1. Цели освоения дисциплины

• Название: 1. Цели освоения дисциплины
• Дата: 16.08.2021
• Размер: 1.03 Mb.
• Имя файла: 2012_3_gruntovedenie.docx
• Тип: Документы; #226994
• страница: 1 из 4

1. Цели освоения дисциплины

В результате освоения данной дисциплины студент приобретает знания, умения и навыки, обеспечивающие достижение целей (Ц 1-5) основной образовательной программы 130101 «Прикладная геология».

Дисциплина нацелена на подготовку выпускников:

• 
  к проектной и производственно-технологической деятельности в области поисков и разведки месторождений полезных ископаемых;
  
• 
  междисциплинарным научным исследованиям для решения задач, связанных с разработкой инновационных методов поисков и разведки месторождений полезных ископаемых;
  
• 
  эксплуатации и обслуживанию современного высокотехнологичного оборудования с высокой эффективностью, выполнением требований защиты окружающей среды и правил безопасности производства;
  
• 
  организационно-управленческой деятельности при выполнении междисциплинарных проектов в профессиональной области, в том числе в интернациональном коллективе;
  
• 
  самообучению и непрерывному профессиональному самосовершенствованию.
  

Грунтоведение– это научное направление инженерной геологии, исследующее состав, состояние, строение и свойства грунтов и сложенных ими грунтовых массивов, закономерности их формирования под воздействием геологических процессов, формирующихся в ходе развития земной коры под влиянием совокупности всех природных факторов и в связи с инженерно-строительной деятельностью человека. Объектом изучения грунтоведения являются грунты, сложенные ими простые и сложные геологические тела, которые в свою очередь формируют грунтовые массивы, и геологические природные и антропогенные процессы, проникающие в них и их изменяющие. Предметом изучения грунтоведения являются знания о грунтах, их составе, состоянии, строении и свойствах.

Федеральная компонента. В ходе изучения курса студенты узнают историю, структуру, объект, предмет и методы грунтоведения; закономерности формирования состава и свойств грунтов; их классификации; особенности взаимодействия грунтовых компонент; основные показатели физических и физико-механических свойства грунтов используемые при проектировании сооружений и прогнозе экзогенных и эндогенных процессов; методы определения характеристик состава и свойств грунтов; современное оборудование, применяемое в России и за рубежом для полевых и лабораторных испытаний грунтов, методы прогноза поведения грунтов в основаниях сооружений, генетические типы и комплексы грунтов.

Региональная компонента. В качестве региональной компоненты дисциплина познакомит студентов с составом и свойствами широко развитых в регионе специфических грунтов: органогенных, просадочных, пучинистых и набухающих, а также с особенностями применяемых методик.

Университетская компонента. Курс знакомит студентов с методами изучения грунтов на основе методических указаний, разработанных сотрудниками кафедры гидрогеологии, инженерной геологии и гидрогеоэкологии ТПУ.

В результате изучения дисциплины «Грунтоведение» студент должен знать основные понятия, определения и терминологию дисциплины; правильно подбирать методики проведения лабораторных работ по определению свойств грунтов, с учетом требований проводимых при проектирования расчетов и распределения напряжений в основании сооружения; объяснять теоретическую основу процессов осадки и консолидации грунтов, моделируемых в ходе опытов.

Студент должен уметь определять характеристики состава и свойств грунтов, выполнять описание лабораторного эксперимента, проводить необходимые вычисления и представлять полученные результаты графически, на основе знания состава и физических свойств прогнозировать характеристики механических свойств, анализировать выявленные закономерности, структурировать, оценивать и анализировать полученную информацию, применять полученные знания на практике.

В результате студент будет способен планировать мероприятия по изучению состава и свойств грунтов на разных стадиях изысканий, обобщать и анализировать результаты выполненных исследований; выдавать необходимые для проектирования данные; предлагать мероприятия, позволяющие изменять свойства грунтов в требуемом направлении.
2. Место дисциплины в структуре ООП

«Грунтоведение» (ПЦ.Б.2.2.0) относится к базовой части дисциплин профессионального цикла ООП. Для успешного освоения дисциплины студенты должны обладать знаниями, умениям, опытом и компетенциями, полученными при изучения таких предметов как «Физика», «Общая геология», «Стратиграфия», «Минералогия», «Петрография», «Общая инженерная геология» и «Общая гидрогеология».

Кореквизитами для дисциплины «Грунтоведение» являются дисциплины базовой и вариативной частей профессионального цикла: «Инженерная геодинамика», «Региональная инженерная геология», «Инженерно-геологические изыскания» и «Мерзлотоведение».
3. Результаты освоения дисциплины

В результате освоения дисциплины (планируемые результаты: P 4-9) студент должен

ЗНАТЬ:

1. 
   Классификации грунтов, характеристики состава и свойств грунтов применяемые в расчетах при проектировании сооружений, нормативные и рекомендуемые методы их определений; серийные приборы и оборудование для испытаний грунтов; методы прогноза поведения грунтовых оснований под нагрузками или в ходе экзогенных и эндогенных процессов (З 6.8);
   
2. 
   Основополагающие термины инженерной геологии, методы изучения состава и свойств грунтов; классификации инженерно-геологических процессов и явлений; методы инженерно-геологических исследований (З 4.9);
   
3. 
   Закономерности распределения напряжений в массиве грунтов; принципы проектирования оснований зданий и сооружений (З 8.1);
   
4. 
   Условия и методы оценки устойчивости грунтов и расчета осадок (З 6.4);
   
5. 
   Закономерности формирования грунтов, номенклатуру и основные свойства грунтов, положения и перечень нормативной литературы (З 9.1);
   
6. 
   Основные особенности кристаллических веществ и их свойств, простые формы и символы граней кристаллов, физические свойства, типоморфизм минералов, условия их нахождения и образования, типичные природные ассоциации (З 4.6);
   
7. 
   Важнейшие типы горных пород магматического, осадочного и метаморфического генезиса, их систематики, оценка условий формирования, методы диагностики (З 4.7);
   
8. 
   Региональные геологические и зональные факторы формирования инженерно-геологических условий; принципы и признаки инженерно-геологического районирования; инженерно-геологические карты и разрезы (З 5.4);
   
9. 
   Принципы классификации и основные характеристики элементов рельефа и генетических типов рыхлых отложений, основы стратиграфии четвертичной системы (З 4.5);
   
10. 
    Типы подземных вод, закономерности их распространения в Земной коре, содержание гидрогеологических исследований (З 6.7);
    
11. 
    Положение подземных вод в земной коре; классификации подземных вод; основные виды движения, химический состав, режим и баланс подземных вод; виды гидрогеологических исследований; мониторинг и охрана подземных вод (З 7.1);
    

УМЕТЬ:

1. 
   Называть грунты согласно номенклатуре, определять основные физические, водные и механические свойства грунтов (У 6.8);
   
2. 
   Читать геоморфологические карты и карты четвертичных отложений и составлять их на основе самостоятельного дешифрирования аэрофотоматериалов (У 4.5).
   
3. 
   Оценивать инженерно-геологические и гидрогеологические условия для различных видов хозяйственной деятельности (У 4.9);.
   
4. 
   Моделировать экзогенные геологические и гидрогеологические процессы, оценивать точность и достоверность прогнозов (У 6.4);
   
5. 
   Использовать знания при выполнении полевых инженерно-геологических изысканиях и общей оценке инженерно-геологических условий; составить программу изучения геологических процессов и явлений и выполнить ее (У 6.5);
   
6. 
   Идентифицировать, формулировать, решать и оформлять вопросы, связанные с инженерно-геологическим изучением территорий (У 7.2);
   
7. 
   Оценивать прочность и устойчивость горных пород при строительстве и эксплуатации сооружений (У 8.1);
   
8. 
   Рассчитывать глубину заложения и фундамент проектируемых сооружений; предлагать мероприятия для улучшения природной среды (У 8.3);
   
9. 
   Составлять программу изучения грунтов; обобщать и анализировать результаты исследований (У 9.10).
   

ВЛАДЕТЬ:

1. 
   Навыками определения показателей физико-механических свойств грунтов при лабораторных и полевых исследованиях (В 9.1);
   
2. 
   Методами оценки пригодности грунтов строительной площадки в качестве оснований сооружений (В 6.4);
   
3. 
   Навыками оценки грунтовых условий строительной площадки по данным изысканий (В 6.8);
   
4. 
   Методами обработки, анализа и синтеза полевой и лабораторной инженерно-геологической и гидрогеологической информации (В 4.9);
   
5. 
   Методами расчета деформаций и устойчивости горных пород при природных и техногенных воздействиях (В 8.1);
   
6. 
   Навыками составления инженерно-геологического заключения по территории и прогноза изменения инженерно-геологических условий после освоения территории (В 5.4);
   
7. 
   Навыками натурного описания геологических природных и техногенных процессов, оценки масштаба, интенсивности и активности их проявления; обобщения результаты исследований; составления рекомендаций по рациональному использованию и охране геологической среды и сооружений (В 6.5);
   
8. 
   Методами получения и обработки гидрогеологической информации; методами полевых исследований (В 6.7);
   
9. 
   Навыками применения ГОСТов, СНИПов, СП, средств и оборудования для выполнения изысканий; анализа инженерно-геологических карт, составления очерка об инженерно-геологических условиях территории (В 7.2);
   
10. 
    Методами получения, анализа и синтеза инженерно-геологической информации о строительной площадке и прогноза изменения ее инженерно-геологических условий (В 8.3).
    

В процессе изучения данной дисциплины студенты приобретают знания, умения и опыт, соответствующие результатам основной образовательной программы. После освоения «Грунтоведения» у студентов развиваются следующие общекультурные компетенции(ОК-4, ОК-6, ОК-7 и ОК-21):

1. 
   Быть готовым к кооперации с коллегами, работе в коллективе;
   
2. 
   Проявлять инициативу, находить организационно- управленческие решения и нести за них ответственность;
   
3. 
   Использовать нормативные правовые документы в своей деятельности;
   
4. 
   Владеть одним из иностранных языков на уровне, достаточном для изучения зарубежного опыта в профессиональной деятельности, а также для осуществления контактов.
   

Врезультате освоения дисциплины студент должен обладать следующими профессиональными компетенциями: способность (ПК 2-9):

1. 
   Организовать свой труд, самостоятельно оценивать результаты своей деятельности, владеть навыками самостоятельной работы, в том числе в сфере проведения научных исследований (ПК-4);
   
2. 
   Применять основные методы, способы и средства получения, хранения и обработки информации, навыки работы с компьютером как средством управления информацией (ПК-8);
   
3. 
   Владеть основными методами защиты производственного персонала и населения от возможных последствий аварий, катастроф, стихийных бедствий (ПК-9);
   
4. 
   Проводить геологические наблюдения и осуществлять их документацию на объекте изучения (ПК-12);
   
5. 
   Изучать, критически оценивать научную и научно техническую информацию отечественного и зарубежного опыта по тематике исследований геологического направления (ПК-22).
   

Врезультате освоения дисциплины студент должен обладать следующими профессионально-специализированными компетенциями: способность (ПСК-2.1-2.6):

1. 
   Анализировать, систематизировать и интерпретировать инженерно геологическую и гидрогеологическую информацию;
   
2. 
   Планировать и организовать инженерно-геологические и гидрогеологические исследования;
   
3. 
   Моделировать экзогенные геологические и гидрогеологические процессы;
   
4. 
   Составлять программы инженерно-геологических и гидрогеологических исследований, строить карты инженерно-геологических и гидрогеологических условий;
   
5. 
   Оценивать инженерно геологические и гидрогеологические условия для различных видов хозяйственной деятельности ;
   
6. 
   Проводить расчеты гидрогеологических параметров и устойчивости сооружений в связи с развитием негативных экзогенных геологических процессов.
   

4. Структура и содержание дисциплины

4.1 Содержание разделов дисциплины:

ВВЕДЕНИЕ

1. ИСТОРИЯ РАЗВИТИЯ И ЗАДАЧИ ГРУНТОВЕДЕНИЯ.

2. СОСТАВ ГРУНТОВ.

2.1.Минеральная компонента грунтов. Типы связей, состав и свойства минерального вещества грунтов.Типы связей в твердых компонентах грунтов. Состав и свойства первичных силикатов. Состав и свойства простых солей. Состав и свойства сульфидов и металлических соединений. Классификационные показатели грунтов, содержащих минеральную компоненту. Классификационные показатели техногенных грунтов. Классификационные показатели дисперсных грунтов. Классификационные показатели элювиальных грунтов. Определение минералогического состава грунтов. Определение гранулометрического состава дисперсных грунтов.

2.2.Органическая компонента грунтов. Распространение, состав и свойства органического вещества в грунтах. Классификационные показатели грунтов содержащих органическую компоненту. Классификационные показатели органоминеральных грунтов и их определение. Классификационные показатели органических грунтов и их определение.

2.3. Ледяная компонента грунтов. Распространение, состав и свойства льда в грунтах. Классификационные показатели грунтов содержащих ледяную компоненту. Распространение, состав и свойства газогидратов.

2.4. Жидкая компонента грунтов. Распространение, классификация, состав и свойства жидкой компоненты грунтов.

2.5. Газовая компонента грунтов. Распространение, состав и свойства газовой компоненты грунта. Характеристики газовой компоненты грунта.

2.6. Биотическая компонента грунтов. Распространение, состав биоты грунтов. Биологическая активность грунта и ее показатели.

3. ТРЕБОВАНИЯ К ОПИСАНИЮ, ОТБОРУ, ХРАНЕНИЮ, ТРАНСПОРТИРОВКЕ И КАЧЕСТВУ ОБРАЗЦОВ ГРУНТА.

4.ФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ. Влажность грунтов. Консистенция грунта и ее характеристики. Плотность грунтов. Пористость грунтов.

5. ГИДРОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ. Водопроницаемость грунтов. Водопрочность грунтов. Размокаемость грунтов. Размягчаемость грунтов. Размываемость грунтов. Набухание грунтов. Усадочность грунтов. Просадочность лессовых и лессовидных грунтов.

6. ТЕПЛОФИЗИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ. Показатели теплофизических свойств грунтов. Пучинистые свойства грунтов.

7. ХИМИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ. Растворимость грунтов, ее основные характеристики и методы их определения. Агрессивность грунтов по отношению к бетону и металлам. Химическая и биологическая агрессивность грунтов по отношению к бетону. Коррозия металлических элементов подземных конструкций. Определения коррозионной активности грунтов по химическому составу водной вытяжки. Определение удельного электрического сопротивления грунта и средней плотности катодного тока. Определение коррозии металлов блуждающим током. Определение признаков биохимической коррозии.

8. ФИЗИКО-МЕХАНИЧЕСКИЕ СВОЙСТВА ГРУНТОВ.

8.1. Основные понятия о напряжениях и деформациях в грунтах.

8.2. Реологические свойства грунтов.

8.3. Деформационные свойства грунтов и определение их показателей. Деформационные свойства грунтов. Определение характеристик деформируемости при компрессионных испытаниях дисперсных грунтов. Определение показателей деформации просадочных, набухающих, засоленных и мерзлых грунтов. Определение характеристик консолидации.

8.4. Прочностные свойства грунтов и определение их показателей. Сопротивление грунтов сдвигу. Определение показателей прочности на сдвиг дисперсных грунтов. Определение показателей прочности на сдвиг мерзлых грунтов. Определения показателей прочности скального грунта при срезе со сжатием. Определение угла естественного откоса грунтов. Сопротивление грунтов одноосному растяжению. Сопротивление грунтов изгибу.

8.5. Определение показателей прочности и деформируемости грунтов методом одноосного сжатия. Определение показателей прочности и деформируемости связных и полускальных грунтов. Определение показателей прочности и деформируемости скальных грунтов.Определение показателей прочности и деформируемости мерзлых грунтов.

8.6. Определение показателей прочности и деформируемости грунтов методом трехосного сжатия. Определение показателей прочности и деформируемости дисперсных грунтов. Определение показателей прочности и деформируемости скальных грунтов.

8.7. Определение показателей твердости, крепости, выветрелости и истираемости грунтов.

8.8. Особенности определения параметров физико-механических свойств переуплотненных грунтов.

8.9. Динамические свойства грунтов. Определение показателей динамических свойств грунтов. Разжижение грунтов.

9. КЛАССИФИКАЦИИ ГРУНТОВ. Виды классификаций грунтов в инженерной геологии. Общая классификация грунтов.