Вопросы для самоподготовки к коллоквиуму № 2

по дисциплине "Изыскания и проектирование инженерных сооружений"

(ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ГИДРОГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ИЗЫСКАНИЯ)

1. Виды работ, выполняемых геодезистом и требующих знания основ инженерной геологии и геоморфологии.

2. Классификация горных пород (по Н.Н.Маслову).

3. Подклассификация скальных пород.

4. Подклассификация глинистых пород.

5. Подклассификация сыпучих пород.

6. Основные группы свойств горных пород.

7. Прочностные свойства грунтов.

8. Деформационные свойства грунтов.

9. Лабораторные методы изучения свойств грунтов.

10. Недостатки лабораторных методов изучения свойств грунтов.

11. Полевые методы изучения свойств грунтов.

12. Испытания грунта статическими нагрузками (штампами).

13. Метод динамического зондирования.

14. Метод статического зондирования.

15. Испытания грунта на сдвиг (в шурфе).

16. Испытание грунта на сдвиг (в скважине).

17. Основные виды неблагоприятных физико-геологических процессов и явлений.

18. Просадочные явления на лессовидных породах.

19. Суффозия и карсты.

20. Оползни.

21. Болота-торфяники.

22. Сезонное промерзание грунта.

23. Вечная мерзлота.

24. Тектонические явления.

25. Подземные воды (происхождение, классификация, характеристики).

26. Наблюдения за режимом подземных вод.

27. Гидрогеологические методы определения коэффициента фильтрации грунтов.

28. Открытые горные выработки.

29. Основные способы бурения скважин.

30. Ударно-вращательное и ударно-канатное бурение.

31. Колонковое бурение.

32. Шнековое бурение.

33. Чертежи выработок (развертка шурфа и колонка скважины).

34. Назначение геофизических методов.

35. Основные геофизические методы, используемые при изысканиях (принцип действия каждого из них).

36. Области применения геофизических методов при изысканиях.

37. Требования, предъявляемые к содержанию инженерно-геологических карт.

38. Классификация геологических карт.

39. Задачи, решаемые по материалам геологических изысканий.

40. Элементы и объекты природной среды, изучаемые при геологических изысканиях.

41. Общий состав работ в комплексе инженерно-геологических изыска­ний.

42. Особенности инженерно-геологических изысканий на разных стадиях проектирования.

43. Назначение инженерно-геологической рекогносцировки.

44. Особенности рекогносцировочного исследования элементов геологической среды.

45. Основные отчетные документы при рекогносцировке.

46. Назначение крупномасштабной инженерно-геологической съемки.

47. Особенности изучения элементов геологической среды и обследования зданий и сооружений при съемке.

48. Основные отчетные документы при съемке.

49. Назначение инженерно-геологической разведки.

50. Основные отчетные документы инженерно-геологической разведки.

51. Особенности аэрогеологических методов изысканий.

52. Технологическая схема создания геологической карты аэрометодом.

53. Плановая разбивка и привязка геологических выработок.

54. Высотная привязка геологических выработок.

55. Геодезические работы при электроразведке.

56. Геодезические работы при сейсморазведке.

57. Геодезические работы при магнитной разведке.

58. Геодезические работы при гравиразведке.

59. Требования к устойчивости центров и реперов.

60. Экзогенные причины нарушения устойчивости геодезических пунктов.

61. Эндогенные причины нарушения устойчивости геодезических пунктов.

62. Техногенные причины нарушения устойчивости геодезических пунктов.

63. Выбор места и глубины закладки знаков.

64. Способы закладки геодезических пунктов.

Ответы:

1. Нужно знать т.к. геодезист как и другие специалисты принимает участие в отыскании наилучшего места для сооружения строительстве, и в наблюдении за ними в процессе его эксплуатации. Выбор мест и глубины закладки пунктов при наблюдении за деформациями.

а пунктов, их закладка.

3. 

4. - = -

5. - = -

6. Физико-механические свойства: объемный и удельный вес, естественная влажность, пористость, консистенция, модуль деформации, сцепление, сопротивление сдвигу и др.

7. Прочностные свойства грунтов – свойство не разрушаться под действием нагрузок.

8. Деформационные свойства грунтов – свойства, показывающие изменение объема и смещение грунта под действием нагрузок.

9. Испытание грунтов в условиях лаборатории определяет физико-механические свойства грунтов по специальной методике, которая регламентирована Государственными стандартами. при изучении параметров деформируемости для расчетов линейно-упругих свойств грунта при нагрузке, без рекомендаций по обозначению модуля деформации при циклическом ее действии или разгрузке. Физико-механические свойства грунтов, согласно ГОСТ, определяются при помощи несколько приборов: одноплоскостного среза, одноосного сжатия, компрессионного сжатия и осесимметричного трехосного сжатия (стабилометра)

10. В отличие от лабораторных, полевые методы изучения механический свойств грунтов дают более объективную информацию и создают необходимые предпосылки для вероятностной оценки исследуемых процессов и явлений.

11. Применяют для особо важных сооружений на последней стадии проектирования, когда существует полная картина геологического участка(есть разрезы и т.д.).

Наиболее важные характеристики грунтов: сопротивление грунта к сжатию.

12. На сжатие испытание грунта ведут штампами в шурфах и скважинах. Нагрузку на штампы(плиты) с помощью гидравлического домкрата, определяют характер осадки грунта по времени. Испытание грунта на больших глубинах выполняют штампами в скважинах, это менее достоверно, чем в шурфах.

13. 14. 15. 16.Определение сопротивление грунта выполняют при помощи динамического и статического зондирования – вбивают конический наконечник. Статический – вдавливанием, Динамический – ударами. Испытание на сдвиг - в шурфах и котлованах. Создают при помощи сдвигающего усилия на породу. В основном для сооружения, обладающим тенденцией к сдвигу (мосты, плотины).

17. Неблагоприятные физико-геологические явление подразделят на: физико-химические, биохимические, гравитационные, аэродинамические, гидродинамические, теплофизические, сейсмические, тектонические, техногенные.

18. Просадочные явления -просадки, уплотнение грунта, находящегося под действием внешней нагрузки или только собственного веса. Происходит при искусственном замачивании (в лёссе и лёссовидных отложениях), оттаивании

19. Суффозия – выщелачивание породы под действием механического и химического выветривания частиц движущейся грунтовой водой.

Карст — совокупность процессов и явлений, связанных с деятельностью воды и выражающихся в растворении горных пород и образовании в них пустот, а также своеобразных форм рельефа, возникающих на местностях, сложенных сравнительно легко растворимыми в воде горными породами

20. Оползни – смещение на более низкую отметку части горных пород, слогающих склон. Признаки: деформация, наклон столбов, наличие пьяного леса.

21. Болота торфяники образуются в результате биохимических процессов.

22. Сезонным промерзанием (протаиванием) грунтов называется промерзание (протаивание), длящееся более одних суток, но менее одного года с сезонной ритмичностью проявления.

23. Вечная мерзлота— близповерхностная подземная зона с отрицательной температурой, сохраняющаяся веками и даже тысячелетиями.

24. Тектонические явления - деформация земной коры, вызванная внутренними (эндогенными) силами, возникающими в недрах земли.

25. Подземные воды – воды, находящиеся в верхней части земной коры и залегающие ниже поверхности земли. Классификация: Почвенные, верховодка, грунтовые, Межпластовые, Карстовые, Трещинные.

26. Специализированные наблюдения за состоянием подземных вод проводятся в естественных, слабонарушенных и нарушенных условиях по наблюдательной сети, которая подразделяется на опорную государственную (ОГНС), территориальную (ТНС) и локальную (ЛНС). Наблюдения за режимом подземных вод включают в себя наблюдения за уровнем, химическим составом, температурой и дебитом ПВ.

27. Коэффициент фильтрации представляет собой скорость фильтрации при напорном градиенте, равном единице: см/сек или чаще в м/сутки. Коэффициент фильтрации определяют на образцах ненарушенного (природного) сложения или нарушенного сложения заданной плотности.

Для определения коэффициента фильтрации грунтов существует ряд методов, которые могут быть подразделены на три основные группы:

• полевое опытное определение k с помощью откачки или налива;

• непосредственное лабораторное определение k в приборах;

• косвенное определение k путем вычисления по данным механических анализов и пористости грунта.

28. Горная выработка — искусственная полость, сделанная в недрах земли или на поверхности.

Открытые горные выработки: Траншея, Полутраншея, Канава, Колодец.

29. Применяют два вида бурения: ручное и механическое. Механические выполняют колонковыми, ударно-вращательными, шнековыми, и вибро-буравыми установками. Ручное – ударно вращательное движения, там где не может проехать транспорт (болота).

30. При глубине скважины более 10 м процесс ручного ударно-вращательного бурения становится очень тяжелым и трудоемким. Дело можно существенно облегчить, если штанги заменить стальным тросом или даже веревкой и производить бурение только ударным способом. В настоящее время этот ударно-канатный способ имеет некоторое промышленное значение, применяясь в основном при бурении глубоких скважин на воду. Работу ведут коническим стаканом — это основной инструмент

31. Колонковое бурение — вид быстровращательного бурения, при котором разрушение породы происходит по кольцу, а не по всей площади забоя. Внутренняя часть породы в виде керна, при этом, сохраняется. Данная разновидность бурения является одним из основных технических средств разведки месторождений твердых полезных ископаемых.

32. Шнековое бурение, вращательное бурение с использованием лопастного долота-резца и удалением из забоя разрушенной породы шнеком.

33.

34. Эти методы ускоряют инженерно-геодезическую съемку и повышают ее качества, позволяет обнаруживать крупные аномалии, например пустоты. Выявить геологическое и гидрологическое строение пород, оценить их пористость, трещиноватость, упругие свойства.

35. Сейсмические, электрические, магнитные, гравиметрические, термометрические. Сейсмические методы инженерно-геофизических исследований основаны на различии в скоростях распространения упругих колебаний, возникающих как от естественных причин, так и от специально проводимых взрывов. Электроразведка основана на исследовании искусственно создаваемого в массивах пород электрического поля. Магниторазведка, исследует магнитное поле Земли, а также магнитные свойства горных пород. Гравиразведкой называется геофизический метод, изучающий изменение ускорения свободного падения в связи с изменением плотности геологических тел. Термометрические методы нашли широкое применение при изучении криогенных физико-геологических процессов и явлений в районах многолетней мерзлоты.

36. Инженерно-геофизические исследования с помощью перечисленных выше методов решают следующие задачи:

-изучение геологического разреза (выявление границ слоев горных пород, выявление пустот в горных породах изучение физических физико-механических свойств горных пород)

-изучение гидрогеологических условий (условия залегания подземных вод, их физические и химические свойства)

-изучение геологических и инженерно-геологических процессов и явлений (карст, суффозия, оползни, многолетней мерзлоты и др.)

-стационарные наблюдения за массивом грунтов находящимся в активной зоне сооружений в период их строительства и эксплуатации

-поиск подземных коммуникаций, коллекторов, подземных сооружений

-изучение железобетонных конструкций (поиск деформаций, выявления ослабленных зон, поиск арматурной сетки и др.)

-поиск культурного слоя для обоснования археологических работ.

37. Требования, предъявляемые к содержанию инженерно-геологических карт

По содержанию инженерно-геологические карты разделяют на аналитические и синтетические. На аналитических картах показывают один или несколько инженерно-геологических элементов, характеризующих инженерно-геологические условия участка. Общая совокупная оценка инженерно-геологических условий может быть дана только по синтетическим картам. Содержание инженерно-гео­логических карт во многом зависит от вида проектируемого соору­жения.

38. Классификация геологических карт. Карты делятся на общие и специальные, синтетические и аналитические, мелко-,средне-,крупно-масштабные.

39. Задачи, решаемые по материалам геологических изысканий

1) обоснование технической возможности и экономической целесообразности строительства проектируемого объекта в данном районе; 2) сравнение возможных вариантов расположения проектируемого объекта и выбор из них оптимального; 3) обоснование компоновки зданий и сооружений проектируемого объекта по выбранному варианту; 4) аргументация расчетных схем оснований и среды зданий и сооружений; 5) осуществление авторского надзора за производством строительных работ .

Проведение геологических изысканий необходимо для того, чтобы подобрать для будущего здания оптимальный тип фундамента, правильно спроектировать дренажную систему, предотвратить затопление, и т.п.

40. Элементы и объекты природной среды, изучаемые при геологических изысканиях.

Знание стратиграфии позволяет геологу выяснить генезис и историю образования слоев и характер залегания, целесообразно назначить места закладки геологических выработок и в итоге дать правильную оценку пород как основания сооружения.

Изучение тектоники подстилающих пород позволяет получить важные сведения об имеющихся или прогнозируемых разрывных нарушениях (сбросах, сдвигах), опасных для большинства зданий и сооружений. Структурный и минеральный состав породы, ее возраст и динамика и другие литологические особенности в значительной степени определяют свойства и характеристики подосновы. Поэтому инженерная геология местности является одной из важнейших характеристик, влияющей на выбор проектировочного решения и  в значительной степени определяющей качество и степень устойчивости здания или сооружения.

Знание основ инженерной геологии дает возможность геодезисту технически гра­мотно вести съемочные — топографические работы, отражать на планах (картах) элементы ситуации и рельефа, позволяющие геологу сделать косвенные суждения о виде пород и характере их напласто­вания.

41. Общий состав работ в комплексе инженерно-геологических изыска­ний.

• сбор и обработка материалов изысканий прошлых лет;

• маршрутные наблюдения;

• бурение инженерно-геологических скважин или проходка шурфов;

• геодезическая съемка участка и привязка скважин;

• геофизические исследования;

• полевые исследования грунтов (статическое зондирование, динамическое зондирование, штамповые испытания);

• гидрогеологические наблюдения;

• лабораторные исследования свойств грунтов и химический анализ подземных вод;

• камеральная обработка собранных материалов;

• составление прогноза изменений инженерно-геологических условий;

• оценка опасности и риска от геологических и инженерно-геологических процессов;

• составление технического заключения по инженерно-геологическим условиям территории;

• проведение государственной экспертизы отчета.