理;②构造节理,由构造变形而成;③非构造节理,由外动力作用形成的,如风化作用、山崩或地滑等引起的节理,常局限于地表浅处。

3、褶皱

岩层在形成时,一般是水平的。岩层在构造运动作用下,因受力而发生弯曲,一个弯曲称褶曲,如果发生的是一系列波状的弯曲变形,就叫褶皱

面状构造(如层理、劈理或片理等)形成的弯曲。单个的弯曲也称褶曲。褶皱的面向上弯曲,两侧相背倾斜,称为背形;褶皱面向下弯曲,两侧相向倾斜,称为向形。如组成褶皱的各岩层间的时代顺序清楚,则较老岩层位于核心的褶皱称为背斜;较新岩层位于核心的褶皱称为向斜。正常情况下,背斜呈背形,向斜呈向形,是褶皱的两种基本形式。单个褶皱大者可延伸数十公里,小者可见于手标本或在显微镜下才能见到。 褶皱要素

褶皱的基本组成部分,用以描述褶皱的形态和产状。包括:

①核,褶皱的中心部位

②翼,泛指核部两侧比较平直的部分

③轴迹,褶皱面从一翼过渡到另一翼时出露的轴部

④枢纽,同一褶皱面上最大弯曲点的连线

⑤轴面,各相邻褶皱面的枢纽联成的面,可以是平面,也可以是不规则的曲面,轴面与地面或其他面的交线称为该面上的轴迹

⑥轴,理想的圆柱状褶皱可以由一条平行其自身移动而描绘出该褶皱面弯曲形态的直线,这一直线又称为褶轴。

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第四章 地下水

地下水存在于岩石的空隙中,所以导致人们很难对其进行研究,只能对它的排泄区部分进行研究,位于栖霞山的品外泉就是一处地下水的排泄区,是以泉水的形式排到地表的,品外泉属于潜水也就是下降水,品外泉的形成于旁边的断层有着密切的关系,因为地质的构造作用,使地下水有了流通的通道,地下水,是贮存于包气带以下地层空隙,包括岩石孔隙、裂隙和溶洞之中的水。地下水是水资源的重要组成部分,由于水量稳定,水质好,是农业灌溉、工矿和城市的重要水源之一。但在一定条件下,地下水的变化也会引起沼泽化、盐渍化、滑坡、地面沉降等不利自然现象。

广泛埋藏于地表以下的各种状态的水,统称为地下水。大气降水是地下水的主要来源。根据地下埋藏条件的不同,地下水可分为上层滞水、潜水和自流水三大类。上层滞水是由于局部的隔水作用,使下渗的大气降水停留在浅层的岩石裂缝或沉积层中所形成的蓄水体。潜水是埋藏于地表以下第一个稳定隔水层上的地下水,通常所见到的地下水多半是潜水。当潜水流出地面时就形成泉。自流水是埋藏较深的、流动于两个隔水层之间的地下水。这种地下水往往具有较大的水压力,特别是当上下两个隔水层呈倾斜状时,隔层中的水体要承受更大的水压力。当井或钻孔穿过上层顶板时,强大的压力就会使水体喷涌而出,形成自流水。

地下水是存在于地表以下岩(土)层空隙中的各种不同形式水的统称。地下水主要来源于大气降水和地表水的入渗补给;同时以地下渗流方式补给河流、湖泊和沼泽,或直接注入海洋;上层土壤中的水分则以蒸发或被植物根系吸收后再散发入空中,回归大气,从而积极地参与了地球上的水循环过程,以及地球上发生的溶蚀、滑坡、土壤盐碱化等过程,所以地下水系统是自然界水循环大系统的重要亚系统。

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第五章 地表地质作用

1、风化作用

风化作用(weathering)是指地表或接近地表的坚硬岩石、矿物与大气、水及生物接触过程中产生物理、化学变化而在原地形成松散堆积物的全过程 。根据风化作用的因素和性质可将其分为三种类型:物理风化作用、化学风化作用、生物风化作用。

风化作用很普遍,很常见,大多数地表的岩石都会受到风化作用,风化作用会使岩石体造成年代感,像石头城、舍利塔、栖霞寺中的石像,但风化作用又会对古迹有破坏作用,使其遭到破坏,不利于保护,风化防止是一项很重要的工作,风化作用地表地质作用是一把双刃剑。

物理风化主要是因为太阳辐射,温度的变化造成,温度的变化是岩石膨胀、收缩,从而产生裂缝,冻融作用也是如此。

化学风化是水、水溶液和空气中的氧气、二氧化碳造成的,风化作用会逐渐加深,与外界接触越完全风化作用越完善。

生物风化是生物生长和分解过程中对岩石矿物产生的风化作用,生长在岩石缝隙植物根部的生长,对岩石产生压力使其风化,人类对岩石的挖掘,日军侵华战争中在石头城上留下的弹孔都属于生物风化。

风化作用的速度主要取决于自然地理条件和组成岩石的矿物性质。

2、岩溶作用

凡是以地下水为主,地表水为辅,以化学过程(溶解与沉淀)为主的机械过程(流水侵蚀和沉积,重力崩塌和堆积)为辅的对可溶性岩石的破坏和改造作用都叫岩溶作用。岩溶作用发生的条件,就岩石而言,必须是可溶的,水才能进行溶蚀。其次,岩石必须是透水的,这样地表水才能转化为地下水,因为在岩溶过程中,地下水起着主导作用,才能形成做为岩溶标志的地下溶洞。就水而言,首先水必须具有溶蚀力,当水中含有CO2时,溶蚀力便会增大,其次,水必须是流动的,因为停滞的水很快就变成了饱和溶液而失去了溶蚀力。因此岩石的可溶性、透水性、水的溶蚀性、流动性就成为岩溶作用的基本条件。

三台洞明显是岩溶作用形成的溶洞,因为地下水的溶解而形成,洞内岩石形状多是沟渠型,是水流的良好通道,天然的溶洞贯穿整座山体,很是神奇,洞大小从下向上逐步减小,也表示着岩溶作用着逐渐减弱。绣球公园的马皇后脚印也有少量岩溶,因为岩溶作用使岩石形成细小的沟渠。

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3、河流作用

燕子矶公园临江,受到长江的河流作用,河流作用有侵蚀、搬运和堆积三种作用,流水的侵蚀、搬运和堆积作用是经常变化和更替的。对一条河流来说,在正常情况下,上游以侵蚀作用为主,下游以堆积作用为主。如果河流水量减少,泥沙物质增多,在河流上游妒也可以堆积作用为主。如果海面下降,下游段也可转化为侵蚀作用为主。在同一时间,同一地段内,侵蚀和堆积作用也能同时进行,搬运作用则是联结二者的纽带。

侵蚀作用:河流依靠自身的动能对其边界产生的冲刷、破坏作用,包括冲蚀、磨蚀和溶蚀作用。按作用的方向分为:下蚀、旁蚀和溯源侵蚀。

下蚀作用:水流向下的侵蚀作用,使河床成沟床加深。下蚀方式有:①河水对河床岩石的直接撞击冲刷;②河水以挟带的岩石碎屑对河床岩石的撞击和摩擦;③对跌水基面处的凹坑(壶穴)掏刷(见河流袭夺);④河水对可溶性岩石(如石灰岩、白云岩)进行溶解下蚀。

搬运作用:河流把侵蚀河床基岩和谷坡岩层的产物移动到他处的作用。其中大部分是不溶于水的机械搬运,小部分是溶于水中的化学搬运。

上游具有溯源侵蚀和下蚀作用,中游侧蚀作用上升,下蚀作用下降,河曲增大,搬运能力下降,沉积作用一般,下游侧蚀作用下降,下蚀作用消失,沉积作用上升,堆积作用上升,凹岸侵蚀,凸岸堆积。

3、斜坡、滑坡

南京门坡是典型的斜坡地带,倾斜成一定角度的地面成为斜坡,形成原因是自身重力和斜面陡峭,外界原因是因为雨水冲刷,起到润滑的作用,增加了其自身的重力,使其抗剪强度不够,防治作用很重要,拐弯处因应力集中所以薄弱点。

老虎山南坡属滑坡,触发条件与斜坡相同。

滑坡要素:

滑坡体一指滑坡的整个滑动部分,简称滑体 滑坡壁一指滑坡体后缘与不动的山体脱离开后,暴露在外面的形似壁状的分界面;

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滑动面一指滑坡体沿下伏不动的岩、土体下滑的分界面,简称滑面;

滑动带一指平行滑动面受揉皱及剪切的破碎地带,简称滑带;

滑坡床一指滑坡体滑动时所依附的下伏不动的岩、土体,简称滑床;

滑坡舌一指滑坡前缘形如舌状的凸出部分,简称滑舌;

滑坡台阶一指滑坡体滑动时,由于各种岩、土体滑动速度差异,在滑坡体表面形成台阶状的错落台阶;

滑坡周界一指滑坡体和周围不动的岩、土体在平面上的分界线;

滑坡洼地—指滑动时滑坡体与滑坡壁间拉开,形成的沟槽或中间低四周高的封 滑坡闭洼地;

滑坡鼓丘一指滑坡体前缘因受阻力而隆起的小丘;

滑坡裂缝一指滑坡活动时在滑体及其边缘所产生的一系列裂缝。位于滑坡体上(后)部多呈弧形展布者称拉张裂缝;位于滑体中部两侧,滑动体与不滑动体分界处者称剪切裂缝;剪切裂缝两侧又常伴有羽毛状排列的裂缝,称羽状裂缝;滑坡体前部因滑动受阻而隆起形成的张裂缝,称鼓张裂缝;位于滑坡体中前部,尤其在滑舌部位呈放射状展布者,称扇状裂缝。

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第六章 不良工程地质作用防治

1、风化作用的防治

防治风化作用的措施,一是对已风化产物的合理利用与处理,二是防止进一步的风化,风化面积较小可将风化岩石全部挖除,或者胶结灌浆,若工程较大则应该选择风化作用较弱的环境施工,栖霞寺的石像对风化作用采取的措施是喷浆抹面法,阻止风化作用,但这样减少了石像的艺术美感与艺术价值。

2、岩溶、河流、地下水造成塌陷的防治

避免岩溶塌陷危险最简单的方法是,把建筑场地选在非岩溶地区。对于有降雨及地表水作用引起的岩溶面塌陷,就应该改变地表径流,尽量不是地表水对岩溶上部覆盖面有冲蚀作用。种植植被防止渗透,修建相应的排水设施。为了防止河水位频繁升降造成岩溶地面塌陷,就应减少河流与岩溶地区的水力作用采取帷幕的方法。过度抽取地下水,地下水下降会在成塌陷,及时补给地下水,使其恢复到安全高度。

3、滑坡、斜坡的防治

重力挡坡,锚杆支柱,抗滑板,在滑坡与斜坡上挖排水沟

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结语

起初对于野外实习是抱着抵触的思想,天气的寒冷,期末的繁重的复习,的确让我对实习提不起精神,一心想着敷衍了事,但因课程安排去是必须的了,以冬游有目的的我,踏上了野外实习的征程。

实习的过程倒不像我想象的那样艰辛,虽然在严寒中顶着凛冽的寒风还要掏出手记笔记但大家还是很积极的,因为实习地点也都是些没去过的南京景点地区,所以对于老师的讲解也产生了兴趣,苦中作乐,还别有一番滋味,眼前是只在书本描述才知道的岩石,地层,现象,颇为有趣,对他们都很好奇,也许在那么多来来往往从它们身边走过的人们中,会出现我们这样一群人专门来观察它们,它们也会感到一丝欣慰与愉悦,真是眼见为实,书本上对于地质方面的描述只能供你想象,但野外实习实在得多,会让我们真正的认识它们,慢慢熟悉它们,野外实习让我们对地质现象有了更直观的认识,也更好考虑和分析地质问题。

野外实习带给我们的是疲惫的身躯和更加紧张的复习时间,但更重要的是它让我们更好更深入的理解了一门课程,第一次写报告,过程、形式还不够了解但这是对我们的锻炼,学着写报告也是非常重要的一件事,野外实习课程算是圆满拉下帷幕。

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工程地质填空

工程地质复习

工程地质实验报告

工程地质见习
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