- •Тема 1. Строение и физические свойства Земли
- •Тема 2. Породообразующие минералы и горные породы.
- •Тема 3. Формирование морских и континентальных отложений и их генетическая классификация
- •Тема 4. Подземные воды и их режим.
- •Тема 5. Динамика подземных вод.
- •Тема 6. Эндогенные процессы.
- •Тема 7. Экзогенные процессы.
- •Тема 8. Инженерно-геологические процессы и явления
- •Тема 9. Инженерно-геологические изыскания
Тема 8. Инженерно-геологические процессы и явления
К инженерно-геологическим процессам относят геологические процессы, связанные с инженерной деятельностью человека.. Отличие этих процессов от природных геологических процессов( быстрое протекание во времени и большая их интенсивность). Уплотнение грунта в основании сооружений, просадочные явления в лессовых грунтах вследствие утечек из водонесущих коммуникаций. Прогнозирование инженерно-геологических процессов. Мероприятия по уменьшению вредного воздействия инженерно-геологических процессов на строительство и эксплуатацию инженерных объектов.
Литература [ 1, 2, 5]
Вопросы для самопроверки
1.Различия между геологическими и инженерно-геологическими процессами.
2. Мероприятия по улучшению прочностных характеристик горных пород в основаниях сооружений.
3. Прогнозирование развития гидрогеологических процессов.
4. Мероприятия по борьбе с нежелательными инженерно-геологическими процессами
Тема 9. Инженерно-геологические изыскания
Инженерно-геологические изыскания выполняются с целью получения инженерно-геологической информации об инженерно-геологических условиях территории объекта. К ним относятся рельеф, горные породы ( условия залегания и физико-механические свойства), подземные воды, геологические и инженерно-геологические процессы и явления, разработка прогноза развития процессов во времени. В зависимости от крупности и значимости объекта изыскания выполняются в одну или в две стадии: проектное задание и рабочие чертежи. Состав и объем инженерно-геологических исследований зависит от сложности инженерно-геологических условий, степени геологической изученности, значимости объекта. Значительной сложностью отличаются исследования в районах развития карста, оползней, эрозии, абразии, где изыскания выполняют на большую глубину, чем при исследованиях в районах с более благоприятными инженерно-геологическими условиями. Работы выполняются с применением разведочных, полевых, лабораторных работ с проходкой скважин, шурфов, применением геофизических методов исследований. По результатам выполненных работ выделяются инженерно-геологические элементы, составляются инженерно-геологические карты, разрезы, гидрогеолгические карты, сводные данные о физико-механических свойствах пород, прогнозные инженерно-геологические карты и др., которые должен читать студент.
Литература [ 1,.2 , 5]
Вопросы для самопроверки
1.Цель инженерно-геологических исследований
2. Стадии инженерно-геологических изысканий
3. Состав и объем инженерно-геологических изысканий.
4. Виды работ, которые могут выполняться при инженерно-геологических
исследованиях
5. Что такое инженерно-геологический элемент?
6. Виды применяемых полевых работ при инженерно-геологических изысканиях.
7. Прогнозы развития инженерно-геологических процессов на объекте
8. Правила построения инженерно-геологических разрезов.
Задание к контрольной работе
Задание 1
Составить характеристики свойств минералов, взятых из таблицы 1, и представить их в таблице, составленной по форме №1
Таблица 1
№ варианта |
Минерал |
№ варианта |
Минерал |
1 |
Кварц, роговая обманка |
6 |
Опал, кальцит |
2. |
Гипс , доломит |
7 |
Биотит, кальцит |
3 |
Лабрадор каолинит |
8 |
Мусковит, гипс |
4 |
Опал, альбит |
9 |
Лабрадор, доломит |
5 |
Авгит, сильвинит |
10 |
Ангидрит, роговая обманка |
Форма №1
Минерал |
|
|
Класс |
|
|
Химический состав |
|
|
Происхождение |
|
|
Цвет |
|
|
Цвет черты |
|
|
Блеск |
|
|
Твердость |
|
|
Спайность |
|
|
Излом |
|
|
Реакция с НСL |
|
|
Формы нахождения в природе |
|
|
Устойчивость к выветриванию |
|
|
Применение в строительстве |
|
|
Задание 2
Составить характеристики свойств горных пород, взятых из таблицы 2 , и представить их в таблице, составленной по форме №2
Таблица 2
№ варианта |
Порода |
№ варианта |
порода |
1 |
Гранит, мрамор, глина |
6 |
Габбро, доломит, песок |
2 |
Базальт, гнейс, известняк |
7 |
Липарит, мрамор, аргиллит |
3 |
Сиенит, конгломерат, щебень |
8 |
Андезит, брекчия, гравий |
4 |
Дунит, глинистый сланец, дресва |
9 |
Диабаз, алевролит, суглинок |
5 |
Пироксенит, кварцит, супесь |
10 |
Порфирит, филлит,галька |
Форма №2
Порода |
|
|
|
Тип и группа по происхождению |
|
|
|
Минералогический состав |
|
|
|
Структура |
|
|
|
Текстура |
|
|
|
Окраска |
|
|
|
Устойчивость к выветриванию |
|
|
|
Реакция с НСL |
|
|
|
Форма залегания |
|
|
|
Применение в промышленности и строительстве |
|
|
|
Задание 3
Объяснить условия образования отложений, взятых в соответствии с номером варианта из таблицы 3. Составить инженерно-геологическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.
№ варианта |
Отложения |
№ варианта |
отложения |
1 |
Морские |
6 |
Аллювиальные |
2 |
Элювиальные |
7 |
Озерные |
3 |
Делювиальные |
8 |
Пролювиальные |
4 |
флювиогляциальные |
9 |
Гляциальные |
5 |
Эоловые |
10 |
Болотные |
Задание 4
Охарактеризуйте одну из форм дислокации, взятую в соответствии с номером варианта из таблицы 4. Необходимо дать характеристику дислокации, привести схематический рисунок и оценить ее влияние на условия строительства различных сооружений.
Таблица 4
№ варианта |
Форма дислокаций горных пород |
№ варианта |
Форма дислокаций горных пород |
1 |
Антиклинальная складка и ее элементы |
6 |
Синклинальная складка и ее элементы |
2 |
Грабен |
7 |
горст |
3 |
Сдвиг |
8 |
сброс |
4 |
Надвиг |
9 |
моноклиналь |
5 |
Флексура |
10 |
Взброс |
Задание 5.
1.Зная период Т и амплитуду А колебаний сейсмической волны (табл.5), вычислить сейсмическое ускорение α и коэффициент сейсмичности Кs.
2.Определить сейсмическую инерционную силу S ( в т)., воздействующую на сооружение при землетрясении. Массу сооружения принять равной 1000т.
3. Используя величину сейсмического ускорения и сейсмичесую шкалу Института физики Земли АН СССР [ 2 ], определить силу землетрясения в баллах. Полученные данные занести в табл. 5.
4. По данным о силе землетрясения уточнить расчетную балльность строительной площадки в районе, сложенном крупнообломочными породами с глубиной залегания грунтовых вод до 3 м от поверхности земли и мергелями, прикрытыми маломощным слоем пролювиальных отложений.
Таблица 5
№ варианта |
Период сейсмической волны Т, с |
Амплитуда колебаний сейсмической волны, мм |
Сейсмическое ускорение Α = 4п2А/Т2 мм/с2 |
Сила землетрясения , балл |
Коэфф. Сейсмичности Кs=α/ q |
Инерционная сила
S=КsР, т |
1 |
1,75 |
62 |
|
|
|
|
2 |
0,95 |
25 |
|
|
|
|
3 |
1,20 |
150 |
|
|
|
|
4 |
1,40 |
14 |
|
|
|
|
5 |
0,7 |
30 |
|
|
|
|
6 |
1,55 |
90 |
|
|
|
|
7 |
0,45 |
35 |
|
|
|
|
8 |
0,85 |
40 |
|
|
|
|
9 |
0,55 |
7 |
|
|
|
|
10 |
2,2 |
60 |
|
|
|
|
Задание 6. Определить коэффициент фильтрации совершенной по степени вскрытия пласта одиночной скважины по данным, приведенным в таблице 6
Таблица 6
№ варианта |
Мощность водоносного горизонта Н, м |
Дебит скважины Q , м3/сут. |
Понижение уровня воды в скважине S, м |
Радиус влияния скважины R, м |
Радиус скважины, r, м |
1 |
12 |
368 |
7,32 |
263 |
0,2 |
2 |
13 |
410 |
6,44 |
350 |
0,16 |
3 |
17 |
350 |
8,32 |
340 |
0,21 |
4 |
18 |
610 |
2,55 |
270 |
0,16 |
5 |
30 |
620 |
5,36 |
290 |
0,2 |
6 |
14 |
350 |
4,3 |
360 |
0,1 |
7 |
13 |
570 |
6,8 |
470 |
0,2 |
8 |
9 |
620 |
7,3 |
530 |
0,3 |
9 |
17 |
430 |
5,5 |
410 |
0,2 |
10 |
16 |
410 |
8,1 |
230 |
0,15 |
Задание 7.
Составить описание геологического процесса, выбранного в соответствии с номером варианта по табл. 7. При описании геологического процесса необходимо указать причины образования, стадии развития, условия строительства сооружений в районах его развития , мероприятия по предупреждению нежелательных последствий.
Таблица 7
№ варианта |
Геологические процессы |
№ варианта |
Геологические процессы |
1 |
Землетрясения |
6 |
сели |
2 |
Карст |
7 |
оползни |
3 |
Механическая суффозия |
8 |
оврагообразование |
4 |
Подтопление, заболачивание |
9 |
Плывунные явления |
5 |
Просадочные явления в лессах |
10 |
Многолетняя мерзлота. |
Задание 8
Охарактеризовать метод инженерно-геологических исследований, указанный в табл. 8. Описание необходимо сопровождать пояснительными схематичными рисунками.
Таблица 8
№ варианта |
Метод исследований |
№ варианта |
Метод исследований |
1 |
Инженерно-геологическая съемка |
6 |
Инженерно-геологическая разведка, разведочные работы |
2 |
Испытание грунтов методом вращательного среза |
7 |
Полевые методы определения коэффициента фильтрации |
3 |
Стационарные наблюдения за режимом подземных вод |
8 |
Испытание грунтов методами статического и динамического зондирования |
4 |
Сейсморазведка |
9 |
электроразведка |
5 |
Лабораторные и эмпирические методы определения коэффициента фильтрации |
10 |
Методы определения направления и скорости движения подземных вод |
Литература
1. В.П.Ананьев, А.Д.Потапов Инженерная геология. М.,ВШ, 2002, с.511
2.Справочник по инженерной геологии, Недра, М., 1968, с.482
3. В.Г.Музафаров Определитель минералов, горных пород и окаменелостей.Недра, Недра, М., 1979, с.327
34В.Д.Ломтадзе Инженерная геология В трех томах , Л., Недра, 1984
5. Геологический словарь. В двух томах. Недра, М., 1978