Часть 1. Рекомендации к изучению курса геологии, перечень тем и вопросов, подлежащих изучению

РАЗДЕЛ 1. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ

При изучении, данного раздела следует рассмотреть строение Земли, состоящей из ряда геосфер и строение ее внешней оболочки - земной коры или литосферы, являющейся объектом изучения инженерной геологии. Литосфера сложена различными горными породами, являющимися природными соединениями минералов. Горные породы издревле служили людям основанием, средой для инженерных сооружений и материалом для их возведения. Важнейшие для строительства свойства горных пород (прочность, деформируемость, водопроницаемость, отношение к воде и т.п.) предопределяются их минеральным составом и строением (структурой и текстурой), а также генезисом и постгенетическими процессами.

При рассмотрении различных геологических процессов (эндогенных, экзогенных), протекающих, соответственно, в недрах земной коры и на ее поверхности, следует хорошо усвоить воздействие на минералы и горные породы такого важного экзогенного процесса как выветривание, приводящего к разрушению одних и образованию других минералов и горных пород.

Следует ознакомиться со способами образования минералов, их химическим составом, строением, классификацией, механическими, оптическими и физико-химическими свойствами (в особенности отношению к воде и устойчивости к выветриванию).

При изучении горных пород необходимо усвоить способы их образования, классификации, структурно-текстурные особенности, условия залегания в земной коре и применение в строительстве, а также важнейшие инженерно-геологические свойства основных типов пород - показатели прочности, сжимаемости, значения пористости, водопроницаемости, отношение к воде, устойчивость к выветриванию.

Следует ознакомиться с абсолютным и относительным возрастом горных пород, позволяющими прогнозировать свойства пород, на основании чего составлена геохронологическая шкала. Возрастные единицы, условные обозначения, индексы, используемые в геохронологической шкале, позволяют составлять и читать геологические и инженерно-геологические карты и разрезы.

Рассматривая тектонические движения земной коры (вертикальные, горизонтальные, разрывные), необходимо понять их роль в формировании нынешнего облика земной коры и специфические особенности районов со складчатыми и разрывными дислокациями, существенным образом влияющими на условия строительства.

ТЕМА I. Основные задачи геологии (инженерной геологии) в строительстве. Строение, состав и тепловой режим Земли и земной коры. Породообразующие минералы, их генезис, классификация, диагностические признаки и свойства. Горные породы, их генетическая классификация. Важнейшие особенности магматических, осадочных и метаморфических пород: происхождение, минеральный состав, структура, текстура, первичные формы залегания, устойчивость к выветриванию, инженерно-геологические свойства.

ТЕМА 2. Понятие об абсолютном и относительном возрасте горных пород. Шкала геологического времени, ее значение в практике инженерно-геологических изысканий для строительства. Движения земной коры. Виды неразрывных и разрывных дислокации, их влияние на изменение состояния и

свойств массива горных пород.

РАЗДЕЛ 2. ОСНОВЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ

Подземные воды с одной стороны являются источником водоснабжения, а с другой фактором ухудшающим инженерно-геологические условия территории, растворяя, размягчая ряд горных пород, вызывая заболачивание, образование суффозионных и карстовых пустот, плывунов, оползней и т.п. Подземные воды в большинстве случаев осложняют строительство - заливая строительные котлованы, ухудшают физико-механические свойства оснований, подтапливают фундаменты и подземные коммуникации, а в ряде случаев могут вызвать их разрушение. Изучением образования подземных вод, условиями их залегания в земной коре, физико-химическими свойствами, законами передвижения, связью с реками, озерами и атмосферными осадками занимается гидрогеология.

При изучении подземных вод необходимо уяснить условия образования и залегания в земной коре различных типов подземных вод (верховодки, грунтовых, межпластовых), взаимосвязь их с гидросферой и атмосферными осадками, рассмотреть их физико-химические свойства (жесткость и агрессивность).

При изучении передвижения подземных вод следует получить представление о водных свойствах горных пород и, в первую очередь, о коэффициенте фильтрации, как основном показателе, характеризующем водопроницаемость горных пород, усвоить методы его определения, рассмотреть основные виды и законы движения подземных вод, назначение и методику составления карт гидроизогипс.

Необходимо получить представление о радиусе влияния и воронке депрессии образующихся при откачке грунтовых вод, ознакомиться со способами устройства различного типа дренажных мероприятий,

позволяющих осуществить понижение уровня грунтовых вод.

При изучении передвижения потоков грунтовых вод следует изучить методы подсчета расхода подземных вод при горизонтальном и наклонном залегании водоупора, а также освоить расчет водопритока к отдельным скважинам, строительным котлованам и канавам.

ТЕМА 3. Виды воды в горных породах. Понятие о водовмещающих и

водоупорных породах, зоне аэрации, водоносных горизонтах. Типы вмещающего пространства - поровое, трещинное, карстовое. Химический состав и агрессивность подземных вод. Виды гравитационных вод по условиям залегания (верховодка, грунтовые, межпластовые) и гидравлическому признаку (безнапорные и напорные).

ТЕМА 4. Динамика подземных вод. Основной закон фильтрации - закон Дарси. Понятие о коэффициенте фильтрации и методах его определения. Направление, скорость и расход потока подземных вод. Приток подземных вод к скважинам, дренажным канавам и котлованам. Подтопление застроенных территорий: природные и техногенные причины. Принципы прогнозирования и защиты.

РАЗДЕЛ 3. ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ И ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ

ПРОЦЕССЫ

При изучении геологических и инженерно-геологических процессов следует усвоить причины их возникновения, условия протекания и влияние на инженерные сооружения. Особое внимание следует обратить на выбор мероприятий, устраняющих их негативное воздействие на строящиеся и уже эксплуатируемые сооружения.

ТЕМА 5. Геологические и инженерно-геологические процессы и их влияние на устойчивость и условия эксплуатации сооружений. Процесс выветривания и особенности строения коры выветривания. Закономерности изменения свойств горных пород при выветривании образование элювиальных отложений. Геологическая деятельность ветра, эоловые отложения. Геологическая деятельность атмосферных осадков. Образование оврагов. Закономерности формирования и свойства делювиальных отложений. Гравитационные процессы на склонах и в бортах строительных выемок - обвалы, осыпи, оползни, селевые потоки, снежные лавины. Основные закономерности формирования и защитные мероприятия. Суффозионные и карстовые процессы. Плывуны.

ТЕМА 6. Геологическая деятельность рек, формирование речных долин, аллювиальные отложения и их инженерно-геологические особенности. Геологическая деятельность моря, озер, водохранилищ. Образование и инженерно-геологические особенности болот. Инженерно-геологические закономерности формирования и свойства ледниковых и флю -виогляциальных отложений. Процессы, связанные с промерзанием и протаиванием горных пород. Сезонная и вечная мерзлота. Геокриологические процессы - пучение, термокарст, наледи, солифлюкция. Деформации горных пород над подземными горными выработками. Инженерно-геологическое значение сейсмических процессов.