геология контрольная. кр65 с разрезом 2022. 8. Построить инженерногеологический разрез по скважинам 22

• Название: 8. Построить инженерногеологический разрез по скважинам 22
• Анкор: геология контрольная
• Дата: 04.04.2023
• Размер: 230.19 Kb.
• Имя файла: кр65 с разрезом 2022.docx
• Тип: Документы; #1037131
• страница: 1 из 3

Содержание

1. Объясните значение инженерной геологии для строительства железных и автомобильных дорог, трубопроводного транспорта, промышленных и гражданских сооружений и их эксплуатации. Опишите строение Земной коры. Охарактеризуйте элементы категории сложности инженерно-геологических условий по СП 47 13330-2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», Приложение А (обязательное), по анализу элементов геологической среды. 3

2. Дайте определение основных генетических групп горных пород (магматических, осадочных и метаморфических). Охарактеризуйте каждую группу как основание сооружений и строительный материал. Опишите породы (табл.1), отвечая на вопросы, помещенные в примечании к этой таблице. 7

3.Назовите основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства грунтовых отложений (аллювиальных отложений). 11

4.Опишите сущность процессов внутренней динамики Земли (эндогенных процессов). Приведите схемы нарушений форм залегания пород (табл. 3). Покажите зависимость силы землетрясения от геоморфологического строения участка, состава и обводненности пород. 13

5. Объясните сущность процессов внешней динамики Земли (экзогенных процессов). Опишите процессы и возможные защитные мероприятия. 15

6. Приведите классификации подземных вод. Сформулируйте основные законы фильтрации подземных вод. Объясните причины агрессивности воды к бетону и металлу. 17

7.Охарактеризуйте инженерно-геологические изыскания. Опишите методы инженерно-геологических исследований. 19

8.Построить инженерно-геологический разрез по скважинам 22

Список использованной литературы 24

1. Объясните значение инженерной геологии для строительства железных и автомобильных дорог, трубопроводного транспорта, промышленных и гражданских сооружений и их эксплуатации. Опишите строение Земной коры. Охарактеризуйте элементы категории сложности инженерно-геологических условий по СП 47 13330-2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», Приложение А (обязательное), по анализу элементов геологической среды.
Инженерная геологияявляется одной из геологических дисциплин. Она разрабатывает широкий круг научных и практических проблем, решает многие задачи, возникающие при проектировании, строительстве сооружений (тоннелей, плотин, мостов, дорог и различных промышленных и гражданских зданий) и при проведении инженерных работ по улучшению территорий (осушение, борьба с оползнями, карстом и другими геологическими явлениями).

Инженерная геология включает следующие основные разделы: инженерную петрологию, инженерную геодинамику и специальную инженерную геологию. Инженерная петрологияизучает состав, строение, физико-механические свойства горных пород. В задачу инженерной петрологии входит также прогноз изменения свойств пород под влиянием возводимых сооружений.

Инженерная геодинамикаизучает геологические процессы, как природные, так и возникающие под воздействием сооружений, влияющие на устойчивость и эксплуатацию сооружений, и разрабатывает защитные мероприятия.

Специальная инженерная геологияизучает условия строительства гражданских, дорожных, гидротехнических и подземных сооружений в различных геологических условиях.

Сложные формы залегания пород вызывают чрезвычайную изменчивость инженерно-геологических условий. Весьма значительна роль гидрогеологических особенностей в инженерно-геологических работах.

Инженерно-геологические изыскания выполняются при составлении проекта любого инженерного сооружения или хозяйственного использования территории. Материалы изысканий служат обоснованием проекта, поэтому в них освещаются геологические условия и оцениваются все факторы, влияющие на выбор места расположения сооружения, условия его строительства, эксплуатации и реконструкции.

Основными задачами инженерной геологии являются:

·  изучение горных пород как грунтов основания, среды для размещения сооружений и строительного материала для различных сооружений;

·  изучение геологических процессов, влияющих на инженерную оценку территории, выяснение причин, обусловливающих возникновение и развитие процессов;

·  разработка мероприятий по обеспечению устойчивости сооружений и защите их от вредного влияния различных геологических явлений.

Земля имеет 6 оболочек: атмосферу, гидросферу, биосферу, литосферу, пиросферу и центросферу. Атмосфера - внешняя газовая оболочка Земли. Ее нижняя граница проходит по литосфере и гидросфере, а верхняя - на высоте 1000 км. В атмосфере различают тропосферу (двигающийся слой), стратосферу (слой над тропосферой) и ионосферу (верхний слой). Средняя высота тропосферы - 10 км. Ее масса составляет 75% всей массы атмосферы. Воздух тропосферы перемещается как в горизонтальном, так и в вертикальном направлениях. Над тропосферой на 80 км поднимается стратосфера. Ее воздух, перемещающийся лишь в горизонтальном направлении, образует слои. Еще выше простирается ионосфера, получившая свое название в связи с тем, что ее воздух постоянно ионизируется под воздействием ультрафиолетовых и космических лучей. Гидросфера занимает 71% поверхности Земли. Солнечный свет проникает на глубину 200 м, а ультрафиолетовые лучи - на глубину до 800 м.Биосфера, или сфера жизни, сливается с атмосферой, гидросферой и литосферой. Ее верхняя граница достигает верхних слоев тропосферы, нижняя - проходит по дну океанских впадин. Биосфера подразделяется на сферу растений (свыше 500 000 видов) и сферу животных (свыше 1 000 000 видов). Литосфера - каменная оболочка Земли - толщиной от 40 до 100 км. Она включает материки, острова и дно океанов. Средняя высота материков над уровнем океана: Антарктиды - 2200 м, Азии - 960 м, Африки - 750 м, Северной Америки - 720 м, Южной Америки - 590 м, Европы - 340 м, Австралии - 340 м. Под литосферой расположена пиросфера - огненная оболочка Земли. Ее температура повышается примерно на 1°С на каждые 33 м глубины. Породы на значительных глубинах вследствие высоких температур и большого давления, вероятно, находятся в расплавленном состоянии. Центросфера, или ядро Земли, расположена на глубине 1800 км. Экзогенные и эндогенные процессы беспрерывно изменяют твердую поверхность нашей планеты, что, в свою очередь, активно влияет на биосферу Земли.

По СП 47 13330-2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения» сложность условий подразделяют на 3 категории:

-I категория (простая). Поверхность строительной площадки близка к горизонтальной; незначительная степень изменчивости слоев по показателям свойств грунтов, закономерно изменяющихся в плане и по глубине; грунтовые воды отсутствуют или имеется один выдержанный горизонт; геологические процессы и техногенные факторы отсутствуют.

-II категория (средней сложности). Поверхность строительной площадки - наклонная; наблюдается существенное изменение характеристик и в плане, и по глубине; имеется два и более горизонтов грунтовых вод; органические включения не оказывают существенного влияния на принятие проектных решений по фундаментам.

-III категория (сложная). Рельеф строительной площадки изменчивый; основание сложено грунтами разного происхождения; имеет место линзовидное залегание отдельных слоев; значительная неоднородность показателей грунтов, изменяющихся в плане или по глубине; горизонты подземных вод не выдержаны по простиранию и мощности; сложное чередование водоносных и водоупорных пород; наблюдаются геологические процессы, отрицательно влияющие на условия строительства и эксплуатации домов; техногенные воздействия оказывают влияние на выбор проектных решений.

Таблица 1. Элементы категории сложности инженерно-геологических условий по СП 47 13330-2016 «Инженерные изыскания для строительства. Основные положения», Приложение А

Факторы, определяющие производство изысканий	Категории сложности
	I (простая)	II (средняя)	III (сложная)
Геоморфологические	Один геоморфологический элемент. Поверхность слабонаклонная, нерасчлененная	Несколько геоморфологических элементов одного генезиса. Поверхность слабонаклонная, слаборасчлененная	Несколько геоморфологических элементов разного генезиса. Поверхность сильнорасчлененная. Склоны
Геологические	Не более двух литологических слоев с уклоном 0,1, мощность выдержанная. Свойства грунтов меняются незначительно. Основание - скальные монолитные грунты	Не более четырех литологических слоев. Мощность и характеристики грунтов изменяются закономерно. Скальные грунты с неровной кровлей, перекрытой нескальными грунтами	Более четырех слоев. В разрезе линзы, выклинивание слоев, тектонические нарушения. Состав и показатели свойств грунтов незакономерно изменчивы. Скальные грунты: трещиноватые, кровля расчлененная, выветрелая
Гидрогеологические	Один выдержанный горизонт неагрессивных подземных вод	Два и более выдержанных горизонта, линзы слабоагрессивных (загрязненных) вод, наличие напорных вод	Горизонты подземных вод не выдержаны, сложное чередование водоносных и водоупорных пород, химический состав неоднородный или загрязненный
Опасные геологические и инженерно- геологические процессы	Отсутствуют	Имеют ограниченное распространение или не оказывают влияния на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов	Имеют широкое распространение или оказывают решающее влияние на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов
Специфические грунты (в основании фундамента)	Отсутствуют	Ограниченно распространены или не оказывают существенного влияния на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов	Широко распространены или оказывают решающее влияние на проектные решения, строительство и эксплуатацию объектов
Природно-технические условия производства работ	Хорошие условия для проходимости техники, развитая инфраструктура, наличие стационарных построек для базирования	Плохие условия для проходимости техники, слабо развитая инфраструктура, ограниченность стационарных построек для базирования	Очень плохие условия для проходимости техники, неразвитая инфраструктура, отсутствие стационарных построек для базирования

Заключение о сложности инженерно-геологических условий участка

проектирования:

Площадка в целом пригодна для возведения сооружения. Относится к I категории:

I категория (простая). Поверхность строительной площадки близка к горизонтальной; незначительная степень изменчивости слоев по показателям свойств грунтов, закономерно изменяющихся в плане и по глубине; грунтовые воды отсутствуют или имеется один выдержанный горизонт; геологические процессы и техногенные факторы отсутствуют.

2. Дайте определение основных генетических групп горных пород (магматических, осадочных и метаморфических). Охарактеризуйте каждую группу как основание сооружений и строительный материал. Опишите породы (табл.1), отвечая на вопросы, помещенные в примечании к этой таблице.
Породообразующие минералы - это природные физико-химические соединения, образующихся при эндогенных и экзогенных процессах. Классифицируются минералы по нескольким параметрам: генезису, по форме кристалла и др. Наиболее употребляемой является классификация по  химическому составу: 1)самородные элементы(алмаз, графит, золото, медь, сера, гравий); 2)сульфиды (пирит, антимонит, галенит); 3)галоиды(галит, криолит, сильвин); 4) окислы и гидроокислы(кварц, опал, лимонит); 5) карбонаты, бораты, нитраты(кальцит, доломит, лазурит); 6) сульфаты(гипс, ангидрид); 7)фосфаты(апатит); 8) силикаты(тальк, хлорит). Для определения наименования породообразующих минералов необходимо определить их химический состав, т.е. химическую формулу, а значит его наименование.

Генетическая классификация горных пород учитывает условия их образования, которые предопределяют строение и, следовательно, свойства пород. В соответствии с этой классификацией выделены следующие типы пород: магматические - первичные, образующиеся при остывании магмы; - осадочные - вторичные, образовавшиеся в результате выветривания магматических пород; - метаморфические - осадочные и магматические породы, изменившие свое строение и свойства в результате длительных физико-химических процессов, протекающих под воздействием высоких давлений, температур и минерализованных вод, во время нахождения их в земной коре.

1.Магматические - это породы, образовавшиеся непосредственно из магмы (расплавленной массы преимущественно силикатного состава, образованной в глубинных зонах Земли), в результате её поступления в верхние горизонты Земли, охлаждения и застывания. В зависимости от условий застывания различают интрузивные (глубинные)( граниты, диориты , сиениты) и эффузивные (излившиеся)( базальты, диабазы, андезиты) горные породы. В основе химической классификации лежит процентное содержание кремнезёма (SiO₂) в породе. По этому показателю выделяют кислые  (светлые), средние и основные породы. Чем больше SiO₂ в породе, тем она светлее.

2.Осадочные - горные породы, возникшие путём осаждения вещества в водной среде, реже из воздуха и в результате деятельности ледников на поверхности суши, в морских и океанических бассейнах. Осаждение может происходить механическим путём (под влиянием силы тяжести и изменения динамики среды), химическим (из водных растворов при достижении ими концентраций насыщения и в результате обменных реакций), а также биогенным (под влиянием жизнедеятельности организмов). Породы, образованные лишь в результате физического выветривания прежде существовавших пород, называют обломочными породами( делятся на сцементированные(песчаник, конгломерат, брекчия) и несцементированные(валуны, галечники, гравий, песок и пыль)). Химические осадочные горные породы образовались вследствие преобладающего химического выветривания(известняк, гипс, каменная соль). Глинистые породы, в образовании которых играет большую роль процессы физического и химического выветривания(мягкие связные, скальные) . органические породы, значительная часть которых состоит из остатков растений и скелетов или раковин организмов(мел, торф, антрацит).

3.Метаморфические породы – формируются в результате воздействия на исходные(материнские) породы высоких давлений, температур и хим. активных веществ. Типы метаморфизма: 1) региональный(связан с погружением целых регионов земной коры в области высоких давлений и температур). Образуются сланцы, гнейсы, кварциты. 2)контактовый (ассоциируется с эффектами магматической интрузии в земной коре: на вмещаемую породу воздействуют как высокая температура магмы так и хим. активные вещества, которые она несет). Образуются скарны, грейзены, вторичные кварциты. 3)катакластический (происходит в условиях скольжения 2-х блоков коры друг относительно друга). Образуются брекчии, катаклазиты, лимониты.

Горные породы

	Скарн
Тип	Метаморфические горные породы
Группа	Контактного метаморфизма , известковые и магнезиальные
Минеральный состав	Главные минералы: Форстерит, диопсид, шпинель, флогопит, геденбергит, флогопит, гроссуляр, андрадит, волластонит, доломит, скаполит, эпидот Второстепенные минералы: Кальцит, лазурит, доломит, анортит, везувиан, флюорит, аксинит, биотит, кварц, монтичеллит, салит, амезит, фассаит, клиногумит, брусит, ларнит, мервинит
Структура	Гранобластовая, гомеобластовая, гетеробластовая, гипидиогранобластовая, гипидиобластовая, панидиогранобластовая, пойкилобластовая
Текстура	массивная, неоднородная, пятнистая
Плотность	2,85-3,45
Окраска	Окраска многих скарнов полосатая, это связано со слоистой текстурой.
Реакция с HCl	реагируют
Форма залегания	Скарны образуют контактовые ореолы, столбы, жилы и межпластовые тела. Образуют залежи, линзы, тела неправильной формы, зоны, в непосредственном контакте силикатных и карбонатных пород
Возможность применения в качестве основания и строительного материала	К скарнам нередко приурочены промышленные скопления руд и неметаллических полезных ископаемых.

	Диабаз
Тип	Излившиеся магматическая
Группа	оливиновые
Минеральный состав	В составе: перекристаллизованные плагиоклаз, авгит. В общей плотной массе кристаллы слаборазличимы.
Структура	Структура скрытокристаллическая, порфировидная.
Текстура	Текстура массивная.
Окраска	Окраска чёрная, слегка зеленоватая
Реакция с HCl	нет
Устойчивость к выветриванию	Высоко устойчив к выветриванию
Форма залегания	Покровы, потоки, купола. Встречается пластообразное залегание
Возможность применения в качестве основания и строительного материала	Наиболее прочные строительные камни, бутовая кладка, брусчатка, щебень

	Дунит
Тип	ультраосновная плутоническая горная порода
Группа	Породы состоят почти исключительно из магнезиально-железистых темноцветных минералов (оливин и пироксены, реже амфиболы и биотит)
Минеральный состав	оливин, хромит
Структура	средне- или мелкозернистая
Текстура	массивная
Окраска	от светло-зеленого до черного
Реакция с HCl	нет
Устойчивость к выветриванию	устойчив
Форма залегания	Дуниты распространены в дунит-гарцбургитовых и дунит-клинопироксенитгаббровых комплексах складчатых областей, на платформах — в расслоенных интрузиях и кольцевых ультраосновных щелочных комплексах.
Возможность применения в качестве основания и строительного материала	Камень часто используется для каменок саун и бань, а также в качестве огнеупорного материала

Лесс

Тип	осадочная горная порода
Группа	алевриты
Минеральный состав	Каолинит, кварц, кальцит, гипс, полевые шпаты, слюды
Структура	Строение землистое, очень нежный на ощупь, легкий, легко растирается между пальцами в тончайшую пыль, образуя мучнистую массу
Текстура	неслоистая, однородная известковистая, суглинисто-супесчаная
Окраска	Светло-желтая или палево-желтая, вертикальная макропористость
Реакция с HCL	Вскипает при действии НСl, при увлажнении объем уменьшается
Устойчивость к выветриванию	Легко размывается водой
Форма залегания	Землистое строение, слоистость отсутствует
Применение в основании сооруж. и строительного материала	По своему составу лёсс относится обычно к суглинкам, реже к супесям. Крупные частицы в лёссе состоят преимущественно из кварца и полевого шпата, в меньшем количестве — из слюд, роговой обманки и т. д. В отдельных прослоях изобилуют зёрна вулканического пепла, переносившегося ветром на сотни километров от местаизвержения. Тонкие частицы в лёссе состоят из различных глинистых минералов (гидрослюда, каолинит,монтмориллонит). В лёссе иногда встречаются известковистые конкреции, раковины наземных  моллюсков и костимлекопитающих, особенно грызунов и мамонта.

3.Назовите основные физико-механические свойства горных пород, необходимые для проектирования и строительства. Опишите условия образования и строительные свойства грунтовых отложений (аллювиальных отложений).
Горные породы находят в строительстве обширное применение. При возведении инженерно-технических сооружений учитываются прочность, жесткие связи и несущая способность скальных пород, при возведении откосов берутся во внимание монолитность, трещиноватость, степень выветривания горных пород, при строительстве дамб, плотин, подтопляемых насыпей, определяется подверженность пород (слагающих минералов) к размоканию и выветриванию.

Многие горные породы представляют собой незаменимый строительный материал для дорожных покрытий, бутового камня, облицовочных плит, при изготовлении цемента, извести, гипса.

Из обломочных пород довольно широкое применение может иметь булыжный камень из гранита, гнейса, базальта: большая прочность, высокая теплопроводность и значительная плотность (1,80-2,50 г/см³). Более мелкие булыжники (до 20 см в поперечнике) применяют для мощения дорог.

Гравий используется для изготовления бетона (при размере частиц от 5 до 80 мм) и для мощения проезжей части дорог. Песок применяют в кирпичной кладке (размер частиц до 2,5 мм), бутовой кладке (до 5 мм), для отделочной затирки (0,5-1,0 мм). Плотность песка колеблется в пределах 1,25-1,65 г/см³ при объеме пустот до 40%.

Глина по характеру образования подразделяется на: а) первичную или остаточную и б) вторичную или переотложенную. Первая более качественная и содержит меньше примесей. По огнеупорности выделяют: огнеупорную с температурой плавления выше 1580°С; тугоплавкую — 1350-1580°С; неогнеупорную — 1350°С.

Применение глины обширно: кирпичное, черепичное, гончарное производства, строительные растворы.

Применяются в хозяйстве техногенные породы (шлаки) — остатки от сжигания угля, торфа и горючих сланцев — так называемые котельные шлаки; доменные шлаки в гранулированном виде идут в качестве мелкого заполнителя в легких бетонах, в тонкоразмолотом виде как добавки к вяжущим материалам.

Основные физико-механические свойство горных пород

	ρ г/см3	n	W%	Kф м/сут	Rсж МПа	С, КПа	φ°	Ео, МПа
Мрамор	2,6 – 2,84	0,09-2,97	0,01	-	35-300	-	-	400
Песок	1,2-1,45	6,0-52	0,1-0,4	12-18	-	-	12	18
Суглинок тугопластичный	1,98 – 2,1	28	0,1-0,2	0,1-1,5	-	27	22	8
Супесь твердая	2,03	-	0,18	-	-	12	25	23

Аллювиальные отложения (лат. alluvio - намываю). Это отложения, накапливающиеся в речных долинах в результате сноса и отложения постоянными водными потоками рек и речек рыхлых продуктов выветривания. аллювий откладывается в русле реки, в пойме и дельте, в старицах.

Русловый аллювий состоит из валунов, гравия и галечников, а у малых рек и ручьев – глин и суглинков. Для него характерна косая слоистость.

Пойменный аллювий имеет глинистый, суглинистый и песчаный механический состав, нередко содержит примесь органических веществ. Ежегодно откладывается слой, мощность которого зависит от величины паводка и измеряется миллиметрами, реже сантиметрами. Поэтому в пойменном аллювии ярко выражена слоистость и разнозернистость отложений.

В старицах откладываются илы с большим содержанием органических веществ; при заболачивании и зарастании стариц образуются торфа. Из продуктов, откладываемых в устье реки, формируется дельта.

Озерно-аллювиальные отложения, накапливающиеся на дне озер, имеют обычно глинистый механический состав.

Для аллювиальных отложений характерна комплексность: русловый аллювий образует нижний горизонт толщи, а пойменный – верхние горизонты. В толще этих отложений в виде прослоек и линз залегает старичный аллювий (озерно-болотные отложения), представленный нередко илами и торфами. Общая мощность аллювиальных отложений достигает десятков метров, а мощность пойменных отложений обычно не превышает 6 – 8 метров. Надпойменные террасы (первая и вторая) сложены древнеаллювиальными песчаными отложениями. Они разнозернисты, неоднородного минералогического состава, сильно перемыты и обеднены. Между древнеаллювиальными и флювиогляциальными песками, связанными постепенными переходами, трудно провести четкую границу.