Учебно-методический комплекс по дисциплине Инженерная геология
Скачать 1.17 Mb.
|
| Раздел 6. Инженерно-геологические изыскания. Общая систематизация методов инженерно-геологических исследований. В ходе инженерно-геологических исследований обычно изучают набор свойств геологической среды – компонентов инженерно-геологических условий. Для этого требуется сочетать отдельные методы в едином комплексном методе. К комплексным методам принадлежат: инженерно-геологическая съемка, рекогносцировка, разведка и т.д. Частными методами следует считать такие, которые позволяют получить информацию преимущественно об одном свойстве геологической среды. Под инженерно-геологической съемкой следует понимать выполнение комплекса полевых, лабораторных и камеральных исследований с целью получения информации об инженерно-геологических условиях территории. В инженерной геологии используют общегеологические (наземные и аэровизуальные наблюдения, горные и буровые работы и др.) и специальные методы. По характеру оценки свойств среды компонентов инженерно-геологических условий методы целесообразно разделить на прямые и косвенные. Прямыми следует считать методы, позволяющие непосредственно фиксировать, оценивать и измерять свойства геологической среды, косвенными – методы, применение которых позволяют получить косвенные данные. На их основании можно оценивать компоненты инженерно-геологических условий (например метод ландшафтных индикаторов или метод геологических индикаторов). Полевые и лабораторные методы исследований включают в себя: наземные и аэровизуальные наблюдения; аэрокосмофотосъемка и дешифрирование аэрокосмофотоматериалов; горные и буровые работы; полевые испытания грунтов; лабораторные методы получения данных о свойствах грунтов, геофизические методы; обследование сооружений. Полевые и лабораторные методы исследований. Наземные и аэровизуальные наблюдения. Метод наземных визуальных геологических наблюдений — традиционный общегеологический метод. Он сопровождается простей¬шими измерениями некоторых показателей свойств геологической среды (элементов залегания пород, ориентировки трещин, мощ¬ности слоев и др.). Метод чрезвычайно информативный. В ходе наземных наблюдений, сопровождаемых описанием свойств геологической среды, изучают геоморфологический облик территории и ее геоморфологическую структуру; разрез (путем обследования обнажений) и условия залегания по¬род, их минеральный и гранулометрический состав, состояние, свойства грунтов (например, угол откоса осыпи); гидрогеоло¬гические условия, водопроявления, заболоченность, положе¬ние УГВ (в колодцах), свойства подземных вод (цвет, запах, вкус, прозрачность и др.); проявления экзогенных геологических процессов. В ходе обследования естественных обнажений пород устанавливают их стратиграфическую принадлежность — проис¬хождение (наличие фауны, характер разреза, структурно-текстур¬ные особенности, характер слоистости, наличие контактов). Геологическое описание горных пород позволяет: составить геологический разрез, на котором можно отразить все данные, важные с точки зрения инженерно-геологической оценки изучаемой геологической системы применительно к конкретному строительству (например, показать на разрезе тонкие прослои глин среди песчаных пород, если исследования ведут для проектирования гидротехнических сооружений и возникает сомнение в устойчивости основания напорных сооружений); расчленить исследуемый объем геологической среды на геологические тела, отвечающие таксономическим единицам классификации. Выделение таксономически определенных геологических тел различных категорий предусматривает наличие данных о возрасте и генезисе, составе горных пород и свойствах грунтов. Описание горных пород ведут в процессе наземных наблюдений (изучение обнажений, расчисток), горных и буровых работ, при отборе образцов пород, в процессе полевых и лабораторных испытаний грунтов. Описываются: выветрелые и зачищенные породы в обнажениях, расчистках; очищенные от шлама куски керна, извлеченные из скважины; образцы, отобранные из горных выработок, очищенные от парафина монолиты грунта (в лабораторных условиях). Примерный порядок описания пород: название породы, цвет (в сухом и влажном состоянии), излом, минеральный и гранулометрический состав, структура и текстура, характер структурных связей минерального уровня, активные элементы и структура изучаемого геологического тела, эффективные структурные связи, включения (форма, состав, количество), пористость, наличие пустот, их размеры, пространственное размещение, трещиноватость (генезис, ориентировка трещин, их ширина, характер стенок, заполнитель, пространственное размещение, густота), размер и форма отдельностей и их размещение на поверхности, наличие флоры и фауны; наличие, состав и распределение органического вещества и легкорастворимых солей; влажность, консистенция, прочность в массиве и в образце, изменение описываемых признаков по разрезу. При описании отмечается характер контактов геологических тел (особенно различающихся влажностью, консистенцией, прочностью), выявляются слои пород с низкой прочностью, зоны ослабления и другие компоненты разреза, которые могут оказать существенное влияние на характер и интенсивность инженерно-геологических процессов. При визуальных наблюдениях используют простейшие методы инструментальных измерений показателей, характеризующих структуру разреза (элементы залегания пород, ориентировка трещин, углы склонов и др.), а также показателей свойств грунтов (предельное напряжение сдвига, плотность, объемная влажность, относительная прочность). Для оценки показателей свойств грунтов используют микропенетрометры, гамма-гамма плотномеры, нейтронные измерители влажности, ручные искиметры и другие портативные приборы. ГОРНЫЕ И БУРОВЫЕ РАБОТЫ При проведении инженерно-геологических исследований прибегают к проходке горных выработок. Горные выработки проходят с целью: 1) изучения геологического строения, проявлений тектонических процессов и трещиноватости пород; 2) проведения полевых опытных работ; 3) отбора образцов пород с ненарушенной структурой и проб воды; 4) организации наблюдений за режимом подземных вод и экзогенных геологических процессов (например, выветривания). Типы горныхвыработок и их целевое назначение рассмотрены ниже. Закопушка. Изучение пород, залегающих под почвенным слоем, под приповерхностным слоем других пород небольшой мощности (до 0 5 и) Прослеживание контактов. Отбор образцов пород. Расчистка. Изучение пород на склонах, залегающих под осыпями или делю вием, изучение пород под выветрелым слоем. Отбор образцов. Канава. Изучение пород с крутым сечением, вертикальной трещиноватостью, приповерхностных зон дробления на глубину до 3 м. Проведение наблюдений за выветриванием. Отбор монолитов. Проведенеие опытных работ. Шурф. Изучение геологического строения и состава горизонтально или пологозалегающих необводненных пород на глубину до 20 м. Проведение полевых опытных работ. Отбор монолитов. Проведение режимных наблюдений. Штольня. Изучение строения пород, залегающих в склоне, кор выветривания, делювиальных и осыпных отложений, трещиноватости пород в зоне разгрузки. Проведение опытных работ в режимных инженерно-геологических наблюдений. Отбор монолитов. Горные выработки предпочтительнее буровых скважин. С их помощью можно наблюдать разрез горных пород и, следовательно, выявлять все детали его строения, важные в инженерно-геологическом отношении. Из них можно более качественно, с меньшими нарушениями отобрать монолиты. Недостатком горных выработок следует считать трудоемкость их проходки (особенно глубоких шурфов), необходимость в крепежном материале, специальных средствах проходки, средствах водоотлива и т. д. Вследствие этого альтернативные буровым скважинам горные выработки (шурфы, дудки, шахты) нередко заменяются буровыми скважинами. В ходе инженерно-геологических исследований применяют способы бурения: 1) дающие керн в виде столбика грунта с относительно ненарушенной структурой (колонковый, пневмоудар-ный, ударно-канатный с кольцевым забоем, шнековый с кольцевым забоем, вибрационный способы); 2) дающие керн, представляющий собой грунт нарушенного строения (медленно-вращательный, шнековый и ручной ударно-вращательный способы); 3) позволяющий получать полностью разрушенный грунт в виде шлама (ударно-канатное бурение сплошным забоем и роторное). В процессе бурения инженерно-геологических скважин должна быть обеспечена возможность: полного изучения разреза горных пород и установления положения границ слоев с высокой точностью; отбора образцов грунта требуемого диаметра, сохраняющих ненарушенное сложение и естественную влажность; проведения опытных испытаний грунтов. Колонковым способом можно бурить скважины глубиной до 100 м, диаметром до 168 мм практически во всех породах. Колонковый способ не позволяет получать образцы пород с ненарушенной структурой из рыхлых несвязных и сильно выветрелых пород. В процессе бурения наблюдается их истирание и разрушение обломков. ДИНАМИЧЕСКОЕ, УДАРНО-ВИБРАЦИОННОЕ И СТАТИЧЕСКОЕ ЗОНДИРОВАНИЕ, ПЕНЕТРАЦИОННО-КАРОТАЖНЫЙ МЕТОД Методы относятся к специальным инженерной геологии. Они основаны на том, что песчано-глинистые породы в зависимости от их состава и свойств оказывают различное сопротивление режущему профилю, чаще всего коническому наконечнику. По способу погружения конуса (забивка, вдавливание) различают динамическое и статическое зондирование. Динамическое зондирование предназначено для исследования песчано-глинистых пород; содержащих не более 40 % крупнообломочного материала, на глубину до 20 м. С помощью этого метода можно расчленить разрез пород на слои, отличающиеся сопротивлением динамической пенетрации с высокой точностью (до 0,05 м); установить их степень однородности, определить показатели некоторых свойств и глубину забивки свай. Зонд, включающий штанги и наконечник, забивают в грунт ударами молота, падающего с фиксированной высоты. При забивке зонда фиксируют число ударов и глубину погружения зонда от одного залога, который устанавливают в зависимости от сопротивления грунта. Сопротивление, оказываемое грунтом зонду, называется динамическим сопротивлением пенетрации. Оно включает сопротивление грунта прониканию наконечника и силу трения по боковой поверхности зонда (между грунтом и штангами). Динамическое сопротивление пенетрации выражают в виде относительной величины, числа стандартных ударов на 10 см погружения зонда, N=10n/s, где п — число ударов в залоге; s — осадка зонда от залога. В процессе зондирования с увеличением глубины испытаний увеличивается масса зонда (навинчивание новых штанг) и трение по боковой поверхности зонда. Вследствие этого в величину N вносится поправка N1 = Nk, где N1 — исправленный показатель динамической пенетрации, k — коэффициент, учитывающий приращение массы зонда и трение между зондом и стенками зондировочной скважины. Вибрационное зондирование основано на погружении зонда в грунт вибромолотом массой 350 кг с частотой ударов 300-1200 в минуту. В процессе зондирования измеряют скорость погружения зонда. Условное динамическое сопротивление вычисляют по формуле PA=(240*Ka)/V, где V – скорость зондирования, Ka – коэффициент учета потери энергии. Статическое зондирование основано на вдавливании зонда в грунт статической нагрузкой. Оно применяется для испытания немерзлых и талых песчано-глинистых грунтов, содержание не более 25% частиц крупнее 10 мм. Сопротивление, оказываемое грунтом вдавливанию зонда называют общим сопротивлением пенетрации (R). Общее сопротивление пенетрации включает статическое сопротивление пенетрации (Q), часть общего сопротивления, обусловленную силами реакции грунта на вдавливания наконечника и трение по боковой поверхности зонда (F). R=Q+F Интенсивность статического сопротивления пенетрации, т.е. сила, приходящаяся на единицу площади поперечного сечения наконечника зонда, называется удельным статическим сопротивлением пенетрации (Pq). Интенсивность трения, т.е. сила трения, приходящаяся на единицу площади боковой поверхности зонда, называется удельным трением (Pj). По величине Pq определяют плотность сложения песков, консистенции глинистых грунтов, устанавливают нормативное давление на грунт, по Pq и Pj определяют несущую способность свай. Пенетрационно-каротажный метод основан на совмещении статического зондирования с радиоизотопным каротажем, что позволяет одновременно с показателями статической пенетрации получить информацию о других свойствах грунтов без бурения скважин. В процессе вдавливания зонда, оснащенного соответствующими датчиками, получают в виде непрерывных записей распределения по глубине данных о естественном гамма-фоне, плотности грунта (по γ-γ-каротажу), объемной влажности (по нейтрон-нейтронному каротажу), пористости, об удельном сопротивлении пенетрации, о трении по боковой поверхности зонда. С помощью этих данных можно расчленить разрез песчано-глинистых пород на слои, выбрать по нормативам характеристики свойств грунтов основания, нужные для проектирования сооружений. При проведении испытаний грунтов пенетрационным каротажем применяют станции пенетрационного каротажа (СПК), в том числе станции для проведения испытаний на акваториях (ПСПК). При проведении инженерно-геологических исследований наряду с глубинным используют и поверхностное зондирование. Для этого применяют разные конструкции ударников и пенетрометров (ДОРНИИ, ПРОКТОРА, РОКОСА, ДИИТ). Наиболее распространен микропенетрометр ВСЕГИНГЕО МВ-2. Он предназначен для опробования пород в обнажениях, выделения грунтов с низкой прочностью. По данным испытаний определяют величину предельного напряжения сдвига pm = Pk/h, где Р — нагрузка на конус; h — глубина погружения конуса; k — коэффициент, зависящий от угла раскрытия конуса. ИСПЫТАНИЯ ГРУНТОВ СТАТИЧЕСКИМИ НАГРУЗКАМИ В ШУРФАХ И СКВАЖИНАХ Испытания грунтов жесткими штампами проводят с целью определения деформационных характеристик песчано-глннистых и крупнообломочных грунтов. Сущность метода заключается в натурном моделировании процесса деформирования (уплотнения) достаточно большого (по сравнению с лабораторной пробой) объема грунта под нагрузкой, отвечающей нагрузке проектируемого сооружения. Испытания проводят в шурфах, скважинах и при строительстве ответственных сооружений — в котлованах. Сведения о форме и размерах штампов содержит табл. 18. После монтажа установки в шурфе или скважине штамп нагружают ступенями до стабилизации осадки от каждой ступени нагрузки. Условная стабилизация считается достигнутой, если приращение осадки штампа за время не превышает 0,1 мм. Наблюдения за осадкой штампа в первый час после приложения нагрузке ведут через 10+10+ 10+ 15 + 15 мин, далее через 30 мин. Минимальная точность измерения осадки 0,1 мм. Число ступеней нагрузки не более 5. Первую ступень нагрузки принимают равной природному давлению на отметке заложения штампа (не менее 0,05 МПа), предпоследняя ступень должна отвечать проектной нагрузке. В отдельных случаях, предусмотренных проектом штампа нагружают до предела несущей способности, который устанавливается по появлению валика вытирания или образованию трещин вокруг штампа. В ходе проведения испытаний на каждой ступени график S=f(t), где S – осадка штампа, мм; t – время. После испытаний строят график S=F(P), где P – нагрузка. По результатам определяют модуль деформации, например по формуле Буссинеска: E=(1- µ2)*P/Sd, где Е – модуль деформации; Р – полная нагрузка на штамп. Берется по прямолинейному участку графика P=f(s); d – диаметр штампа; S – конечная осадка, соответствующая нагрузке Р; µ - коэффициент Пуассона для грубообломочных грунтов – 0,27; песков и супесей – 0,30; суглинки – 0,35; глины – 0,42. ЛАБОРАТОРНЫЕ МЕТОДЫ ПОЛУЧЕНИЯ ДАННЫХ О СВОЙСТВАХ ГОРНЫХ ПОРОД И ГРУНТОВ Методы получения инженерно-геологической информации включают обширный комплекс лабораторных методов определения физико-механических свойств пород изученных ранее. A. Основные методы лабораторных определений физико-механических свойств песчано-глинистых пород включают определение: - гранулометрического состава связных и несвязных пород; - плотности и объемной массы пород, расчет пористости; - влажности и максимальной молекулярной влагоемкости; - пластичности, липкости, набухания, водопрочности; - коэффициента фильтрации; - угла естественного откоса; - сжимаемости и сопротивления сдвигу. Б. Методы определения физико-механических свойств скальных пород. Многие физико-механические показатели скальных пород определяются в лабораторных условиях аналогично связным группам. Ниже рассматриваются только важнейшие, рекомендуемые для выполнения массовых испытаний: 1) определение водно-физических свойств пород: плотности, объемной массы, влажности, водонасыщенности, водопоглащения, пористости; 2) определение прочностных свойств: предел прочности на растяжение, сжатие и изгиб; 3) определение упругих свойств, твердости, пластичности, хрупкости. Рассмотрим основные положения, на которых базируются требования к методам определения показателей свойств грунтов в лабораторных условиях. Набор показателей свойств и объем лабораторных испытаний должны быть оптимальными и точно отвечать инженерной задаче. Наборы показателей свойств и число определений некоторого свойства грунтов изменяются на различных этапах хозяйственной деятельности в зависимости от цели, для достижения которой используются показатели. А) При составлении схем размещения и развития отраслей промышленности ТЭО, которые в геологическом отношении базируются на результатах государственной инженерно-геологической съемки, показатели свойств грунтов используются в процессе составления средне- и мелкомасштабных карт инженерно-геологических условий для уточнения названий горных пород, выявления закономерностей пространственной изменчивости и установления главных направлений; проверки правильности отнесения геологического тела к некоторой таксономической единице классификации и характеристики его свойств; сравнительной оценки свойств грунтов, распространенных в разных частях изучаемой территории. С целью решения перечисленных задач достаточно иметь в распоряжении главным образом показатели, характеризующие состав пород, и показатели свойств, называемые классификационными. Оценки показателей могут быть подсчитаны с вероятностью, не превышающей 0,7—0,8. При проведении инженерно-геологических исследований на стадии проекта должны быть получены данные о показателях свойств, достаточные для расчленения геологической среды внутри контуров строительной площади на глубину сферы взаимодействия наиболее тяжелого сооружения на геологические тела; выбора на основании оценок классификационных показателей нормативных значений показателей сжимаемости и прочности грунтов, необходимых для предварительного расчета оснований, выполняемого в рамках компоновки сооружений; составления проекта проведения строительных работ и проекта защитных мероприятий. В процессе инженерно-геологических изысканий на стадии рабочей документации показатели свойств должны обеспечить расчленение геологической среды внутри предполагаемой сферы взаимодействия на геологическое тело; выделение инженерно-геологических элементов; получение для них оценок прочностных и деформационных свойств грунтов, необходимых для окончательного расчета основания сооружения. В соответствии со СНиП оценки показателей свойств должны быть получены с вероятностью 0,85 при расчете по деформациям и 0,95 при расчете оснований по несущей способности. Для сооружений I класса и уникальных вероятность увеличивается до 0,99. Таким образом, по мере детализации инженерно-геологических исследований увеличивается разнообразие методов лабораторных испытаний грунтов, возрастает роль модельных испытаний грунтов при определении показателей их прочности и деформационных свойств, становятся более жесткими требования к точности и доверительной вероятности оценок показателей свойств. Словарь понятий и терминов Геологические термины и понятия описаны кратко, включают только общее значение и не претендуют на полноту характеристики. АБРАЗИЯ – процесс механического разрушения волнами и течениями коренных пород. Проявляется особенно интенсивно у берега под действием прибоя. ГЕОХРОНОЛОГИЯ – измерение геол. времени. Абсолютная - устанавливает геологическое время в астрономических единицах; относительная – устанавливает только последовательность геологических событий. АККУМУЛЯЦИЯ – накопление на поверхности суши или на дне водного бассейна минеральных веществ или органических остатков. Процесс противоположен денудации. АЛЕВРИТ – рыхлая пылеватая осадочная порода, состоящая преимущественно из кварца, полевого шпата, слюды. АЛЕВРОЛИТ – сцементированная осадочная порода, сложенная более чем наполовину частицами алевритовой размерности (0,01 – 0,1мм). АЛЛЛЮВИЙ – отложения постоянных водных потоков в речных долинах. В зависимости от гидрологического режима реки и состава размываемых пород имеет различные структурно-текстурные особенности. АМОРФНОСТЬ – состояние твердого вещества с беспорядочным расположением частиц (молекул, атомов, ионов). Понятие противоположное кристаллическому состоянию. АНИЗОТРОПИЯ – характерна для слоистых пород. Различные физические свойства пород и минералов по разным направлениям. АНИОН – ион, несущий отрицательный электрический заряд и при электролизе идущий к аноду (положительно заряженному электроду). АНТИКЛИНАЛЬ – выпуклый изгиб последовательно расположенных пород, при котором внутренняя часть (ядро) сложена более древними породами. АНТРАЦИТ – каменный уголь наиболее высокой степени метаморфизма. АРГИЛЛИТ – камнеподобная глинистая порода. Образуется в результате уплотнения, дегидратации и цементации глин при диагенезе и эпигенезе. АРХЕЙ – сокращенное название эры. Древнейшие породы представлены различными гнейсами и кристаллическими сланцами, иногда мраморами и кварцитами. АФАНИТ – тонкозернистая порода, в которой отдельные минералы неразличимы невооруженным глазом. АЭРОФОТОСЪЁМКА – фотографирование поверхности (моря и суши) с самолёта или вертолёта специальными камерами. АЭРОЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА – геофизический метод разведки, основанный на зависимости напряженности и поляризации электромагнитных полей от электрических свойств горных пород. БАЗИС ЭРОЗИИ – поверхность, ниже которой водный поток не может углубить свое ложе. БАЛЛЬНОСТЬ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ – интенсивность землетрясения, выраженная в баллах. БАРХАН – подвижная песчаная форма рельефа пустынь и полупустынь, поперечная к направлению ветра. БАССЕЙН АРТЕЗИАНСКИЙ – гидрогеологическая структура, приуроченная к впадинам (прогибам), выполненным осадочными слоистыми породами, содержащими артезианские воды. БИОТИТ – слюда. БОЛОТО – избыточно увлажненный участок суши, часто со слоем торфа, покрытый болотной растительностью. Различают верховые и низинные. Верховые располагаются на водоразделах или высоких террасах и питаются атмосферными водами. Низинные – располагаются в понижениях рельефа. БРЕКЧИИ- крупнообломочные породы, состоящие из сцементированных угловатых обломков различных пород. В зависимости от размеров обломков выделяют глыбовые, крупно-, средне-, мелкощебневые. БУРЕНИЕ – проходка буровых скважин. Много различных видов бурения: колонковое, бескерновое, ударное, шарошечное, шнековое, вибробурение, термическое и др. БУТОВЫЙ КАМЕНЬ – естественный строительный камень неправильной формы. Применяется для кладки фундаментов, отмостки откосов и т. п. ВАЛУНЫ – крупные окатанные обломки и глыбы пород величиной от 10 до 100 см и больше. ВЕЧНАЯ МЕРЗЛОТА – горные породы с отрицательной температурой, которая сохраняется веками и даже тысячелетиями. Признаками вечномерзлых пород служат отрицательная температура и лед вместо свободной воды. Вечномерзлые породы залегают под слоем сезоннопротаивающих пород. ВЗБРОС – крутопадающий разрыв пластов. При пологом смещении разрыв относят к надвигу. ВЛАГОЁМКОСТЬ – способность вещества поглощать и удерживать определённое количество влаги, выраженное в весовых или объёмных единицах. Различают гигроскопическую, максимальную молекулярную, капиллярную и полную. ВЛАЖНОСТЬ – количество воды в процентах или долях единицы относительно абсолютно сухой породы. ВОДА АРТЕЗИАНСКАЯ – пластовая вода. Залегает между водоупорными слоями. Вскрытая скважинами подымается выше кровли водоносного пласта, при избыточном гидростатическом давлении может фонтанировать. ВОДА ГРУНТОВАЯ – гравитационная вода постоянно существующего водоносного горизонта, расположенного на первом водоупорном слое. ВОДА КРИСТАЛЛИЗАЦИОННАЯ – вода в кристаллической решётке. ВОДОРОДНЫЙ ПОКАЗАТЕЛЬ (pH) – концентрация ионов водорода в растворе. Характеризует равновесие среды. Растворы, в которых pH больше 7 являются щелочными, при pH около 7 – нейтральными, при pH меньше 7 – кислыми. ВОЗРАСТ ГЕОЛОГИЧЕСКИЙ – время, прошедшее от геологического события. Различают абсолютный и относительный. Абсолютный – возраст, выраженный в единицах астрономического времени. Относительный - время какого-либо события в истории Земли по отношению ко времени другого события. ВОЛНЫ СЕЙСМИЧЕСКИЕ – упругие волны, возникающие в результате землетрясения, взрывов. Распространяются в виде затухающих колебаний в Земле. ВУЛКАНИЗМ – совокупность процессов и явлений, связанных с перемещением магматических масс из глубинных частей земной коры на поверхность. ВЫВЕТРИВАНИЕ – процесс изменения и разрушения горных пород под действием физических, химических агентов, а также под влиянием растительных и животных организмов. ГАЗОПРОНИЦАЕМОСТЬ – свойство пород пропускать газ благодаря сообщающимся порам и наличию трещин. ГАЛЬКИ – окатанные обломки пород размером от 10 до 100 мм. Форма галек зависит от вещественного состава, текстурных и структурных особенностей породы, а также от характера среды переноса. ГЕОЛОГИЯ – наука о строении Земли, её происхождении и развитии. ГЕОЛОГИЯ ИНЖЕНЕРНАЯ – отрасль геологии, изучающая верхние горизонты земной коры в связи с инженерной деятельностью человека. Круг рассматриваемых вопросов включает обоснование выбора места строительства, рекомендации по надежности конструкции сооружений, мероприятий по борьбе с процессами, которые могут возникнуть при эксплуатации сооружений и др. ГИДРОГЕЛОГИЯ – наука о подземных водах. Изучает происхождение, условия залегания, законы движения, свойства подземных вод и их хозяйственное значение. ГИДРОЛОГИЯ - наука, изучающая природные воды и протекающие вних закономерности. ГИПОТЕЗА ВЕГЕНЕРА – предложена немецким геофизиком в 1912г. Сущность заключается в предположении о дрейфе материков ( плавают на подстилающем базальтовом слое). ГЛИНЫ – связные несцементированные осадочные породы с преобладанием глинистых минералов (размеры частиц <0,005мм). По классификации инженеров-геологов к глинам относятся породы, содержащие более 30% глинистых частиц. ГЛИНЫ ЛЕНТОЧНЫЕ – отложения приледниковых озер. Состоят из чередующихся тонких слоев песка и глины. Слоистость связана с неравномерным поступлением обломочного материала в разные сезоны года. ГОЛОЦЕН – четвертичные отложения. Эпоха послеледниковая, современные отложения. ГОРСТ – приподнятое положение участка по отношению к окружающим областям, ограничен сбросами или взбросами. ГРАБЕН – опущенный участок земной коры, отделенный сбросами (реже взбросами) от смежных, относительно приподнятых участков. ГРАВИЙ – рыхлая крупнообломочная осадочная порода (псефитовая). Обломки окатанные размерами 1 – 10мм. ГРУНТОВЕДЕНИЕ – раздел инженерной геологии, изучающий состав, строение и физико-механические свойства различных пород. ГРУНТОНОС – прибор для отбора рыхлых и мягких пород с сохранением их природного сложения и влажности. ГУМУС – продукт биохимического разложения отмерших остатков организмов (органические вещества почв). ДВИЖЕНИЯ ГРАВИТАЦИОННЫЕ – поверхностные движения рыхлых пород (продукты выветривания) и значительных толщ осадков происходят во всех широтах и в любых условиях (на суше и под водой). ДВИЖЕНИЯ ТЕКТОНИЧЕСКИЕ – в основном механические перемещения в земной коре и в верхней мантии, изменяющие структуру пород. ДЕГРАДАЦИЯ МЕРЗЛОТЫ – переход многолетнемерзлых пород из мерзлого состояния в талое. Связано с повышением среднегодовой температуры. Сопровождается термокарстом и др. явлениями. ДЕЛЮВИЙ (ДЕЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ) – накопления смытых со склонов (дождевыми и талыми водами) рыхлых продуктов выветривания. ДЕНУДАЦИЯ – снос, удаление продуктов выветривания. Главная движущая сила – сила тяжести. В широком смысле – совокупность процессов удаления продуктов выветривания с последующей их аккумуляцией. ДЕФЛЯЦИЯ – (выдувание) – разрушительная деятельность ветра: выдувание рыхлого песчаного и алевролитового материала. ДИАГЕНЕЗ – превращение, преобразование осадка от первоначального вида до осадочной породы. ДИНАМОМЕТАМОРФИЗМ – структурное преобразование пород под действием тектонических сил без участия магмы. Основные факторы – гидростатическое и одностороннее давления. ДРЕНАЖ –осушение пород (естественное или искусственное). ЗАБОЛАЧИВАНИЕ – зарастание водоемов болотной растительностью. В результате образуется торф, затягивается вся поверхность водоема. Процесс образования болота связан с затруднением стока, близкого залегания водоносных пород или водоупорного слоя. ЗАКОН ДАРСИ – закон фильтрации жидкости в пористой среде. Скорость фильтрации линейно зависит от напорного градиента V=K.I, где V – скорость фильтрации, K – коэффициент фильтрации, I – напорный градиент. ЗАЛЕГАНИЕ ПЕРВИЧНОЕ – залегание породы в процессе формирования. Обычно оно близко к горизонтальному. ЗАЛЕГАНИЕ СОГЛАСНОЕ – напластование пород, при котором поверхности пластов почти параллельны между собой и при этом соблюдается стратиграфическая последовательность. ЗАПАСЫ ПОДЗЕМНЫХ ВОД – количество гравитационной воды в порах, пустотах и трещинах водоносных пород. Различают вековые, общие, эксплуатационные и др. ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЕ – колебания Земли, вызванные внезапным освобождением потенциальной энергии земных недр .Обычно имеют тектоническое происхождение. Напряжения накапливаются десятки и сотни лет. Освобождение энергии сопровождается разрывом и смещением твердого вещества в очаге и обратимыми деформациями пород за пределами очага. Обратимые деформации распространяются в виде упругих колебаний. ИГЛОФИЛЬТР – колонна труб, к нижнему концу которой присоединены фильтровое звено и наконечник для погружения. Применяется для понижения уровня грунтовых вод и осушения пород. ИЗВЕСТНЯКИ – осадочные породы, состоящие главным образом из кальцита или кальцитовых скелетных остатков организмов. ИЛ – тонкий водонасыщенный неконсолидированный осадок современных водоёмов. В естественных условиях обладает текучестью. ИСЛАНДСКИЙ ШПАТ – прозрачные или слабо окрашенные разновидности кальцита. КАРСТ – совокупность явлений в карбонатных породах, связанных с работой подземных и поверхностных вод. Образуются пустоты разного размера и формы т.к. происходит растворение и вынос пород КАРТА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ – изображение на топографической основе инженерно-геологических условий местности КЕРН БУРОВОЙ – цилиндрический столбик породы, остающийся внутри буровой трубы, поднятый на поверхность. КОНГЛОМЕРАТ – сцементированный галечник. Состав может различный. Обычно, в конгломератах выделяют три составных части: обломки, песок и алеврит и цемент. КОРРАЗИЯ – (обтачивание) – процесс шлифования, полирования пород обломочным материалом, перемещаемым водой, ветром, льдом и т.п. КОЭФФИЦИЕНТ ВНУТРЕННЕГО ТРЕНИЯ – угловой коэффициент, выражающий зависимость сопротивления породы сдвигу от нормального давления. Для песчаных пород изменяется в пределах 0,25 – 0,60, для глинистых – 0,15-0,35. КРИОГЕНЕЗ, МЕРЗЛОТНЫЕ ПРОЦЕССЫ – процессы в промерзающих, мерзлых и протаивающих грунтах: пучение, миграция влаги и плывунных масс в период промерзания и протаивания, солифлюкция и др. КРИОГЕННАЯ СТРУКТУРА – характерна для мерзлых пород скрепленных ледяным цементом. В зависимости от степени заполнения пор льдом выделяют контактный, плёночный, поровый и базальный ледовый цемент. ЛЁСС – однородный пылеватый грунт светло-серого цвета с пористостью 40 – 55% и видимыми невооруженным глазом вертикальными порами. При сильном увлажнении образуются просадки. МАГМА – расплавленная масса (силикатная, сульфидная и др.) в земной коре, при застывании которой образуются горные породы. Состав магм различен. Считается, что главные типы магм – ультраосновная, основная (базальтовая) и кислая (гранитная). МАГМАТИЗМ – совокупность всех геологических процессов, в которых магма является движущей силой. МАГНИТУДА ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ – относительная энергетическая характеристика землетрясения, введена Рихтером. Определяется как логарифм отношения амплитуд волн данного и стандартного землетрясений. МЕЛ – белая осадочная порода. Состоит преимущественно из кальцитовых остатков морских планктонных водорослей. МЕЛОВОЙ ПЕРИОД – последний геологический период мезозойской эры (60 – 70 млн. лет). МЕРГЕЛЬ – осадочная порода смешанного глинисто-карбонатного состава (30-75%) карбонат. В зависимости от состава карбонатных минералов мергели делятся на известковистые и доломитовые. МЕТАМОРФИЗМ – изменения структуры и химического состава пород под действием температуры, давления и химически активных растворов и газов. МОНОКЛИНАЛЬ – структура, в которой слои наклонены в одну сторону. МОРЕНА – моренные отложения – отложения накопленные льдом при движении ледника. Состав очень разнообразен от валунов до суглинков и глин. Всегда не отсортированы и содержат редко рассеянную гальку и валуны. МРАМОР – магматическая порода, состоящая главным образом из кальцита и представляющая собой перекристаллизованный известняк. МУСКОВИТ – белая слюда – «московское стекло» . НАДВИГ – разрывное нарушение обычно с пологим наклоном, по которому висячий блок поднят относительно лежачего и надвинут на него. НАНОСЫ – название рыхлых, четвертичных отложений (песок, гравий, галечник, суглинок, глина и пр.), покрывающих коренные породы. НЕОГЕНОВЫЙ ПЕРИОД – второй геологический период кайнозойской эры продолжительностью около 25 млн. лет. Это период формирования высочайших горных хребтов – Альп, Гималаев, Кавказа и др. горных систем. ОБВАЛ - гравитационное перемещение без участия воды на крутом склоне (угол больше угла естественного откоса). ОЛЕДЕНЕНИЕ – оболочка льда и снега .Основные типы: наземное –лёд скапливается в ледниках и ледниковых покровах, морское – льды на поверхности морей и океанов в виде однолетних и многолетних масс, подземное (мерзлота). ОЛЕДЕНЕНИЕ ПОДЗЕМНОЕ – вечномерзлая толща (многолетнемерзлые грунты) обязано охлаждением земной коры ниже 00С за длительный период времени. Образуется под влиянием космических и планетарных причин и поддерживается современными климатическими условиями. ОПОКА – порода, сложенная аморфным кремнезёмом (опалом) с примесью глинистого вещества, скелетных частей организмов. Содержание SiO2 достигает 92- 98%. ОПОЛЗЕНЬ – отрыв пород и перемещение их по склону под влиянием силы тяжести. Это один из типов гравитационного движения. Оползневую массу называют оползневым телом ( иногда деляпсием), поверхность, по которой оползень отрывается и перемещается вниз – поверхностью скольжения. ОТЛОЖЕНИЯ ЛЕДНИКОВЫЕ - отложения, образующиеся при таянии ледника. Отличаются крайне неоднородным обломочным материалом: валунные глины, валунный мергель, галечники, пески, супеси, суглинки, ленточные глины и др. ОТЛОЖЕНИЯ ТЕХНОГЕННЫЕ – связаны с деятельностью человека (отвалы горных выработок, плотины, ирригационные наносы, «культурные» наслоения городов и т.п.). ОЧАГ ЗЕМЛЕТРЯСЕНИЯ – область внутри земли, где внезапно выделяется потенциальная энергия, что сопровождается разрушением и необратимыми деформациями пород. ПАЛЕОНТОЛОГИЯ – наука, изучающая по ископаемым остаткам организмов и следам их жизнедеятельности историю развития растительного и животного мира прошлых геологических эпох. ПЕЛИТ – название осадочных пород любого состава и происхождения, размеры частиц которых < 0,001 или < 0,005 мм. ПЕМЗА – легкая губчатая масса. Образуется при подъёме насыщенной газами вязкой лавы. ПЕРЛЮВИЙ - скопление грубообломочного материала в результате промывания водой и выноса мелкозема ПЕСОК КВАРЦЕВЫЙ – более чем на 90% состоит из обломков кварца. ПЕСЧАНИК - обломочная сцементированная порода, возникающая в результате цементации песка. ПЛАТФОРМА – основной элемент структуры континентов, противоположный геосинклиналям и отличается от них более спокойным тектоническим режимом. ПЛЫВУН – водонасыщенный песок, супесь способные расплываться (перемещаться). Причиной возникновения истинных плывунов является размножение анаэробных микроорганизмов в чистом мелком кварцевом песке. ПОРОДА ГЛИНИСТАЯ - осадочная порода обломочного и хемогенного генезиса, состоящая из частиц d < 0,005 мм. Минеральный состав: глинистые минералы, магнезиальные силикаты и хлориты. ПОРОДА КАРБОНАТНАЯ – осадочная порода, состоящая более чем на 50% из карбонатных минералов – известняков, доломитов и переходных между ними разностей. ПОРОДА МАГМАТИЧЕСКАЯ – образовавшаяся из охлаждённой и затвердевшей магмы как на глубине внутри земной коры, так и на земной поверхности. ПОРОДА МЕТАМОРФИЧЕСКАЯ – основные особенности (минеральный состав, структура, текстура) обусловлены процессами метаморфизма, когда частично или полностью утрачены признаки первичного осадка. ПОЧВА – поверхностный слой земной коры, несущий растительность и обладающий плодородием. Состоит из нескольких горизонтов, возникших от взаимодействия горных пород, климата, растительных и животных организмов (особенно бактерий), рельефа местности. ПРОДУКТЫ ВЫВЕТРИВАНИЯ – обломки пород и минералов, коллоидные растворы, образующиеся в результате выветривания (физического и химического) различных магматических, осадочных и метаморфических пород. ПРОЛЮВИЙ (ПРОЛЮВИАЛЬНЫЕ ОТЛОЖЕНИЯ) – рыхлые образования, возникающие в результате переноса и отложения временными потоками продуктов выветривания пород. ПРОЦЕССЫ ЭКЗОГЕННЫЕ (ПОВЕРХНОСТНЫЕ) – процессы, вызванные солнечной радиацией, силой тяжести и жизнедеятельностью организмов. К ним относятся: выветривание, перемещение продуктов выветривания под действием силы тяжести, из-за движения воды, ледников и ветра. ПЫЛЬ – дисперсная система, состоящая из различных по форме частиц величиной от 10-4 до 10-2 см. ПУЧЕНИЕ – местная деформация поверхности увлажненных пород в результате их промерзания, набухания или выдавливания. ПУЧИНА – местное поднятие поверхности полотна железных и автомобильных дорог, вызванное увеличением объёма водонасыщенных глинистых глинистых пород при их замерзании. РАЗЛОМ – крупная дизъюнктивная дислокация земной коры, распространяющаяся на большую глубину и имеющая значительную длину и ширину. САПРОПЕЛИ – органо-минеральные отложения озерных водоёмов. Органические вещества образуются за счёт продуктов распада живущих в воде растительных и животных организмов. СДВИГ - разрыв с вертикальным или наклонным смещением пород. СИНКЛИНАЛЬ – вогнутая складка, ядро которой сложено более молодыми слоями. СКЕЛЕТ ПОРОДЫ – твердые минеральные частицы, слагающие породу (грунт). СЛАНЦЕВАТОСТЬ – расслаивание (листоватость) в слоистых метаморфических породах. Плоскости делимости располагаются параллельно таблитчатым, чешуйчатым и вытянутым минералам. СТРУКТУРА - для магматических и метаморфических пород совокупность признаков, обусловленная степенью кристалличности, размерами и формой минералов, способом их сочетания между собой и со стеклом. СТРУКТУРА БРЕКЧИЕВИДНАЯ – структура магматических и метаморфических пород характеризующаяся наличием в породе угловатых обломков и цементирующей массы. СЪЁМКА ИНЖЕНЕРНО-ГЕОЛОГИЧЕСКАЯ – геологическая съёмка для изучения условий строительства различных сооружений и использования территории. Охватывает геологическое строение, геоморфологию, геологические процессы, а также изучение строительных свойств пород. ТЕКСТУРА – совокупность признаков строения породы. Учитывает ориентировку, относительное расположение и распределение составных частей породы. ТЕКТОНИКА – совокупность тектонических движений и процессов, под воздействием которых формируются тектонические структуры земной коры. ТЕРМОКАРСТ – явление неравномерного проседания или провала почвы и подстилающих её пород в результате вытаивания подземного льда. ТОРФ – горючее ископаемое. Представляет собой первую стадию превращения растительного материала в уголь. ТУФ ВУЛКАНИЧЕСКИЙ – порода, образовавшаяся из твердых продуктов вулканических извержений: бомб, пепла, песка, обломков других пород. УПЛОТНЕНИЕ ГОРНЫХ ПОРОД – повышение плотности пород под действием внешних нагрузок за счёт уменьшения пористости. ФАЦИИ - условия, определяющие особенности образования пород. ЦЕМЕНТ – связующее вещество конгломератов, брекчий, песчаников и алевролитов. ШКАЛА АБСОЛЮТНОЙ ГЕОХРОНОЛОГИИ – шкала геологического развития, в которой в астрономических единицах времени (годах) выражены основные рубежи геологической истории. ЩЕБЕНЬ - рыхлая крупнообломочная (псефитовая) порода, состоящая из почти неокатанных, остроугольных обломков породы размером 10 – 100мм. ЭЛЕКТРОРАЗВЕДКА – геофизический метод разведки, основанный на изучении естественных и искусственно созданных электромагнитных полей постоянного и переменного тока. ЭЛЮВИЙ – (вымывать)-продукты выветривания пород, оставшиеся на месте своего образования. ЗАДАНИЕ НА КОНТРОЛЬНУЮ РАБОТУ 1. Объясните значение инженерной геологии для проектирования, строительства и эксплуатации железных дорог, учитывая их протяженность и природные условия. 2. Опишите минералы (табл. 1) и горные породы (табл. 2), отвечая на вопросы, помещенные в примечаниях к этим таблицам. . 3. Назовите основные физико-механические свойства горных пород, знание которых необходимо для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства грунтовых отложений (табл. 3). 4. Перечислите методы определения абсолютного и относи- тельного возрастов пород. Пользуясь данными табл. 4 и 5, назовите эры и периоды геологической истории Земли. 5. Опишите сущность процессов внутренней динамики Земли (эндогенных процессов). Приведите схемы нарушения форм залегания пород (табл. 6). Покажите зависимость силы землетрясения от геоморфологического строения участка, состава и обводненности пород. 6. Объясните сущность процессов внешней динамики Земли (экзогенных процессов). Опишите эти процессы (табл. 7) и возможные защитные мероприятия. 7. Приведите классификацию подземных вод. Опишите фазовые состояния воды в породах, а также условия залегания и движения подземных вод (табл. 8). 8. Сформулируйте основной закон фильтрации подземных вод. Опишите методы определения коэффициента фильтрации и расхода плоского потока подземных вод. Назовите требования к питьевой воде. Объясните причины агрессивности воды к бетону и металлу. 9. Опишите методы инженерно-геологических исследований (табл. 9). |
Похожие:
 | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Геология месторождений нефти и газа» Дополнение к учебно-методическому комплексу «Геология месторождений нефти и газа». Учебно-методический комплекс. Рабочая программа... | | Программа учебной дисциплины «Гидрогеология и инженерная геология» Учебная дисциплина гидрогеология и инженерная геология обязательная дисциплина федеральных государственных образовательных стандартов... |
| Самостоятельная работа с литературой реферат Курсовая работа (5-8... Л. В. Передельский, О. Е. Приходченко. Инженерная геология. Ростов-на-Дону: изд-во Феникс, 2006 |  | Рабочая программа для студентов специальности 020306. 65 Экологическая... Е. Ю. Ликутов. Историческая геология с основами палеонтологии: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа по дисциплине «Историческая... |
| Е. С. Утробина, Т. Е. Елшина инженерная графика и топографическое... ... | | Учебной дисциплины техническая мелиорация грунтов Рекомендуется для направления подготовки Дисциплина «Техническая мелиорация грунтов» относится к дисциплинам профилизации инженерная геология – вариативная часть профессионального... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов одо... Б. 3 В. 3 Ермолаева В. А. История социально экономического развития Тюменского региона. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа... | | Учебно-методический комплекс по дисциплине «Начертательная геометрия.... «Агроинженерия» специальности 110302 «Электрификация и автоматизация сельского хозяйства» на основании примерной программы дисциплины... |
| Учебно-методический комплекс дисциплины инженерная психология Рабочая программа составлена на основании требований государственных образовательных стандартов высшего профессионального образования... | | Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Т. В. Рыбалова. История мировых цивилизаций: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020306.... |
| Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Добрякова В. А. Геоинформационные системы в геологии. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов для студентов... | | Методическое указание по курсовому проектированию по дисциплине «Общая... Реферат |
| Учебно-методический комплекс дисциплины информатика Специальность... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... | | Учебно-методический комплекс дисциплины иностранный язык Специальность... Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями государственного образовательного стандарта высшего профессионального... |
| В. Л. Гусельников инженерная экология В. Л. Гусельников. Инженерная экология: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов направления 021300. 62 «Картография... | | Учебно-методический комплекс Рабочая учебная программа для студентов... Войтик Н. В. Иностранный язык для экологов (английский, немецкий). Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов... |
