Инженерная геология

ОБРАЗОВАНИЯ РОССИЙСКОЙ ФЕДЕРАЦИИ

Кубанский государственный технологический университет.

Кафедра кадастра и геоинженерии.

Инженерная геология

Методические указания к изучению дисциплины Инженерная геология и задания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения специальностей 29.03, 29.04, 29.05, 29.10

Краснодар

Издательство КубГТУ

Составитель: канд. техн. наук В.Н. Кононенко

УДК 556.3

Инженерная геология. Методические указания к дисциплине Инженерная геология и задания к контрольной работе для студентов заочной формы обучения специальностей 29.03, 29.04, 29.05, 29.10./Кубанский госуд. технол. ун-т: В.Н. Кононенко, Краснодар,2001,….с.

В Методических указаниях изложены основные разделы курса «Инженерная геология» и задания для выполнения контрольной работы. В конце каждого раздела для лучшего усвоения материала приводятся вопросы для самопроверки знаний.

Ил. 6, Табл. 8, Приложен. 3,библиогр.:6 назв.

Печатается по решению Редакционно-издательского совета Кубанского государственного технологического университета.

Рецензенты:

Зав. каф. Основания и фундаменты КубГАУ,

проф., докт. геол.-минер. наук К.Ш.Шадунц

Проф. каф. Кадастра и геоинженерии КубГТУ,

канд. геол.-минер. наук Е.Д.Осенняя

Общие указания

В нашей стране в невиданных ранее масштабах ведется капитальное строительство. Объем капиталовложений для развития ведущих отраслей промышленности, жилищного, сельскохозяйственного, дорожного и гидротехнического строительства возрастает с каждым годом. В связи с этим повысилось значение быстрого, правильного и экономически обоснованного проектирования, невозможного без широкого применения тщательных инженерно-геологических исследований, дающих основной материал о природных условиях территорий, в пределах которых планируется строительство.

Несмотря на то, что основные работы по инженерно-геологическому изучению территории, предназначенной для того или много вида строительства, проводят специалисты-геологи, за инженером-строителем остается право окончательного выбора участков, наиболее благоприятных для возведения инженерных сооружений. Инженер-строитель должен уметь правильно анализировать и использовать данные, полученные в результате инженерно-геологических изысканий, что требует достаточных знаний в области инженерной геологии и в смежных с ней геологических дисциплинах.

Курс «Инженерная геология» студенты изучают самостоятельно в соответствии с программой для специальностей 29.03, 29.04, 29.05, 29.10. Для лучшего усвоения материала изучения курса следует вести по разделам с последующей проверкой полученной знаний путем ответов на вопросы, приведенные после каждой темы.

Предусмотренную учебным планом контрольную работу выполняют в процессе усвоения теоретической части курса. Номер варианта контрольной работы студент выбирает в соответствии с последней цифрой номера зачетной книжки (если эта цифра – 0, то студент выполняет 10 вариант). Контрольная работа должна быть написана разборчиво и содержать четкие, исчерпывающие ответы на все поставленные в ней вопросы, причем последовательность ответов должна соответствовать последовательности вопросов. В необходимых случаях ответы должны сопровождаться поясняющими их схематическими рисунками и чертежами. Выполненную контрольную работу передают на кафедру кадастра и геоинженерии КубГТУ для рецензирования.

Студенты, получившие положительную рецензию на контрольную работу, выполняют лабораторные работы в лаборатории инженерной геологии и механики грунтов. Экзамен по курсу может быть принят только после успешной защиты контрольной работы и сдачи зачета по лабораторным работам.

МЕТОДИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ К РАЗДЕЛАМ КУРСА

ВВЕДЕНИЕ

Инженерная геология как научная дисциплина является отраслью геологии – науки о Земле. Геологическая наука в целом изучает состав, строение, историю развития Земли, а также различные процессы, протекающие в ее недрах и на поверхности.

Инженерная геология – наука, изучающая геологические процессы верхних горизонтов земной коры и физико-механические свойства горных пород и грунтов в связи с инженерно-строительной деятельностью человека. В ее состав входят следующие специальные дисциплины: геодинамика – учение о геологических процессах; грунтоведение – учение о грунтах; механика грунтов – наука об устойчивости и прочности грунтов; инженерная гидрогеология – наука о подземных водах; мерзло­товедение - наука, предметом изучения которой является многолетнемерзлая зона земной коры; специальные инженерные геологии (строительная, дорожная, военная).

Инженерная геология изучает природную геологическую обстановку местности до начала строительства, а также определяет те изменения, которые произойдут в геологической среде, и в первую очередь в породах, в процессе строительства и при эксплуатации сооружений. При этом под геологическими или инженерно-геологи­ческими условиями понимают рельеф местности, ее геологические и гидрогеологические особенности, состав и свойства слагающих ее пород, а также геологические процессы и явления.

Как всякая прикладная наука, инженерная геология базируется на фундаментальных науках: общей геологии, физике, математике, химии.

Студент должен получить общие сведения об инженерной геологии как науке; о ее месте в цикле геологических наук, об основных инженерно-геологических дисциплинах, о роли российских и зарубежных ученых в становлении и развитии этой науки.

Литература: [l.c. 5-7]; [2.с. 4-7]; [5.с. 3-12].

Раздел 1. ОСНОВЫ ОБЩЕЙ ГЕОЛОГИИ

Тема 1. Строение и физические свойства Земли

При изучении этой темы необходимо рассмотреть строение Земли как сложного тела, состоящего из ряда геосфер, резко отличающихся по составу и свойствам. При этом особое внимание следует обратить на строение я состав земной коры - литосферы как среды жизни и деятельности человека.

Необходимо получить представление о тепловом режиме Земли (об изменении температуры по мере увеличения глубины) и влиянии изменения этого режима на условия строительства в различных климати­ческих зонах.

Студенту надо ознакомиться с методами определения относитель­ного и абсолютного возраста горных пород, с помощью которых была составлена геохронологическая шкала. Студенту следует четко усвоить, что только знание геохронологической шкалы (возрастных еди­ниц, выделяемых в ней, условных обозначений, индексов и т.д.) позволит понять геологические и инженерно-геологические карты и разрезы.

Литература: [1.с. 7-I2, 44-48]; [2.с. 8-10, 33-38]

Вопросы для самопроверки

1. Какие существуют современные представления об образований я строении Земли?

2. Состав и строение геосфер. Объясните их взаимодействие между собой

3. Каково строение земной коры? Чем отличается океанический тип земной коры от континентального?

4. Как изменяется тепловой режим Земли по глубине и какие пока­затели его характеризуют?

5. Какое практическое значение имеет изучение теплового режима в приповерхностных частях земной коры?

6. Что такое абсолютный и относительный возраст горных пород и какие методы существуют для его определения?

7. На какие эры, периоды и эпохи делится история земной коры? Какова их продолжительность?

8. Какое практическое значение имеет геологическая хронология для инженерной геологии?

Тема 2. Породообразующие минералы и горные породы

В строении земной коры принимают участке различные минералы и горные породы, часто очень резко отличающиеся по составу и свойствам.

Необходимо рассмотреть строение и свойства основных породооб­разующих минералов, от которых в значительной мере зависят и свойства пород.

Горные породы являются одним из основных факторов инженерно-геологических условий территории, определяющих возможность и экономичность строительства в изучаемом районе, поэтому на их изучение нужно обратить особое внимание.

Следует ознакомиться с классификациями минералов и горных пород, изучить условия образования различных горных пород, их минеральный состав, структуру, текстуру, формы залегания. Необходимо четко уяснить зависимость состава и свойств пород от генезиса и постгенетических процессов.

Литература: [1,с. 12-44]; [2,с. 10-33. 236-257]

Вопросы для самопроверки

1. Что называется минералами и горными породами?

2. Дайте схематическую классификацию минералов по их химическому составу.

3. По каким физическим свойствам и внешним признакам определяют минералы? Охарактеризуйте основные породообразующие минерала.

4. Как классифицируют горные породу по условиям образования?

5. Как подразделяют магматические горные породы по условиям образования и кислотности (по содержанию Si0₂)? Назовите представителей глубинных и излившихся пород и охарактеризуйте их минералогический состав, структурно-текстурные особенности, физико-механические свойства. Объясните зависимость состава и свойств пород от условий образования. Каковы формы залегания магматических пород?

6. Как образуются осадочные породы? Назовите представителей пород обломочного, химического и органогенного происхождения. Оха­рактеризуйте их минералогический состав, структурно-текстурные особенности, физико-механические свойства и объясните зависи­мость состава и свойств от происхождения пород. Каковы формы за­легания осадочных пород?

7. Как образуются метаморфические горные породы? Назовите по­роды контактового и регионального метаморфизма и охарактеризуй­те их минералогический состав, структурно-текстурные особеннос­ти и физико-механические свойства.

Тема 3. Условия и физические агенты формирования

морских и континентальных отложений

и их генетическая классификация

При изучении этой темы необходимо ознакомиться с геологической работой ветра, рек, озер, морей, ледников. Геологическая деятель­ность этих процессов проявляется при разрушении горных пород, пере­носе продуктов, разрушения и их отложений. В результате этой дея­тельности возникают новые породы, которые по составу и свойствам резко отличаются от материнских и часто образуют новые формы рельефа.

Следует рассмотреть процессы выветривания (физического, химического и биологического), в результате комплексного воздействия которых на горные породы формируются элювиальные грунты, характеризующиеся, как правило, сравнительно низкой прочностью. Необходимо уяснить их роль в подготовке рыхлых продуктов разрушений горных пород, переносимых позже ветром, текучими водами и т. д.

При изучения отложений, образованных в результате геологической деятельности указанных процессов, следует особое внимание обратить на, их состав и физико-механи­ческие свойства.

Литература: [l, с. 155-205]; [2,с. 166-173, 196-217, 258-294].

Вопросы для самопроверки

1. Виды выветривания горных пород. Значение выветривания гор­ных пород для практики строительства.

2. Охарактеризуйте мероприятия, необходимые для защиты горных пород от выветривания.

3. Как образуются делювиальные отложения? Как изменяются мощ­ность, состав и физико-механические свойства делювиальных отложений вниз по склону?

4. Какие условия необходимы для возникновения селевых потоков? Виды селей и метода борьбы с ними. Виды пролювиальных отложений, их состав и физико-механические свойства.

5. В чем заключается геологическая деятельность рек? Как об­разуются речные долины? Виды аллювиальных отложений, их состав и физико-механические свойства.

6. В чем заключается геологическая работа волн, возникающих на поверхности воды? Виды морских отложений, их состав и физико-механические свойства.

7. Объясните геологическую деятельность ледников. Как образуются ледниковые и флювиогляциальные отложения? Их состав и физико-механические свойства.

Раздел 2. ОСНОВЫ СТРУКТУРНОЙ ГЕОЛОГИИ

При изучении этого раздела, следует понять, что земная кора сос­тоит из различных по форме, прилегающих друг к другу тел, сложенных разными горными породами. Основными структурными элементами земной коры являются платформы и геосинклинали. Студент должен четко уяснить различия в их строении и развитии.

При рассмотрении форм залегания горных пород (структурных форм) необходимо помнить, что первичные структурные формы (слой, пласт и т. д.) образуются одновременно с образованием горных пород, а вторичные - возникают в результате деформации первичных структурных форм. Особое внимание следует обратить на изучение разнообразных форм складчатых и разрывных дислокаций и влияние их на условия строительства различных сооружений.

Необходимо ознакомиться с современной классификацией трещинова-тости горных пород, методами изучения трещин.

Студент должен понять значение трещиноватости горных пород для оценки их фильтрационных, прочностных и деформационных свойств.

Литература: [1,с. 49-50, 52-62]; [2,с. 52-67].

Вопросы для самопроверки

1. Объясните различия в строении земной кори в пределах плат­форм и геосинклиналей.

2. Каковы формы залегания осадочных пород? Охарактеризуйте раз­личные виды несогласий.

3. Каковы формы залеганий магматических горных пород?

4. Каковы формы залеганий метаморфических горных пород?

5. Какие основные типы складок встречаются в земной коре и их влияние на условия строительства?

6. Перечислите формы разрывных дислокации и охарактеризуйте их влияние на условия строительства в районах их развития.

7. Охарактеризуйте основные виды трещиноватости горных пород и их влияние на прочность оснований различных сооружений.

8. Какие существуют виды несогласного залегания горных пород?

Раздел 3. ОСНОВЫ ГИДРОГЕОЛОГИИ

Тема 1. Подземные воды и их режим

Подземные воды являются как важнейшим источником водоснабжения, так и одним из факторов, определяющих инженерно-геологические ус­ловия территории. В большинстве случаев подземные воды затрудняют строительство различных сооружений. Они воздействуют непосредственно на сооружения, вызывая затопление фундаментов и коммуникаций, коррозию строительных материалов, используемых для устройства подзем­ных частей сооружения (фундаментов). Подземные воды являются одной из причин, вызывающих такие геоло­гические процессы, как просадки лессовых пород, пучение, оползни, карст, суффозию и т.д., в районах развития которых строительство сооружений связано со значительными трудностями.

Следует изучить виды воды, содержащиеся в грунтах в зонах аэра­ции и насыщения, и их влияние на физико-механические свойства горных пород.

Необходимо уяснить условия образования различных типов подзем­ных вод и особенности их режима, причем особое внимание следует обратить на верховодку и грунтовые воды. Подземные воды первых от поверхности водоносных горизонтов чаще всего влияют на инженер­но-геологические условия местности.

Следует ознакомиться с методами стационарных наблюдений за режимом подземных вод, а также с составленными на основании этих наблюдений картами гидроизогипс, гидроизопьез, гидроизобат, с помощью которых можно устанавливать направление и скорость движе­ния подземных вод, глубину их залегания и другие параметры водонос­ных горизонтов.

Необходимо также рассмотреть вопросы, посвященные химическому составу подземных вод, их жесткости и агрессивности.

Литература: [1,с. 85-87, 118-134]; [2,с. 69-80, 115-117].

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды воды находятся в грунте? Каково влияние различных видов воды на свойства грунтов?

2. Какие типы подземных вод выделяются по условиям их образования?

3. Что такое верховодка? Ее режим и влияние на условия строительства.

4. Какие воды называются грунтовыми? Объясните их образование, распространение, условия питания и влияние на условия строительства.

5. Какие межпластовые воды называются артезианскими?

6. Что такое режим подземных вод и какие факторы влияют на него? Виды и цели стационарных наблюдений за режимом подземных вод.

7. Каковы принципы составления гидрогеологических карт (гидро­изогипс, гидроизопьез, гидроизобат)? Какие задачи решают с их помощью?

Тема 2. Динамика подземных вод

В процессе изучения этой темы необходимо получить представле­ние о коэффициенте фильтрации как основном показателе, характери­зующим степень водопроницаемости горных пород; об основных видах и законах движения подземных вод.

Следует ознакомиться с классификацией подземных потоков и их гидродинамическими параметрами.

При изучении плоских потоков подземных вод рекомендуется рас­смотреть методы подсчета расхода при горизонтальном и наклонном залеганиях водоупора. Особое внимание необходимо обратить на усвоение полевых и лабораторных методов определения коэффициента фильтрации, методов расчета водопритока как к отдельным скважинам и котлованам, так и к взаимодействующим вертикальным и горизонталь­ным дренам.

Литература: [l, c. 134-154]; [2,с.80-95]; [5,с. 235-264]

Вопросы для самопроверки

1. Сформулируйте основной закон фильтрации и напишите его математическое выражение.

2. Методы определения коэффициента фильтрация и факторы, влияющие на его величину.

3. Какие виды подземных потоков наиболее часто встречаются при гидрогеологических расчетах?

4. Как определяют расход плоского потока при горизонтальном и наклонном залеганиях водоупоров?

5. Какие скважины (колодцы) называются совершенными?

6. Что такое радиус влияния скважины?

7. Как определяется дебит совершенных скважин в безнапорных и напорных подземных водах?

8. Какие скважины называются взаимодействующими? Объясните возможность их использования для понижения уровня грунтовых вод.

9. Какие колодцы и скважины называются поглощающими и с какой целью их применяют?

Раздел 4. ОСНОВЫ ДИНАМИЧЕСКОЙ ГЕОЛОГИИ

Тема 1. Эндогенные процессы

При изучении этой темы следует понять значение тектонических процессов в формировании крупнейших форм рельефа Земли, в возникновении землетрясений, разрывных и складчатых нарушений в массивах горных пород. Необходимо уяснить различия в строении земной коры пределах платформ и геосинклиналей и связанную с этим различную интенсивность проявления тектонических движений. При рассмотрении новейших и современных тектонических движений следует оценить их влияние на развитие геологических процессов и устойчивость сооружений.

Студент должен ознакомиться с двумя видами магматизма в земной коре и сравнить интенсивность проявления этих процессов в пределах платформ и геосинклиналей.

Студенту следует разобраться в принципах сейсмического районирования и обратить особое внимание на инженерно-геологические критерии для оценки сейсмического районирования в равнинных и горно-складчатых областях.

Литература: [1,с. 49-52, 61-78]; [2,с. 39-51, 217-235].

Вопросы для самопроверки

1. Какие движения земной коры приводят к возникновению разрывных и складчатых нарушений в ней?

2. Что такое магматизм? В каких структурных элементах земной коры он наблюдается?

3. Различия в характере тектонических движений и магматизме в различных структурах земной коры (платформах и геосинклиналях).

4. Перечислите и охарактеризуйте виды землетрясений. К каким геологическим структурам они обычно приурочены?

5. Каково воздействие продольных, поперечных и поверхностных волн на горные породы и сооружения?

6. Как определяют сейсмическое ускорение, коэффициент сейсмичности и балльность землетрясения?

7. Влияние рельефа местности, состава пород, условий залегания и обводненности их на силу землетрясения.

8. Какие мероприятия необходимы при строительстве в сейсмически активных районах?

Тема 2. Экзогенные процессы

При изучении этой темы следует ознакомиться с классификацией экзогенных геологических процессов, рассмотреть зависимость их ви­дов и интенсивности от типов пород, подземных вод, рельефа и других условий. Особое внимание следует обратить на гравитационные явления на склонах (оползни, обвалы), имеющие, как правило, катастрофический характер. Необходимо получить представление о классификации ополз­ней, об основных факторах и поводах для их возникновения, мероприя­тиях по борьбе с ними.

Следует уяснить исключительно важную роль подземных вод в возникновении таких геологических процессов, как суффозия, карст, плывунность и просадки лессовых пород.

Необходимо знать, что воздействие гидродинамического давления потока подземных вод на природные склоны, борта карьеров и откосы котлованов не только уменьшает их устойчивость, но и в определенных случаях приводит к суффозии - механическому выносу потоком подземных вод мелких частиц, образованию пустот, вследствие чего еще более нарушается устойчивость склона.

При изучении карста - процесса химического растворения горних пород и образования пустот - надо особое внимание обратить на условия, факторы и различную скорость развития этого процесса в карбонатных, сульфатных и соляных породах.

Необходимо разобраться в природе плывунного состояния песчаных и глинистых грунтов.

При изучении просадочности лессовых пород наряду с выяснением природы этого явления следует особое внимание обратить на их раз­витие при различных видах обводнения пород, возведении сооружений, строительных работах и хозяйственном использования территорий

Надо рассмотреть как процессы, связанные с сезонным промерзанием и оттаиванием, так и специфические процессы и явления (наледи, термокарст, солифлюкация и др.), характерные для районов развития мно­голетней мерзлоты. Необходимо ознакомиться с особенностями строитель­ства в этих районах.

Литература: [1,с. 205-253]; [2, с. 173-196, 295-317].

Вопросы для самопроверки

1. Что такое оползень? Основные причины, необходимые для возникновения оползней; типы оползней и мероприятия по борьбе с ними.

2. Перечислите меры борьбы с обвалами и осыпями.

3. Какие причины необходимы для возникновения суффозия? Меро­приятия по борьбе с суффозией.

4. Что является причиной просадочности лессовых пород? Какие существуют методы определения просадочности лессовых пород и какими показателями она количественно оценивается? Основные меро­приятия по борьбе с просадочностью лессовых пород.

5. Что такое карст? Причины возникновения и условия развития карста в различных геологических условиях.

6. Назовите причины возникновения плывунного состояния грун­тов. Чем отличаются истинные плывуны от ложных? Мероприятия по борьбе с плавунами.

7. Какие характерные геологические процессы и явления происхо­дят в областях развития многолетнемерзлых пород? Особенности их влияния на инженерные сооружения.

Раздел 5. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКИЕ ПРОЦЕССЫ И ЯВЛЕНИЯ

При изучении этого раздела, прежде всего, студент должен ясно пред­ставлять, что к инженерно-геологическим процессам относят геологические процессы, связанные с инженерной деятельностью человека. Необ­ходимо ознакомиться с классификацией инженерно-геологических процес­сов и особенно внимательно остановиться на существенном отличии этих процессов от природных геологических процессов, выражающемся в их более быстром протекании во времени и большей интенсивности.

Студент должен детально рассмотреть такие часто встречающиеся при промышленном и гражданском строительстве инженерно-геологичес­кие процессы, как уплотнение грунта в основании сооружений; просадочные явления в лессовых породах вследствие утечек воды из водо­проводов, канализации и т.д.; мерзлотных деформаций пород в основа­нии сооружений и другие.

Следует четко усвоить, что для нормальной эксплуатации и сохран­ности сооружений, необходим правильный количественный прогноз воз­можного развития инженерно-геологических процессов и что недоучет влияния этих процессов крайне опасен и очень часто вызывает разрушение сооружений. Студенту необходимо ознакомиться с существующими современными мероприятиями, исключающими или уменьшающими вредные воздействия инженерно-геологических процессов при строительстве и эксплуатация различных сооружений.

Литература: [1,c. I55-I56, 197-201, 233-241, 251-253], [2,с. 212-217,295-318].

Вопросы для самопроверки

1. Объясните различия между геологическими и инженерно-геологи­ческими процессами.

2. Уплотнение пород в основании сооружений. Мероприятия по улучшению прочностных свойств слабых пород.

3. От каких факторов зависит скорость переработки берегов водо­хранилищ? Мероприятия по борьбе с этим инженерно-геологическим про­цессом.

4. Сдвижение горных пород при подземных работах. Влияние геоло­гического строения на развитие этого процесса. Основные методы борьбы с сдвижением горных пород.

5. Мерзлотные деформации пород в основании сооружений и меропри­ятия по борьбе с ними.

Раздел 6. ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРОЕКТА СООРУЖЕНИЯ.

Тема 1. Инженерно-геологические изыскания для промышленных и гражданских сооружений

Основной задачей инженерно-геологических исследований для промышленного и гражданского строительства является получение информа­ции об инженерно-геологических условиях территории, к которым отно­сятся: рельеф, породы и их свойства, подземные воды, геологические и инженерно-геологические процессы и явления, а также прогноз изменения этих условий под влиянием инженерной деятельности человека.

Инженерно-геологические исследования проводятся последовательно, в соответствии со стадией проектирования. Детальность исследований возрастает при переходе от одной стадии к другой, изменяются и ме­тоды инженерно-геологических исследований.

Студенту следует ознакомиться с основными этапами организации съемки: подготовительным, полевым и камеральным, главными задачами, которые решаются на каждом этапе, а также методами производства инженерно-геологической съемки. Важно уяснить, что состав и объем инженерно-геологических ис­следований зависит от сложности инженерно-геологических условий, стадии проектирования, степени изученности района и других факто­ров.

Студенту необходимо ознакомиться с принципами составления инженерно-геологических карт и разрезов, с основными видами инженерно-геологических карт, а также усвоить основы инженерно-геологической экспертизы.

Литература: [1,с. 254-260, 274-290]; [2,с. 319-323,336-339].

Вопросы для самопроверки

1. Какие виды работ входят в состав инженерно-геологических ис­следований? Какие данные необходимо получить в результате этих исследований?

2. Что такое инженерно-геологическая съемка? Какие задачи реша­ются при ее проведении?

3. Назовите основные точки наблюдений при инженерно-геологической съемке.

4. Какие разведочные работы проводятся при инженерно-геологической съемке?

5. Объясните методику составления инженерно-геологических карт и охарактеризуйте основные виды этих карт.

6. Как влияет сложность инженерно-геологических условий местнос­ти на состав и объем инженерно-геологических исследований?

7. Для чего проводят инженерно-геологическую экспертизу?

Тема 2. Разведочные работы

Разведочные работы относятся к основным видам инженерно-геологи­ческих исследований. Они выполняются на всех стадиях инженерных изысканий, но наиболее широко применяются на стадии детальных ис­следований при обосновании технических проектов сооружений.

Необходимо ознакомиться с основными методами разведки, применя­емыми при инженерно-геологических исследованиях: геофизические мето­ды разведки, горные работы и разведочное бурение с инженерно-геологическими целями, опытно-фильтрационными работами, определение дефор­мационных и прочностных свойств горных пород в условиях естественно­го залегания, лабораторно-экспериментальные исследования состава. и физико-механических свойств образцов горных пород.

Студент должен четко усвоить, что хотя все методы разведки на изысканиях применяются комплексно, но на разных стадиях проектиро­вания сооружений масштабы их использования резко изменяются. Поэтому студенту необходимо знать возможность и эффективность применения того или иного метода в зависимости от стадии изысканий, инженерно-геологических условий изучаемого района и конкретного вида сооружения.

При изучении этой темы следует ознакомиться с задачами, которые решаются при поиске и разведке месторождений нерудных полезных ис­копаемых, а также с классификацией месторождений полезных ископаемых и методами подсчета запасов естественных строительных материа­лов.

Литература: [1,с. 260-274, 290-293]; [2,с. 323-328, 330-335].

Вопросы для самопроверки

1. Виды разведочных работ, применяемых при инженерно-геологических исследованиях; их задачи и объем на различных стадиях исследования.

2. Какие геофизические методы применяется при инженерно-геологических исследованиях? Объясните возможности их использования и задачи, которые решаются с их помощью.

3. Какие виды бурения применяется при инженерно-геологических исследованиях? Как производят отбор образцов горных пород при раз­личных видах бурения?

4. На каких стадиях исследования выполняются опытные полевые работы?

5. С какой целью применяется опытно-фильтрационные работы при инженерно-геологических исследованиях?

6. Охарактеризуйте основные полевые методы, применяемые для определения прочностных и деформационных свойств горных пород.

7. Какие горные выработки проходят при инженерно-геологических исследованиях? Охарактеризуйте возможности их использования и зада­чи, которые решаются с их помощью.

8. Охарактеризуйте цели и задачи лабораторно-экспериментального изучения состава и физико-механических свойств горных пород на раз­личиях стадиях проектирования.

ЗАДАНИЯ К КОНТРОЛЬНОЙ РАБОТЕ.

ЗАДАНИЕ 1

Составить характеристики свойств минералов, взятых из табл. 1, и представать их в таблице, составленной по форме № 1.

Таблица 1

Форма № 1

ЗАДАНИЕ 2

Составить характеристики свойств горных пород, взятых из табл. 2, и представить их в таблице, составленной по форме № 2

Таблица 2

Форма № 2

ЗАДАНИЕ 3

Объяснять условия образования отложений, взятых в соответ­ствия с номером варианта из табл. 3. Составить инженерно-геоло­гическую характеристику грунтов, наиболее часто встречающихся среди этих отложений.

Таблица 3

ЗАДАНИЕ 4

Охарактеризуйте одну из форм дислокаций горных пород, взятую в соответствии с номером варианта из табл. 4. Необходимо дать ха­рактеристику дислокации, привести схематический рисунок и оце­нить ее влияние на условия строительства различных сооружений.

Таблица 4

ЗАДАНИЕ 5

1. Зная период Т и амплитуду А колебаний сейсмической волны (табл.5), вычислить сейсмическое ускорение a и коэффициент сейсмичности К.

2. Подсчитать сейсмическую инерционную силу S (в Н) воздействующую на сооружение при землетрясении. Массу сооружения Р принимают равной 5500 т.

3. Используя величину сейсмического ускорения и шкалу МSК [1], определить силу землетрясения в баллах. Все эти данные внести в табл. 5.

4. По данным о силе землетрясения уточнить расчетную балльность строительной площадки в районах сложенными: а) рыхлыми оса­дочными породами с глубиной залегания грунтовых вод до 5 м от поверхности земли; б) скальными породами (гранитами, гнейсами), прикрытыми маломощным слоем сухого элювия.

Таблица 5

ЗАДАНИЕ 6

Определить коэффициент фильтрации массива водоносных песков по результатам откачки из одиночной совершенной скважины. Привести расчетную схему. Данные для рас­чета приведены в табл. 6.

Таблица 6

ЗАДАНИЕ 7

Составить описание геологического процесса, выбранного в соответствии с номером варианта по таблице 7. При характеристике геологических процессов необходимо рассмотреть: причины образования, стадии развития, условия строительства сооружений в районах развития этих процессов, мероприятия по их предупреждению и борьбе с ними.

Таблица 7

ЗАДАНИЕ 8

Охарактеризовать один из методов инженерно-геологических исследований, указанный в табл. 8. Описание должно сопровождаться пояснительными схематическими рисунками.

Таблица 8

ЛИТЕРАТУРА

Основная

1. Ананьев В.П.. Коробкин В.И. Инженерная геология.-М.: Высшая школа, I973.

2. Маслов Н.Н., Котов М.Ф. Инженерная геология.-М.: Стройиздат, 1971.

Дополнительная

3. ПешковскийЛ.М., Перескокова Т.М. Инженерная геология – М.: Высшая школа, 1982.

4. Белый Л.Д., Попов В.В. Инженерная геология – М.: Стройиздат, 1985.

5. Смолянинов Н.А. Практическое руководство по минералогии – М.: Недра, 1972.