_{А.А.АБРАМОВ}

_{ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ}

Министерство образования и науки РФ Государственное образовательное учреждение высшего профессионального

образования

«Волжский государственный инженерно-педагогический университет»

Профессионально-педагогический институт Кафедра строительства и сварочных технологий

А.А.АБРАМОВ

_{ИНЖЕНЕРНАЯ ГЕОЛОГИЯ}

Учебно-методическое пособие

Нижний Новгород 2010

ББК

К

Абрамов А.А. Инженерная геология: Учебно-методическое пособие/ А.А.Абрамов - Н.Новгород: ВГИПУ, 2010. - 69 с.

Предназначается в качестве учебного пособия для студентов строительных специальностей вузов. Составлено в соответствии с учебной программой для студентов очной и заочной форм обучения специальности 050501.65 Профессиональное обучение (строительство, монтажные и ремонтно-строительные технологии).

В пособии рассмотрены основные вопросы о происхождении и строении Земли, тектонике, гидрогеологии, инженерной геодинамике и инженерно-геологических изысканиях для различных видов строительства.

© Абрамов А.А., 2010 © ВГИПУ, 2010

СОДЕРЖАНИЕ

едение 6

01.12.10 Основные теоретические положения 8

1. Краткий очерк развития инженерной геологии в России 8

2. Строение Земли 9

3. Состав земной коры 13

4. Формы залегания горных пород 15

5. Принцип изучения горных пород в инженерной геологии 20

1. Вопросы для самоконтроля 21

2. Геодинамические процессы 22

2.1. Экзогенные процессы 22

1. Геологическая деятельность ветра 22

2. Геологическая деятельность подземных вод 26

3. Геологическая деятельность поверхностных текучих вод 29

4. Геологическая деятельность снега и льда 31

2.2. Эндогенные процессы 33

1. Тектонические движения 33

2. Землетрясения 35

3. Магматизм 40

4. Метаморфизм 42

2.3. Гидрогеологические условия 43

1. Виды воды в грунтах 44

2. Происхождение подземныхвод 46

3. Типы подземных вод 48

2.4. Вопросы для самоконтроля 51

3. Инженерно-геологические изыскания 52

1. Место инженерно-геологических изысканий в системе инженерных изысканий для строительства 52

2. Основные цели, задачи и состав инженерно- геологических изысканий 53

3. Стадийность инженерно-геологических изысканий 57

4. Основные виды инженерно-геологических изысканий 61

Приложения 66

Литература 68

ВВЕДЕНИЕ

Инженерная геология - отрасль геологии, изучающая геологические условия и динамику верхних горизонтов земной коры в связи с инженерной деятельностью человека. Конечной целью инженерно-геологических исследований является комплексная оценка геологических факторов как природных, так и вызванных инженерной деятельностью человека. На основании инженерно-геологических исследований определяются наиболее благоприятные места размещения зданий и сооружений, в т.ч. подземных, наиболее надёжные их конструкции, способы производства работ, а также мероприятия по борьбе с геологическими процессами, которые могут возникнуть в результате воздействия сооружения и повлиять на его сохранность или нормальную эксплуатацию.

С доисторических времён ведётся поиск жилья и разведка сырья для производства строительных материалов, орудий труда, домашней утвари, украшений, мемориалов.... Благодаря инженерной геологии обеспечивается многогранная производственная деятельность всех отраслей строительного комплекса, без которых немыслимо поступательное развитие человечества на Земле.

Строительство любых инженерных сооружений - промышленных и гражданских зданий, железных и автомобильных дорог, метрополитенов и плотин, мостов и аэродромов, подземных коммуникаций и других объёктов _ требует обязательного инженерно-геологического обоснования.

Для этого необходимо детальное и всестороннее изучение инженерно-геологических условий местности, т.е. рельефа, геологического строения и гидрогеологических условий, состава и свойств грунтов, опасных геологических процессов, влияющих на проектирование, строительство и эксплуатацию объектов.

Только с учётом полученной в процессе инженерно-геологических изысканий информации инженер-строитель (проектировщик) может

обоснованно выбрать место строительства, тип основания и фундаментов, конструкцию, компоновку сооружений, а также разработать необходимые инженерные мероприятия как для защиты проектируемого объекта, так и для защиты природной среды в районе строительства.

Инженерная геология призвана обеспечивать необходимыми данными проектировщиков и строителей при возведении разнообразных сооружений в любой инженерно-геологической обстановке, включая весьма сложные и неблагоприятные условия.

После изучения теоретических основ дисциплины «Инженерная геология» студенты как будущие специалисты строительного профиля должны уметь:

• правильно читать и анализировать инженерно-геологические карты и разрезы, результаты определения физико-механических свойств грунтов по инженерно-геологическим элементам и другие материалы инженерно-геологических изысканий;

• принимать обоснованные проектные и иные решения на основе понимания специфики грунтов, природы опасных геологических процессов, законов движения подземных вод и др.;

• профессионально воспринимать и правильно использовать в своей работе инженерно-геологическую информацию в существующих нормативных документах (СНиП, ГОСТ, СП, и др.) и справочных руководствах.

1 Основные теоретические положения 1.1 Краткий очерк развития инженерной геологии в России

Становление инженерной геологии как науки, тесно связанной со строительной деятельностью, в нашей стране происходило в 20-30-е гг. ХХ столетия. До этого периода были созданы необходимые предпосылки для ее дальнейшего развития. Связаны они с работой выдающихся учёных-геологов А.П. Карпинского (1847 - 1936), А.П. Павлова (1854 - 1929), И.В. Мушкетова (1850 - 1902), В.И. Вернадского (1863 - 1945) и мн. др., принимавших активное участие в геологическом обосновании строительства железных дорог, тоннелей, плотин и других общественных сооружений.

В развитии собственно инженерной геологии как науки можно выделить несколько этапов.

Первый этап (1920 - 1941 гг.) характеризуется бурным развитием инженерной геологии в связи с началом гидротехнического строительства и осуществлением грандиозного плана индустриализации страны. В этот период в стране возводят такие уникальные сооружения, как гидроэлектростанции на Днепре, Волге, Амуре, судоходные каналы Москва - Волга и Беломорско -Балтийский, Московский метрополитен и многие другие крупнейшие сооружения.

Строительство этих и других весьма ответственных объектов потребовало высокого уровня развития инженерной геологии. В стране создаются первые специальные кафедры в вузах, возникают научно-производственные организации, планомерно проводятся инженерно-геологические исследования и изыскания.

Основоположником инженерной геологии в нашей стране является академик Ф.П. Саваренский (1881 - 1946), опубликовавший в 1937 г. фундаментальный учебник «Инженерная геология». Он же является создателем (в 1932 г.) одной из первых в мире кафедр инженерной геологии в Московском геологоразведочном институте.

Второй этап (1946 - 1978 гг.) связан с широким развитием инженерно-геологических исследований в различных областях, включая многочисленные теоретические разработки от микромира грунтов до их массивов. Ведутся обширные инженерно-геологические работы на огромных площадях - в Западной и Восточной Сибири, Средней Азии и других районах. Всё это способствовало формированию такого самостоятельного раздела инженерно-геологической науки, как региональная инженерная геология.

На современном этапе развития, начиная с 80-х гг. прошлого столетия, перед инженерной геологией были поставлены новые задачи.

Дальнейшее развитие инженерной геологии видится на основе всестороннего изучения техногенно-измененной геологической среды в теоретическом, экспериментальном и методическом отношении. Строительство и реконструкция зданий и сооружений в сложных природно-техногенных условиях, быстрый рост подземного строительства, возведение во многих городах высотных зданий и т.д. - всё это значительно расширяет круг вопросов, которыми должна заниматься инженерная геология в современный период.

Значительный вклад в становление инженерно-геологической науки на различных этапах ее развития, кроме названных выше учёных внесли Е.М. Сергеев, Н.Я. Денисов, Н.В. Коломенский, Г.С. Золотарев, В.Д. Ломтадзе, Г.К. Бондарик, Ф.В. Котлов, С.Д. Воронкевич, В.П. Ананьев, А.К. Ларионов и др.