Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020601. 65-«Гидрология»

Скачать 302.88 Kb.

Название	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020601. 65-«Гидрология»
Дата публикации	13.02.2015
Размер	302.88 Kb.
Тип	Учебно-методический комплекс

100-bal.ru > Право > Учебно-методический комплекс

РОССИЙСКАЯ ФЕДЕРАЦИЯ

МИНИСТЕРСТВО ОБРАЗОВАНИЯ И НАУКИ

Федеральное бюджетное государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«ТЮМЕНСКИЙ ГОСУДАРСТВЕННЫЙ УНИВЕРСИТЕТ»

КАФЕДРА ФИЗИЧЕСКОЙ ГЕОГРАФИИ И ЭКОЛОГИИ

Л.В. Переладова

ГРУНТОВЕДЕНИЕ

Учебно-методический комплекс. Рабочая программа

для студентов специальности 020601.65-«Гидрология»

очной формы обучения.

Издательство

Тюменского государственного университета

2011

Л.В. Переладова. Грунтоведение: учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов, обучающихся по специальности 020601.65-«Гидрология». Тюмень: Издательство Тюменского государственного университета, 2011. 10 с.
Рабочая программа дисциплины опубликована на сайте ТюмГУ: Грунтоведение [электронный ресурс] / Режим доступа: http://www.umk.utmn.ru., свободный.

Рекомендовано к изданию кафедрой физической географии и экологии. Утверждено первым проректором по учебной работе Тюменского государственного университета

ОТВЕТСТВЕННЫЙ РЕДАКТОР: заведующий кафедрой физической

географии и экологии, к.г.н.

Хорошавин В.Ю.

© ФГБОУ ВПО Тюменский государственный университет, 2011

© Л.В. Переладова, 2011

ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА

«Грунтоведение» относится к дисциплинам геологического цикла наук, где рассматриваются состав, строение и свойства грунтов.

Требования к уровню освоения содержания дисциплины:

студенты должны знать классификацию, состав, строение, свойства, методы технической мелиорации грунтов.

Студенты должны уметь рассчитывать показатели плотности, влажности, пористости, пластичности, консистенции и усадки грунта, определять степень неоднородности грунта.

Рабочая программа и методические рекомендации включают программу лекционного курса объемом 16 часов, практические занятия 16 часов, темы рефератов для самостоятельной работы объемом 16 часов, вопросы к зачету, список литературы.

№ п/п	Наименование темы	Лекции	Практические работы	Самостоятельная работа	Формы контроля
Модуль 1
1	Предмет, задачи грунтоведения, место среди других наук, практическое значение. История развития науки.	1			Контр. раб
2	Методы исследования в грунтоведении.	1			Контр. раб
3	Состав и строение грунтов.	2	8		Контр. раб
	всего	4	8
Модуль 2
4	Свойства грунтов.	6	8		Контр. раб
	всего	6	8
Модуль 3
5	Основные типы грунтов.	4		16	реферат
6	Искусственное изменение свойств грунтов. Рекультивация грунтов.	2			Контр. раб
	всего	6		16
	Итого:	16	16	16	зачет

2. ТЕМАТИЧЕСКИЙ ПЛАН ИЗУЧЕНИЯ КУРСА

Оценка текущей успеваемости студентов

№ темы	Формы текущего контроля			итого
№ темы	Лекции	Практические работы	контрольные работы, реферат	итого
Модуль 1
Предмет, задачи грунтоведения, место среди других наук, практическое значение. История развития науки.	0-2		0-4	0-6
Методы исследования в грунтоведении	0-2		0-4	0-6
Состав и строение грунтов	0-4	0-10	0-10	0-24
всего	0-8	0-10	0-18	0-36
Модуль 2
Свойства грунтов	0-12	0-10	0-10	0-32
всего	0-12	0-10	0-10	0-32
Модуль 3
Основные типы грунтов	0-8		0-16	0-24
Искусственное изменение свойств грунтов. Рекультивация грунтов.	0-4		0-4	0-8
всего	0-12		0-20	0-32
Итого:	0-32	0-20	0-48	0-100

3. СОДЕРЖАНИЕ ДИСЦИПЛИНЫ.

Тема 1. ПРЕДМЕТ, ЗАДАЧИ ГРУНТОВЕДЕНИЯ, МЕСТО СРЕДИ ДРУГИХ НАУК, ПРАКТИЧЕСКОЕ ЗНАЧЕНИЕ. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ НАУКИ.

Грунтоведение как наука. Задачи грунтоведения, связь с другими науками. Этапы развития грунтоведения, его современное состояние и основные разделы. Динамичность геологической среды. Роль и задачи грунтоведения в решении хозяйственных и природоохранных задач.

Тема 2. МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ В ГРУНТОВЕДЕНИИ.

Геофизические, космические, радиоактивные методы исследований. Методы картографических и графических построений. Полевые и лабораторные методы исследований.

Тема 3. СОСТАВ И СТРОЕНИЕ ГРУНТОВ.

Твердая компонента грунта: первичные силикаты, простые соли, глинистые минералы, органическое вещество и органно-минеральные комплексы, лед; размер и морфология структурных элементов грунта. Жидкая компонента грунта: свободная гравитационная вода, капиллярная влага, физически- и химически-связанная вода; понятие «естественная влажность». Газовая компонента грунта: понятие «газоносность», различия в составе атмосферного воздуха и газов в грунтах, состояние газов в грунтах. Живая компонента грунта: макроорганизмы и микроорганизмы. Понятие «структура грунта». Виды структурных связей грунтов. Понятие «текстура грунта». Классификации структур и текстур.

Тема 4. СВОЙСТВА ГРУНТОВ.

Физические свойства грунтов: плотность, объемная масса, проницаемость, теплоемкость, теплопроводность, температуропроводность, термическое расширение, морозостойкость, электропроводность, магнитные свойства грунтов. Физико-химические свойства грунтов: растворимость, поглотительная способность, коррозия, липкость, пластичность, консистенция, набухаемость, усадка, капиллярное поднятие, размокаемость, размягчаемость, размываемость грунтов. Физико-механические свойства грунтов: сопротивление пород сжатию и сдвигу, реологические свойства, поведение грунтов при динамических воздействиях. Классификационные, косвенные и расчетные показатели свойств грунтов. Корреляция между показателями свойств грунтов

Тема 5. ОСНОВНЫЕ ТИПЫ ГРУНТОВ.

Общие, частные, региональные и отраслевые классификации грунтов. Общая классификация грунтов: скальные грунты (магматические, метаморфические, осадочные сцементированные, искусственные скальные грунты), дисперсные грунты (обломочные, глинистые и лессовые, сапропелево-торфяные, искусственные грунты, почвы). Грунты дна морей и океанов. Грунты планет.

Тема 6. ИСКУССТВЕННОЕ ИЗМЕНЕНИЕ СВОЙСТВ ГРУНТОВ. РЕКУЛЬТИВАЦИЯ ГРУНТОВ.

Понятие «искусственные грунты». Методы технической мелиорации грунтов, изменяющие их свойства на длительное время: 1) изменение физическим воздействием (трамбование, виброуплотнение, сейсмоуплотнение, укатка, наземная и подводная гравитация, замачивание, создание грунтонабивных свай); 2) изменение физико-химическим воздействием (цементация, глинизация, силикатизация, смолизация, горячая и холодная битумизация, термическое укрепление, электрохимическая мелиорация, метод сверхвысоких частот, армирование грунта, солонцевание, гидрофобизация). Короткосрочные методы укрепления грунтов: замораживание, осушение. Возможности применения этих методов для решения задач рационального использования и охраны геологической среды. Понятие «рекультивация грунтов». Виды рекультивации грунтов.

4. ПРАКТИЧЕСКИЕ ЗАНЯТИЯ.
Практическая работа № 1.

Построение интегральной кривой зернового состава и определение степени неоднородности грунта.

Задание: по результатам ситового анализа несвязного грунта пост- роить интегральную кривую зернового состава, определить степень неоднородности и дать наименование грунта по этим показателям.

Варианты заданий:

Результаты ситового анализа.

диаметр,мм вариант	Более 200	200 100	100 60	60 40	40 20	20 10	10 5	5 2	Менее 2
диаметр,мм вариант	Зерновой состав частиц, в % по массе
1	2	4	2	3	6	14	28	17	24
2	62	17	3	1	3	2	3	3	6
3	4	4	6	5	11	43	19	4	4
4	53	33	4	2	0	0	0	3	5
5	0	2	1	2	8	8	27	41	11
диаметр, мм	Более 5	5-2	2-1	1-0,5	0,5-0,25	0,25-0,10	0,10-0,05	менее 0,05
6	5	3	6	11	23	30	13	9
7	7	19	31	26	8	3	2	4
8	0	2	5	10	17	35	22	9
9	0	4	9	6	41	27	5	8
10	13	5	22	35	12	7	3	3
диаметр, мм	Более 200	200-10	10-2	2-0,5	0,5-0,05	Менее 0,05
11	2	24	39	12	14	9
12	17	35	6	38	3	1
13	52	9	13	13	8	5
14	19	37	10	17	14	3
15	9	14	30	42	4	1
диаметр, мм	Более 10	10-2	2-0,5	0,5-0,05	Менее 0,05
16	4	28	57	5	6
17	3	19	44	25	9
18	6	15	20	16	43
19	17	6	44	19	14
20	25	7	22	17	29

Теория: для установления наименования грунта по зерновому составу последовательно определяют суммарное содержание частиц в процентах, начиная от наиболее крупных фракций, используя

классификацию крупнообломочных и песчаных грунтов по зерновому составу (по ГОСТ 25100-95):

Разновидности крупнообломочных и песчаных грунтов	Распределение частиц по крупности в % от массы воздушно-сухого грунта.
Крупнообломочные
Валунный грунт (при преобладании неокатанных частиц – глыбовый)	Масса частиц крупнее 200 мм - более 50%
Галечниковый грунт (при преобладании неокатанных частиц – щебнистый)	Масса частиц крупнее 10 мм - более 50%
Гравийный грунт (при преобладании неокатанных частиц – дресвяный)	Масса частиц крупнее 2 мм - более 50%
Пески
Песок гравелистый	Масса частиц крупнее 2 мм - более 25%
Песок крупный	Масса частиц крупнее 0,5 мм - более 50%
Песок средней крупности	Масса частиц крупнее 0,25 мм - более 50%
Песок мелкий	Масса частиц крупнее 0,1 мм -75% и более
Песок пылеватый	Масса частиц крупнее 0,1 мм - менее 75%

Наименование грунта принимается по первому удовлетворяющему показателю. Для построения интегральной кривой зернового состава вычисляют суммарное содержание частиц (А, в %), начиная от самых мелких фракций. Результаты сводят в таблицу:

Диаметры частиц,

мм

Суммарное содержание частиц

А, %

По этим данным строят кривую, откладывая по оси абсцисс диаметры частиц, а по оси ординат суммарное содержание частиц. По графику находят эффективные диаметры, проводя горизонтальные прямые из точки на оси ординат, соответствующие 10 и 60% суммарного содержания частиц, до пересечения с интегральной кривой, и опуская перпендикуляр из точек пересечения на ось абсцисс. Показатель степени неоднородности вычисляется по следующей формуле:

Cu = d60 / d10,

где

d60 - эффективный диаметр 60%, мм;

d10 - эффективный диаметр 10%, мм.

Если Сu < 3 – грунт однородный, если Сu > 3 – грунт неоднородный.

Практическая работа №2.

Определение плотности, влажности, пористости грунтов.

Задание: масса образца грунта ненарушенного сложения объемом

V = 50 см³ при естественной влажности равна g = 87,52 г, после сушки на воздухе стала g1= 81,58 г, а после высушивания в термостате - g0 = 81,09 г. Объем минеральной части грунта равен VS= 30,48 см³. Определить плотность грунта, плотность частиц грунта, влажность грунта, объемную влажность грунта, плотность скелета грунта, пористость грунта, коэффициент пористости.

Расчетные формулы:

плотность грунта: þ = g / V (г/см³ ), где

g - масса грунта вместе с водой (г),

V - объем грунта (см³);
плотность частиц грунта: þS = g0 / VS (г/см³), где

g0 - масса сухого грунта (г),

VS - объем твердой части грунта (см³);
влажность грунта: W = (g - g0)/g0 , где

(g - g0) – масса воды, содержащаяся в грунте (г);

объемная влажность грунта: WV =(g - g0) / V (г/см³);
плотность скелета грунта: þd = þ/(1+W) (г/см³);
пористость грунта: n = 1 – (þd / þS);

коэффициент пористости: е = (þS-þd)/þd

или

е = (þS / þ)(W + 1) – 1.

Практическая работа №3.

Вычисление показателей пластичности, консистенции и усадки

грунта.

Задание: по приведенным данным рассчитать число пластичности, показатель консистенции, линейную и объемную усадку грунта. Сделать выводы о состоянии грунта.
Варианты заданий:

№	WL	Wp	W0	Н, см	Н1, см	d, см	d1, см
1	0,12	0,08	0,18	4	3,76	4	3,76
2	0,17	0,11	0,06	4	3,63	4	3,70
3	0,52	0,23	0,12	4	3,95	4	3,77
4	0,26	0,15	0,08	4	3,88	4	3,84
5	0,36	0,20	0,15	4	3,50	4	3,60
6	0,24	0,15	0,03	5	4,76	5	4,80
7	0,40	0,21	0,09	5	4,50	5	4,97
8	0,13	0,08	0,13	5	4,88	5	4,98
9	0,58	0,26	0,17	4	3,55	4	3,65
10	0,37	0,22	0,11	4	3,33	4	3,53
11	0,38	0,23	0,18	5	4,45	5	4,50
12	0,32	0,19	0,22	4	3,01	4	3,35
13	0,44	0,23	0,27	5	4,44	5	4,57
14	0,37	0,19	0,13	5	4,47	5	4,90
15	0,21	0,15	0,18	5	4,97	5	4,99
16	0,41	0,25	0,20	5	4,80	5	4,99
17	0,34	0,19	0,56	3	2,98	3	2,99
18	0,22	0,17	0,37	3	2,70	3	2,80
19	0,53	0,26	0,78	3	2,88	3	2,98
20	0,39	0,18	0,26	3	2,50	3	2,65
21	0,20	0,15	0,21	5	4,36	5	4,96
22	0,48	0,24	0,30	4	3,36	4	3,66
23	0,35	0,20	0,32	4	3,98	4	3,99
24	0,24	0,16	0,23	5	4,76	5	4,80
25	0,24	0,24	0,25	5	4,99	5	4,99

Расчетные формулы: число пластичности: JP = WL - WP, где

WL – влажность грунта на границе текучести;

WP – влажность грунта на границе пластичности.

Согласно ГОСТу 25100-95 по числу пластичности грунты подразделяются: если 0,01 < JP < 0,07 – супесь,

если 0,07 < JP < 0,17 – суглинок,

если 0,17 < JP – глина.
Показатель консистенции: JL = (W0-WP)/JP, где

W0– естественная влажность. В соответствие с ГОСТом 25100-95 по показателю консистенции (текучести) грунты подразделяются:

если JL < 0 – твердые,

если 0 < JL < 1 – пластичные,

если JL >1 – текучие.
Линейная усадка: me = (Н-Н1)/ Н, где

Н – начальная высота образца, см.;

Н1 – высота образца после высушивания, cм.
Объемная усадка: mV = (V-V1)/V, где

V – первоначальный объем образца, см;

V1 – объем образца после высушивания, см.

Для вычисления первоначального объема и объема после усадки применяют следующую формулу: V = πd²Н/4, т.к. образец цилиндрической формы, где Н – высота, см; d – диаметр, см.

5. САМОСТОЯТЕЛЬНАЯ РАБОТА СТУДЕНТОВ.

Темы рефератов.

В каждой теме необходимо раскрыть вопросы происхождения, минерального состава, структуры и текстуры, свойств одного из минералов или горной породы.

1.Пемза.

2.Туф вулканический.

3.Гранит.

4.Базальт.

5.Пегматит.

6.Роговик.

7.Липарит.

8.Перидотит.

9.Гнейс.

10.Порфирит.

11.Габбро.

12.Серпентинит.

13.Кварцит.

14.Лабрадорит.

15.Диатомит.

16.Обсидиан.

17.Сиенит.

18.Мрамор.

19.Андезит.

20.Диорит.

21.Аргиллит.

22.Диабаз.

23.Брекчия.

24.Конгломерат.

25.Глинистый сланец.

26.Хлоритовый сланец.

27.Тальковый сланец.

28.Слюдяной сланец.

29.Известняк.

30.Гравелит.

31.Мел.

32.Доломит.

33.Мергель.

34.Песчаник.

35.Аргиллит.

36.Опока.

37.Глина.

38.Лесс.

39.Песок.
6. ВОПРОСЫ К ЗАЧЕТУ.

1. Грунтоведение как наука: цель и задачи, связь с другими науками, этапы развития и современное состояние.

2. Методы исследований в грунтоведении.

3. Твердая составляющая грунта.

4. Жидкая, газовая и живая составляющая грунта.

5. Структура и текстура грунтов.

6. Физические свойства грунтов.

7. Физико-химические свойства грунтов.

8. Физико-механические свойства грунтов.

9. Классификационные, косвенные и расчетные показатели грунтов, их корреляция.

10. Виды классификаций грунтов.

11. Скальные грунты.

12. Дисперсные грунты.

13. Грунты дна морей и океанов.

14. Грунты планет Солнечной системы.

15. Искусственное изменение свойств грунтов.

16. Рекультивация грунтов.

17. Вычисление показателей пластичности, консистенции грунта, линейной и объемной усадки.

18. Построение интегральной кривой зернового состава и определение степени неоднородности грунта.

19. Определение плотности, влажности и пористости грунта.

20. Состав, строение и свойства опоки, известняка-ракушечника, песчаника, доломита, мергеля, лесса, базальта, талькового сланца.

21. Состав, строение и свойства слюдяного и хлоритового сланца, габбро, конгломерата, мрамора, лабрадорита, гравелита, обсидиана

22. Состав, строение и свойства гранита, глинистого сланца, кварцита, роговика, липарита, пегматита, перидотита, серпентинита.
7. ЛИТЕРАТУРА.

Основная:

Грунтоведение. М.: Изд-во МГУ, Изд-во «Наука», 2005.
Дополнительная:

Грунтоведение/ Сергеев Е.М., Голодковская Г.А. и др. М.: Изд-во МГУ, 1983.

Добавить документ в свой блог или на сайт

	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Пинигина Е. П. Гидравлика с основами гидротехники. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020601....		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... В. А. Ермолаева. География (часть – 2): Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020601. 65 «Гидрология»...
	Программа для студентов специальности 020601. 65 «Гидрология» Н. Г. Осипова. Информатика: Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов эколого-географического факультета,...		Программа для студентов эгф по специальности Гидрология О. А. Алешина. Гидробиология и водная экология. Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов эгф специальности...
	Тюменский государственный университет «утверждаю»: Проректор по учебной работе Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020601. 65 «Гидрология»		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления 020601. 65 «Гидрология»
	Пояснительная записка Программа курса рассчитана на 90 часов. Из... Новохатин В. В. Топография. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности 020601. 65 «Гидрология» очной...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании умк именит отделения географии, экологии, природопользования и туризма от 21. 04. 2011 №01
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании умк именит отделения географии, экологии, природопользования и туризма от 21. 04. 2011 №01		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Рассмотрено на заседании умк именит отделения географии, экологии, природопользования и туризма от 21. 04. 2011 №01
	М. Г. Чистякова искусство ХХ века Учебно-методический комплекс для студентов очной формы обучения специальности 020601. 65 Гидрология		Учебно-методический комплекс для студентов специальности «Гидрология» Л. В. Переладова. Речной сток и гидрологические расчеты: Учебно-методический комплекс для студентов, обучающихся по специальности...
	Учебно-методический комплекс для студентов специальности «Гидрология» Л. В. Переладова. Гидрогеология: Учебно-методический комплекс для студентов, обучающихся по специальности «Гидрология». Тюмень: Издательство...		Учебно-методический комплекс составлен в соответствии с требованиями... Учебно-методический комплекс. Рабочая учебная программа для студентов специальности «Биоэкология»
	Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов направления 080200. 62 «Менеджмент» О. И. Девяткова Бизнес- планирование пректа: Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности. Тюмень:...		Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности... Федорец Александр Анатольевич. Микро- и нанофлюидика. Учебно-методический комплекс. Рабочая программа для студентов специальности...

Учебно-методический комплекс рабочая программа для студентов специальности 020601. 65-«Гидрология»

Похожие: