61

Министерство образования и науки украины

Донбасская национальная академия строительства и архитектуры

кафедра «Основания фундаменты и подземные сооружения»

методические указания

для выполнения лабораторных и самостоятельной работ студентами СТРОИТЕЛЬНЫХ СПЕЦИАЛЬНОСТЕЙ

по курсу

«Инженерная геология»

У т в е р ж д е н о на заседании кафедры ОФиПС

Протокол №13 от 14.04.2009г.

Макеевка, 2009г.

Фролов Э.К., Лобачева Н.Г., Попова В.П., Ярош Е.Э.

Методические указания для выполнения лабораторных и самостоятельной работы, студентами строительных специальностей по курсу «Инженерная геология»; Макеевка: ДонНАСА, 2009г.

Рецензент

кандидат геолого-минералогических наук / Оглоблин В.Ф. /

Учебно-методический материал утвержден на заседании кафедры:

протокол №13 от «14» апреля 2009 г.

Учебно-методический материал утвержден УМС академии:

протокол №_____ от «____» ___________________________ 20 г.

Тираж _____ экземпляров

Содержание

Введение 7

Для практического закрепления теоретического материала по некоторым курсам «Инженерной геологии» (минералы и горные породы, построение инженерно – геологических разрезов, грунтовые воды) учебной программой предусмотрено выполнение четырех лабораторных работ (аудиторное занятия) и расчетно – графической работы (самостоятельная работа студентов) 7

Для выполнения лабораторных работ в данных методических указаниях изложены физические свойства и приведены характеристики наиболее распространенных породообразующих минералов; приведены характеристики некоторых магматических, метаморфических и осадочных пород. 8

Для выполнения самостоятельной работы приведены данные инженерно-геологических изысканий по четырем скважинам (25 вариантов): 8

мощности четырех инженерно-геологических элементов (ИГЭ); 8

описание каждого из инженерно-геологических элементов; 8

уровень залегания грунтовой воды; 8

коэффициент фильтрации каждого ИГЭ; 8

расстояние между осями скважин. 8

При составлении данных методических указаний были использованы: 8

Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Инженерная геология»(1990г. составители: доц.Новодережкин О.П., доц..Оглоблин В.Ф.) 8

Методические указания к выполнению лабораторных работ по курсу «Инженерная геология», 1997г. (составители: КазачекТ.В., Новодережкин О.П., Оглоблин В.Ф., Дружко Е.Б.) 8

При выполнении и подготовке каждой лабораторной работы студенты оформляют пояснительную записку, в тетради. Расчетно-графическая работа оформляется на четырех листах чертежей формата А4: 8

Состав расчетно-графической работы 8

1. Титульный лист 8

2. Разрез (1 лист) 8

3. Стратиграфические колонки (4 листа) 8

4. Расчеты (1 лист) 8

Все листы расчетно-графической работы должны быть скреплены. 8

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №1 8

Определение диагностических особенностей породообразующих минералов по образцам. 8

1.Порядок ведения работы: Студентам предлагаются образцы минералов (не менее двух). По результатам диагностических признаков (физические свойства, текстура) не обходимо ответить на следующие вопросы : 9

Как называется минерал?; 9

К какому классу он относится?; 9

Каков химический состав минерала?; 9

Условия образования минералов; 9

Указать основные физические характеристики минерала (твердость, плотность или удельный вес, цвет, цвет черты, блеск, излом, спайность, особенности и разновидности минерала) 9

Использование минерала в промышленности. 9

2.Оформляется работа в тетради, где необходимо изложить следующее: 9

Дать формулировку понятиям «минерал», «породообразующий минерал», изложить принципы классификации минералов, условия их образования: 9

Для выданных образцов минералов ответить на указанные выше вопросы (в произвольной форме) 9

3.Уровень знания студента по этой работе оценивает преподаватель. 9

Для облегчения выполнения и оформления этой работы в данных методуказаниях даются краткие теоретические формулировки, физические свойства минералов и приводятся описания основных породообразующих минералов. При описании диагностических характеристик минералов разрешается пользоваться учениками и методическими указаниями кафедры. 9

В данной лабораторной работе необходимо дать определение понятиям «минерал», привести химический состав (эмпирическую или структурную формулу), строение кристаллических минералов, указать твердость, плотность, цвет (цвет черты), особые свойства, спайность, излом, происхождение, разновидности (если они имеются) и залежи, а также применение в промышленности. 9

Физические свойства породообразующих минералов. 9

Минералы - природные химические соединения элементов или самородные элементы, возникшие в результате физико-химических процессов внутри земной коры или на ее поверхности. Минералы образовались и продолжают образовываться в результате самых разнообразных природных процессов: из расплавленной магмы при ее остывании; из горячих газов и паров, выделяющихся из магмы; из горячих водных растворов; из холодных вод при их испарении; при смешивании вод разного состава; в результате жизнедеятельности бактерий и организмов. В зависимости от окружающей обстановки минералы могут разрушаться, изменять состав, строение и свойства. 9

Подавляющее большинство минералов – твердые кристаллические тела, физические и химические свойства которых определяются составом и структурой кристаллической решетки. 10

Кристаллическая решетка – правильное расположение материальных частиц (атомов, ионов, молекул) в кристалле и кристаллическом веществе, характеризующееся периодической повторяемостью в трех измерениях. 10

Кристаллическая решетка состоит из повторяющихся ячеек, расположение частиц в которых характеризует структуру кристаллов. В соответствии с симметрией кристалла элементарная ячейка может иметь формулу косоугольного или прямоугольного параллелепипеда, квадратной или шестиугольной призмы, куба. От кристаллической решетки, т.е. атомарной структуры кристалла, следует отличать т.н. пространственную решетку, которая является геометрической схемой переносов, присущих данной кристаллической решетке, и изображается в виде совокупности точек-узлов. Наличием кристаллической решетки объясняется анизотропия (неодинаковость некоторых свойств вещества) кристаллов. 10

ЛАБОРАТОРНАЯ РАБОТА №2 24

Изучение магматических горных пород по образцам. 24

Порядок ведения работы: Студенту предлагаются 3-4 образца магматических горнах пород. Необходимо определить наименование породы, кислотность, структуру, текстуру. 24

Изучение осадочных горных пород по образцам 27

Студентам предлагается 3-4 образца осадочных горных пород. Не обходимо определить группу пород, наименование породы. 27

Лабораторная работа №4 30

Изучение метаморфических горных пород по образцам 30

Студентам предлагается 3-4 образца метаморфических горнах пород. Не обходимо определить наименование породы, вид метаморфизма. 30

САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ 33

Построение геологического разреза, определение расходов единичных потоков, обоснование благоприятности инженерно – геологических условий строительной площадки. 33

Учебно-методическая литература 62

- построение инженерно – геологических разрезов и стратеграфических колонок;

- расчет величины расходов единичных водопритоков

- вывод о благоприятности инженерно-геологических условий